
首頁 > 新(xīn)聞資訊(xùn) > 技術文庫 優化設(shè)計選型
能否將閥門泄漏的程度降到最低、使用壽命達(dá)到最長,取決於閥門設(shè)計選型是否合理、密封形式的選用、閥門的產品質量、安裝施工及生產操作是否合乎規範等(děng),而且很大程度上是取決於閥(fá)門設計選型的優化。

閥門設計選型的優化,牽(qiān)涉到(dào)閥(fá)門形式的選擇(zé)、閥(fá)門本身(shēn)的(de)設計及製造、閥門材料的選用等多方麵的(de)問題。選擇閥門形式時,要從工藝條件的要求和設(shè)計規範的要求等角度進行全麵優化考慮。閥門的用(yòng)途、介質的溫度、壓力、流速、壓降以及介質的腐蝕性等,都直接影(yǐng)響到閥門的選型,還要根據介質的溫度和腐蝕性,選擇製造(zào)閥門(mén)所使用的材料(liào)。
根(gēn)據施工和實際(jì)操作經驗,閥門的選用除了滿足有關工(gōng)藝要求、設計規(guī)範外,還應充分考慮各種具體情況,使其盡可能(néng)與操作條件相匹配,最大限(xiàn)度地滿足使(shǐ)用(yòng)要求。
對於液體、氣體或兩相(xiàng)流體,使用閘閥或截(jié)止閥與使用球(qiú)閥相比,其效(xiào)果會有明顯的不同。球閥的氣密性優於閘閥和截(jié)止閥,開啟和關閉(bì)的速度也要迅速(sù)得多(duō),但使用溫度範圍卻大大小於閘閥和截(jié)止閥(fá)。
一般情況下,大多數球閥都不能在(zài)高溫下(xià)使用。而閘閥(fá)和截止閥在高溫情況下的性能比較穩定。球閥的壓力損失比閘閥和截止閥要小,相比之下截(jié)止閥的壓(yā)力損失(shī)比閘閥的壓力損(sǔn)失要大一(yī)些,這是由閥門內在的構造形式所決定的。對於不同的物料(liào)流速及調節流量的效(xiào)果,使用不同類(lèi)型的(de)閥(fá)門其效果也會大不(bú)一樣。高速流的情況下一般不宜使用截止閥,因為在高速流的(de)情況下截止閥的壓力損失最大,但截止閥對流量(liàng)的(de)調節作用卻比閘閥和球閥要好得多(duō)。
在選擇閥門類型(xíng)時,還要根據(jù)介質的溫度和腐蝕性考慮製造閥門所使用的材料。閥門所使用的材料必(bì)須滿足閥門工作點的工藝條件的要求。根據工(gōng)作點(diǎn)的工藝要求(qiú),合理(lǐ)地選用(yòng)閥芯和閥(fá)體的材(cái)料,可(kě)以延長閥門的使用壽命而不必大幅度增加費用。單純地追求高等級的材質隻會造成材料的(de)無謂浪費。
填料函泄漏對策
由於閥門填料函密封的泄漏,以及閥體連接部位密封(fēng)的泄漏,是造成閥門外漏的關(guān)鍵所在,所以需要特別重視。
傳統的軟(ruǎn)質填料密封,是靠(kào)填料壓(yā)蓋的軸向壓力,使之在閥杆與填料(liào)以(yǐ)及(jí)填料與填料箱側壁之間,產生一定的徑向接觸應力而達到密封的。
因(yīn)此,壓蓋的軸向力必須相當大,這就造(zào)成填(tián)料與閥杆之間摩擦轉矩增大、磨損增加、軟質密封填料磨損快,因而須經常擰緊壓蓋螺栓或更換填料(liào),才能保證較好的密封效(xiào)果。
采用合適的填料密封及填料密(mì)封組合,可提(tí)高閥門使用的可靠性,延(yán)長使用壽命。如柔性石墨環填料的組合使(shǐ)用,比隻用柔(róu)性石墨環(huán)填料的密封效果好(hǎo)。目前在國內采用(yòng)單一柔性石墨(mò)環填料的情況比較多;而在國外,采用(yòng)柔性石墨(mò)環填料組合的使用方法已開始流行,並且(qiě)取得了良好的效果(guǒ)。
消除閥體連接部位的泄漏
閥體連接部位密封,就其密封性質而言屬於靜密(mì)封,其應滿足下列要求:
(1)能適應溫(wēn)度和壓力的急劇變化(huà);
(2)多次拆卸而不損壞密封元件;
(3)結構簡單、緊湊,金屬消耗量少;
(4)對振動和衝擊載荷不敏感;
(5)能滿足(zú)各種工作介(jiè)質的使用要求。
閥體的連(lián)接部位,通常采用樺槽式或凹凸式平墊片密封,近年來,“O”形密封圈密封,也獲得了廣(guǎng)泛的應(yīng)用。
禪槽式平墊片密封,是將平墊(diàn)片安裝在封閉(bì)槽中,這(zhè)種結構在(zài)密封麵上,可(kě)產(chǎn)生很高的密封比壓,通常遠遠超過墊片材(cái)料的屈服極限(xiàn),從而保證了可靠的密封性。其適用於壓力大(dà)於等(děng)於4.0MPa的中高壓閥門。這種密封結構的缺點是:當拆卸閥門時,墊片難於(yú)從密封槽(cáo)中取出,如果硬性取出,往往會將墊片損壞。
凹凸式平墊片密封,是將平(píng)墊片安裝在凹凸麵法蘭的密封麵上,與(yǔ)樟槽(cáo)式(shì)平墊片密封(fēng)結構相(xiàng)比,具有以下優點:
(1)拆卸(xiè)閥門時,墊片容易取出;(2)由於密封槽呈階梯狀,因此加工工藝性能較(jiào)好。
平墊片的材料,根據工藝參(cān)數和流體(tǐ)性質,可(kě)選用鋁、紫(zǐ)銅、1Cr18Ni9Ti和橡膠石棉板等。氟塑料也是常用的墊片(piàn)密封(fēng)材料,但由於其具有冷流性,如果密封結構設計不當,將導致不良後果。
“O”形密封圈,其結構簡單,製造方便,隻(zhī)要密封(fēng)結構設計(jì)合理,裝配後就能產生足夠的徑向擠壓變形,可(kě)不(bú)必軸(zhóu)向加(jiā)載即可達到密封,因此,將其用作法蘭連接密封,可(kě)以減小法蘭的結構尺寸,從(cóng)而減輕閥門的重量。
對於低壓小通徑閥門,為減小閥體結構(gòu)尺寸(cùn)和(hé)重量,閥體一般采用內螺紋連接,而連接(jiē)處的密(mì)封元件也可采用平墊片或“O”形密封圈。
閥杆(gǎn)泄漏對策
閥杆是閥門(mén)中(zhōng)重要的受力零部件,閥杆材料必須(xū)具(jù)有足夠的強度和韌性,能耐介質、大氣及填料(liào)的腐蝕,耐擦傷,工(gōng)藝(yì)性能好(hǎo)。為了(le)提高閥杆表麵耐腐蝕、耐磨(mó)損的性能,一般應對其表麵進行強化(huà)處理(lǐ)。
目(mù)前,製造閥(fá)杆的材(cái)料,國內大部分使用馬氏體不鏽鋼,但這種不鏽鋼耐縫隙腐蝕(shí)能力較(jiào)弱,這是由於酸性物質的作用,使閥杆表(biǎo)麵的鈍化膜破壞而產生的局部(bù)腐蝕,因此采用奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼,可以增強閥杆耐縫隙腐蝕的能力,從(cóng)而使閥杆處的泄漏得到有效的控製。
在石化工業生產(chǎn)中閥門的泄漏是不容忽視的問題,它對(duì)生產的經濟性、安全性以及對環境都會帶來重(chóng)大的影響。消除閥(fá)門泄漏的關鍵在於優化閥門結構的(de)設計,根據不同的工藝條(tiáo)件合理選擇閥門的材料,提高閥門在生產過程中的質量控製水平,以及根據工藝操作係統優(yōu)化閥門的選型(xíng)。隨著科學技(jì)術的進步,特別(bié)是新材料的出現,一(yī)些新結構的(de)閥門已投(tóu)入使用,它(tā)們性能好、壽命長,可(kě)滿足生產發展的需要。