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阀门基础知识

作者:佚名     发布日期:2014-5-8      点击:   

        阀门的基础知识本篇文章详细介绍了阀门的基础知识,让您对阀门的选型、阀门的维护保养都有了一个全面的认识。阀门的基础知识包括:怎么样选购阀门,阀门的日常维护,阀门的种类等。了解阀门的基础知识,对于正确的选购阀门及维护有着重要的意义。

  阀门是流体输送系统中的控制部件,具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流泄压等功能。阀门作为管道的重要控制元件。管道系统选择最适合的阀门很重要,关系到管道的安全、流量损失、成本等,一定要熟悉阀门的特性及选择阀门的步骤和依据。

  目前,我国阀门行业已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、节流阀、旋塞阀、隔膜阀、安全阀、调节阀、疏水阀和特种阀门等12大类;最高工作压力为600MPa,最大公称通径达5350mm,最高工作温度为1200℃,最低工作温度为-196℃,适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质(如浓硝酸、中浓度硫酸等)、易燃介质(如笨、乙烯等)、有毒介质(如硫化氢)、易爆介质及带放射性介质(金属钠、—回路纯水等)。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够配套生产各种液动、气动、电动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况,要选择管道系统最适合安装的阀门产品,我以为,首先应了解阀门的特性;其次应掌握选择阀门的步骤和依据;再者应遵循选择阀门的原则。

  一、阀门的特性有使用特性和结构特性

  使用特性确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。

  结构特性它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,属于结构特性的有:阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。

  二、选择阀门的步骤

  明确阀门在设备或装置中的用途,确定阀门的工作条件:适用介质、工作压力、工作温度等等确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等确定操作阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电液联动等根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:铸钢、碳素钢、不锈钢、合金钢、不锈耐酸钢、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金等。选择阀门的种类:闭路阀门、调节阀门、安全阀门等确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品三、选择阀门的依据

  所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求(在选定参数时应注意:如果阀门要用于控制目的,必须确定如下额外参数:操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。)根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。

  管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流向方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。

  三.正确选用阀门的意义

  正确选用阀门,对保证装置安全生产,提高阀门使用寿命,满足装置长周期运行是至关重要的。许多阀门事故的主要原因是阀门选用不当,如在寒冷地区使用了铸铁阀门,因油中含水积于阀体中,冬季结冰很容易冻裂阀门。在一些泵体出口阀门中,由于某些原因,所需流程较低而用泵功率较大的场合,常常采用管小闸阀来调节流量的方法,由于闸阀板局部打开,产生振动,加速了闸板与阀座密封表面的磨损,很容易造成阀门的泄露。另外,阀门质量的好坏对生产使用也有很大影响。

  如某化肥厂发生特大爆炸事故,事故原因查明,是一起由阀门存在严重质量问题造成的责任事故。爆炸原因是:二段出口阀门承受不住正常工作压力突然爆裂,止回阀失灵,系统内0.75MPa的半水煤气迅速溢出,与周围空气混合形成爆炸性气体空间,发生气体化学爆炸。据检测该阀门有多项指标不符合国家有关标准。另外,这两种均为以水、蒸汽和油类为介质的阀门,非可燃气体专用阀门,设计部门选型也是错误的。因此,正确选择阀门对装置生产、安全、长周期运行,提高效率都显得非常重要。

  四.选用阀门的原则

  石油化工生产装置用阀门应满足以下基本原则

   (1)阀门可靠性

  石油化工生产要求连续、平稳、长周期运行。因此,要求采用的阀门应有高的可靠性,安全系数大,不能因为阀门故障造成重大生产安全及伤亡事故;满足装置长周期运行的要求,长周期连续生产就是效益;另外,减少或避免由于阀门引起的“跑、冒、滴、漏”,创建清洁、文明工厂、推行HSE管理。

   (2)阀门满足工艺生产要求

  阀门应满足操作介质、压力温度及用途需要,这也是阀门选用最基本的要求。例如需要阀门起超压保护作用,排放多余介质的,应选用安全阀、溢流阀;需要防止操作过程中介质回流的,应采用止回阀;需要自动排出蒸汽管道和设备中不断产生的冷凝水、空气及其他不可冷凝性气体,同时又要阻止蒸汽逸出,应选用疏水阀。另外,对有腐蚀介质,应选用耐腐蚀材料阀体等。

   (3)阀门操作、安装、检修维修方便

  阀门安全好后,应能使操作人员正确识别阀门方向、开度标志、指示信号,便于及时果断地处理各种应急故障。同时,所选阀门类型结构应尽量简单,安装和检修维修方便。

   (4)阀门经济性

  注意节约投资,降低装置成本,今天的投资就是明天的成本。对于一般场合,国内生产能满足使用要求,应选用国产阀门;几种不同阀门类型都能满足使用要求的,应选用价格低廉的、结构简单的阀门;普遍材质能满足使用要求的,不应该选用较高等级的材质,如Cr-Mo钢、不锈钢、巴氏合金等。

  阀门与其他机械产品一样,也是需要维护保养的。这项工作做的好,可以延长阀门的使用寿命,下文将介绍阀门的维护保养

   (5)阀门保管维护

  保管维护的目的,是不让阀门在保管中损坏,或降低质量。而实际上,保管不当是阀门损坏的重要原因之一阀门保管,应该井井有条,小阀门放在货架上,大阀门可在库房地面上整齐排列,不能乱堆乱垛,不要让法兰连接面接触地面。这不仅为了美观,主要是保护阀门不致碰坏由于保管和搬运不当,手轮打碎,阀杆碰歪,手轮与阀杆的固定螺母松脱丢失等等,这些不必要的损失,应该避免对短期内暂不使用的阀门,应取出石棉填料,以免产生电化学腐蚀,损坏阀杆对刚进库的阀门,要进行检查,如在运输过程中进了雨水或污物,要擦试干净,再予存放阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住,以防进去脏东西对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油,加以保护放置室外的阀门,必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥使用维护

  使用维护的目的,在于延长阀门寿命和保证启闭可靠阀杆螺纹,经常与阀杆螺母摩擦,要涂一点黄干油、二硫化钼或石墨粉,起润滑作用不经常启闭的阀门,也要定期转动手轮,对阀杆螺纹添加润滑剂,以防咬住室外阀门,要对阀杆加保护套,以防雨、雪、尘土锈污如阀门系机械待动,要按时对变速箱添加润滑油要经常保持阀门的清洁要经常检查并保持阀门另部件完整性。如手轮的固定螺母脱落,要配齐、不能凑合使用,否则会磨园阀杆上部的四方,逐渐失去配合可靠性,乃至不能开动不要依靠阀门支持其它重物,不要在阀门上站立阀杆,特别是螺纹部分,要经常擦拭,对已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的,因为尘土中含有硬杂物,容易磨损螺纹和阀杆表面,影响使用寿命填料的维护保养

  填料直接关系着阀门开关时是否发生外漏的关键密封件,如果填料失效,造成外漏,阀门也就等于失效,特别是尿素管线的阀门,因其温度比较高腐蚀比较利害,填料容易老化。加强维护则可以延长填料的寿命阀门在出厂时,为了保证填料的弹性,一般以静态下试压不漏为准。阀门装入管线后,由于温度等因素的原因,可能会发生外渗,这时就要及时上紧填料压盖两边的螺母,只要不外漏即可,以后再出现外渗再紧,不要一次紧死,以免填料失去弹性,丧失密封性能有的阀门填料里装有二硫化钼润滑膏,当使用数月后,应及时加入相应的润滑油脂,当发现填料需要增补时,应及时增加相应填料,以确保其密封性能传动部位保养

  阀门在开关过程中,原加入的润滑油脂会不断流失,再加上温度、腐蚀等因素的作用,也会使润滑油不断在干涸。因此,对阀门的传动部位应经常检查,发现缺油应及时补入,以防由于缺少润滑剂而增加磨损,造成传动不灵活或卡壳失效等故障

  (6)阀门注脂时的维护保养

  阀门注脂时,常常忽视注脂量的问题。注脂枪加油后,操作人员选择阀门和注脂联结方式后,进行注脂作业。存在着二种情况:一方面注脂量少注脂不足,密封面因缺少润滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量,造成浪费。在于没有根据阀门类型类别,对不同的阀门密封容量进行精确的计算。可以以阀门尺寸和类别算出密封容量,再合理的注入适量的润滑脂阀门注脂时,常忽略压力问题。在注脂操作时,注脂压力有规律地呈峰谷变化。压力过低,密封漏或失效,压力过高,注脂口堵塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。通常注脂压力过低时,注入的润滑脂多流入阀腔底部,一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高,一方面检查注脂嘴,如是脂孔阻塞判明情况进行更换;另一方面是脂类硬化,要使用清洗液,反复软化失效的密封脂,并注入新的润滑脂置换。此外,密封型号和密封材质,也影响注脂压力,不同的密封形式有不同的注脂压力,一般情况硬密封注脂压力要高于软密封阀门注脂时,注意阀门在开关位的问题。球阀维护保养时一般都处于开位状态,特殊情况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状态,确保润滑脂沿密封圈充满密封槽沟,如果开位,密封脂则直接掉入流道或阀腔,造成浪费阀门注脂时,常忽略注脂效果问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为确保阀门注脂效果,有时需开启或关闭阀门,对润滑效果进行检查,确认阀门阀球或闸板表面润滑均匀注脂时,要注意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门打压试验后,密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压,注脂时要先进行排污泄压,以利于注脂工作的顺利进行。注脂后密封腔内的空气和水分被充分置换出来。及时泄掉阀腔压力,也保障了阀门使用安全。注脂结束后,一定要拧紧排污和泄压丝堵,以防意外发生注脂时,要注意出脂均匀的问题。正常注脂时,距离注脂口最近的出脂孔先出脂,然后到低点,最后是高点,逐次出脂。如果不按规律或不出脂,证明存在堵塞,及时进行清通处理注脂时也要观察阀门通径与密封圈座平齐问题。例如球阀,如果存在开位过盈,可向里调整开位限位器,确认通径平直后锁定。调整限位不可只追求开或关一方位置,要整体考虑。如果开位平齐,关不到位,会造成阀门关不严。同理,调整关到位,也要考虑开位相应的调整。确保阀门的直角行程注脂后,一定封好注脂口。避免杂质进入,或注脂口处脂类氧化,封盖要涂抹防锈脂,避免生锈。以便下一次操作时应用注脂时,也要考虑在今后油品顺序输送中具体问题具体对待。鉴于柴油与汽油不同的品质,应考虑汽油的冲刷和分解能力。在以后阀门操作,遇到汽油段作业时,及时补充润滑脂,防止磨损情况发生注脂时,不要忽略阀杆部位的注脂。阀轴部位有滑动轴套或填料,也需要保持润滑状态,以减小操作时的摩擦阻力,如不能确保润滑,则电动操作时扭矩加大磨损部件,手动操作时开关费力有些球阀阀体上标有箭头,如果没有附带英文FIOW字迹,则为密封座作用方向,不作为介质流向参考,阀门自泄方向相反。通常情况下,双座密封的球阀具有双向流向阀门维护时,也要注意电动头及其传动机构中进水问题。尤其在雨季渗入的雨水。一是使传动机构或传动轴套生锈,二是冬季冻结。造成电动阀操作时扭矩过大,损坏传动部件会使电机空载或超扭矩保护跳开无法实现电动操作。传动部件损坏,手动操作也无法进行。在超扭矩保护动作后,手动操作也同样无法开关,如强行操作,将损坏内部合金部件阀门维护保养要以科学的态度对待,才能使阀门维护工作达到应有的效果和应用的目的。要想使生产正常运转,减少停车、增加经济效益,在阀门这一方面,必须做好这三点。
 
 

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