管道系统阀门的特性及选择步骤和依据

在流体管路系统中，球阀是控制器件，其主要作用是隔离设备和管路系统、调节流量、防止回流、调节和排尿压力。

管件可适于控制空气、水、蒸汽、各种磨蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。因为管线系统选择最适宜的阀体变得十分重要，因此，了解管件的特征及选择管件的方法和根据也显得至关重要上去。

管件的分类

一、阀门总的可分两大类：

第一类手动管件：借助介质（液体、气体）原本的能力而自行动作的球阀。

如阀门、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。

第二类驱动球阀：利用自动、电动、液动、气动来操纵动作的球阀。

如阀门，截至阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。

二、按结构特点，按照关掉件相对于螺孔联通的方向可分：

1.截门形:关掉件顺着喷嘴中心联通；

2.闸门形:关掉件顺着平行喷嘴中心联通；

3.旋塞和球状:关掉件是柱塞或球，紧扣原本的中心线旋转；

4.旋启形:关掉件紧扣喷嘴外的轴旋转；

5.碟形:关掉件的圆盘，紧扣喷嘴内的轴旋转；

6.滑阀形:关掉件在平行于通道的方向滑动。

三、按用途，按照球阀的不同用途可分：

1.开断用：拿来拨通或截断管道介质，如截至阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

2.止回用：拿来避免介质倒流，如阀门。

3.调节用：拿来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。

4.分配用：拿来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

5.安全阀：在介质压力超出规定值时，拿来排放多余的介质，保证管道系统及设备安全，如安全阀、事故阀。

6.其他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。

四、按驱动模式，依照不同的驱动模式可分：

1.自动：利用手轮、手柄、杠杆或轴套等，有人力驱动，传动较大扭矩时装有齿轮、齿轮等减速装置。

2.电动：利用马达或其他机电装置来驱动。

3.液动：利用（水、油）来驱动。

4.气动：利用压缩空气来驱动。

五、按压力，按照球阀的公称压力可分：

1.真空阀：绝对压力

2.低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa的球阀（包括PN≤1.6MPa的钢阀）

3.中压阀：公称压力PN2.5—6.4MPa的球阀。

4.高压阀：公称压力PN10.0—80.0MPa的球阀。

5.超高压阀：公称压力PN≥100.0MPa的球阀。

六、按介质的气温分，按照球阀工作时的介质气温可分：

1.普通管件：适用于介质气温-40℃～425℃的阀体。

2.低温管件：适用于介质气温425℃～600℃的阀体。

3.耐寒管件：适用于介质气温600℃以上的球阀。

4.高温球阀：适用于介质气温-150℃～-40℃的阀体。

5.超高温管件：适用于介质气温-150℃以下的阀体。

七、按公称管径分，按照球阀的公称管径可分：

1.小口径球阀：公称管径DN

2.中口径球阀：公称管径DN50～300mm的阀体。

3.大口径管件：公称管径DN350～的球阀。

4.特大口径球阀：公称管径DN≥的球阀。

八、按与管线连结方法分，按照球阀与管线连结方法可分：

1.法兰连结球阀：铸件带有法兰，与管线选用法兰连结的阀体。

2.螺纹联接管件：铸件带有内螺纹或外螺纹，与管线选用螺纹联接的阀体。

3.冲压连结管件：铸件带有焊口，与管线选用冲压连结的阀体。

4.夹箍连结管件：铸件上带有夹口，与管线选用夹箍连结的阀体。

5.卡套联结球阀：选用卡套与管线连结的阀体。

管件的特征

管件的特征通常有两种，使用特征和结构特点。

使用特征：它确定了管件的主要使用功耗和使用范围，属于管件使用特征的有：管件的类型（闭路蝶阀、调节球阀、安全管件等）；产品类别（阀门、截止阀、蝶阀、球阀等）；管件主要零件（阀门、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面）的材料；球阀传动模式等。

结构特点：它确定了蝶阀的安装、维修、保养等方式的一些结构特征，属于结构特征的有：管件的结构厚度和总体高度、与管线的连结方式（法兰连结、螺纹联接、夹箍连结、外螺纹联接、焊接端连结等）；密封面的方式（镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体）；衬套结构方式（旋转杆、升降杆）等。

选择球阀的方法和根据

选择方法：

1、明确球阀在设备或装置中的用途，确定球阀的工作条件：适用介质、工作压力、工作体温等等。

2、确定与管件连结管线的公称管径和联结模式：法兰、螺纹、焊接等。

3、确定操作管件的方法：自动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动等。

4、根据管道输送的介质、工作压力、工作气温确定所选管件的外壳和内件的材料：灰不锈钢、可锻铸铁、球墨不锈钢、碳素钢、合金刚、不锈耐碱钢、铜合金等。

5、选择管件的种类：闭路止回阀、调节球阀、安全管件等。

6、确定管件的型式：阀门、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等。

7、确定管件的参数：对于手动止回阀，依据不同还要先确定容许流阻、排放能力、背压等，再确定管线的公称管径和喷嘴孔的半径。

8、确定所采用球阀的几何参数：结构厚度、法兰连结方式及规格、开启和关掉后球阀高度方向的宽度、连接的螺丝孔宽度和人数、整个管件外形规格等。

9、利用现有的资料：管件产品目录、阀门产品样本等选择适当的球阀产品。

选择球阀的根据：

在了解把握选择球阀方法的同时，还应逐步了解选择球阀的根据。

1、所采用球阀的用途、使用载荷条件和操纵控制方法。

2、工作介质的性质：工作压力、工作体温、腐蚀功耗，是否富含固体颗粒，介质是否有毒，是否是可燃、易爆介质，介质的粘度等等。

3、对球阀流体特征的要求：流阻、排放能力、流量特征、密封等级等等。

4、安装规格和外观规格要求：公称管径、与管线的连结模式和连结规格、外形规格或净重限制等。

5、对球阀产品的牢靠性、使用寿命和电动装置的防爆功耗等的附加要求。

在选取参数时应留意：

假如球阀要适于控制目的法兰减压阀，应当确定如下额外参数：操作方式、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。

按照上述选择管件的根据和方法，合理、正确地选择管件时还应当对各种类型管件的内部结构进行具体了解，从而能对优先采用的阀体作出正确的决择。

管线的最终控制是阀体。管件启闭件控制着介质在管线内的流束方法，球阀流道的形状使球阀具有一定的流量特征，在选择管线系统最适宜安装的阀体时应当考虑到这一点。

选择管件应遵守的原则

1、截止和开放介质用的阀体

流道为直通式的管件，其流阻较小，一般选择作为截至和开放介质用的阀体。向上闭合式闸阀（截至阀、柱塞阀）因为其流道艰辛，流阻比其他管件高，故较少采用。在容许有较高流阻的场合，可采用闭合式闸阀。

2、控制流量用的阀体

一般选择便于调节流量的阀体作为控制流量用。向上闭合式闸阀（如截至阀）用于这一用途，由于它的汽缸规格与关掉件的行程之间成反比关系。旋转式闸阀（旋塞阀、蝶阀、球阀）和应力阀门式闸阀（夹紧阀、隔膜阀）也可适于节流控制，但一般只好在有限的阀体口径范围内适用。阀门是以圆盘形阀座对方形缸体口做横切运动，它只有在接近关掉位置时，才会较差地控制流量，故一般不适于流量控制。

3、换向分流用的阀体

按照卸荷分流的还要，这些球阀可有三个或更多的通道。旋塞阀和止回阀较适用于这一目的，所以，大部份适于卸荷分流的阀体都选用这类管件中的一种。虽然在有些状况下，其他类别的球阀，只要把两个或更多个管件适当地互相联结上去，也可作卸荷分流用。

4、带有漂浮颗粒的介质用球阀

当介质中带有漂浮颗粒时，最适合选用其关掉件沿密封面的滑动带有擦洗作用的球阀。假如关掉件对导轮的来回运动是竖直的，那末就或许夹持颗粒，所以这些管件即便密封面材料可以容许嵌入颗粒，否则只适用于基本清洁的介质。阀门和旋塞阀在启闭过程中对密封面均有擦洗作用，故适宜用在带有漂浮颗粒的介质中。

管件选型说明

1、闸阀的选型

通常状况下，应首选阀门。阀门除适用于蒸气、油品等介质外，还适用于富含粒状固体及硬度较大的介质，并适用于放空和低真空系统的阀体。对带有固体颗粒的介质，阀门壳体上应带有一个或两个吹扫孔。对高温介质，应采用高温专用阀门。

2、截止阀选型说明

截至阀适用于对流体阻力要求不严的管道上，即对压力损失考虑不大，以及低温、高压介质的管道或装置，适用于DN＜200mm的蒸气等介质管线上；大型管件可采用截至阀，如针形阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等；截至阀有流量调节或压力调节，但对调节精度要求不高，但是管道外径又比较小时，宜采用截至阀或节流阀；对于剧毒介质，宜采用波纹管密封的截至阀；但截至阀不宜适于硬度较大的介质和富含颗粒易沉淀的介质，也不宜作放空阀及低真空系统的阀体。

3、球阀选型说明

阀门适用于高温、高压、粘度大的介质。大多数阀门可适于带漂浮固体颗粒的介质中，根据密封的材料要求也可适于胶状和颗粒状的介质；全通道阀门不适用于流量调节，但适用于要求迅速启闭的场合，以便实现车祸紧急截断；一般在密封功耗严苛、磨损、缩口通道、启闭动作快速、高压截至（压差大）、低噪声、有汽化现象、操作扭力小、流体阻力小的管道中，推荐使用阀门；阀门适用于重型结构、低压截至、腐蚀性介质中；阀门还是高温、深冷介质的最理想管件，高温介质的管道系统和装置上，宜采用加上阀盖的高温阀门；采用浮动球止回阀时其喷嘴材料应承接立方体和工作介质的荷载，大口径的阀门在操作时还要较大的力，DN≥200mm的阀门应采用齿轮传动方式；固定球止回阀适用于较大口径及压力较高的场合；另外，适于工艺剧毒物料、可燃介质管线的阀门，应具备防火、防静电结构。

4、节流阀选型说明

节流阀适用于介质水温较低、压力较高的场合，适用于还要调节流量和压力的部位，不适用于黏度大和富含固体颗粒的介质，不宜作隔间阀。

5、旋塞阀选型说明

旋塞阀适用于要求迅速启闭的场合，通常不适用于蒸气及湿度较高的介质，适于气温较低、粘度大的介质，也适用于带漂浮颗粒的介质。

6、蝶阀选型说明

阀门适用于口径较大（如DN﹥600mm）及结构厚度要求短，以及须要进行流量调节及启闭要求迅速的场合，通常适于气温≤80℃、压力≤1.0MPa的水、油品和压缩空气等介质；因为阀门相对于阀门、球阀压力损失比较大，故阀门适用于压力损失要求不严的管道系统中。

7、止回阀选型说明

阀门通常适用于清静介质，不宜适于富含固体颗粒和硬度较大的介质。当DN≤40mm时，宜选用升降阀门（仅准许安装在水平管线上）；当DN＝50～400mm时，宜选用旋启式升降阀门（在水平和平行管线上都可安装法兰减压阀，如安装在平行管线上，介质流向要由下而上）；当DN≥450mm时，宜选用缓冲型阀门；当DN＝100～400mm也可采用对夹式阀门；旋启式阀门可以弄成很高的工作压力，PN可以达到42MPa，按照外壳及密封件的材质不同可适用于任何工作介质和任何工作气温范围。介质为水、蒸汽、气体、腐蚀性介质、油品、药品等。介质工作气温范围在-196～800℃之间。

8、隔膜阀选型说明

隔膜阀适用于工作气温大于200℃、压力大于1.0MPa的油品、水、酸性介质和含漂浮物的介质，不适用于有机丙酮和强氧化剂介质；抛光颗粒性介质宜选堰式隔膜阀，采用堰式隔膜阀要参照它的流量特征表；黏度流体、水泥水以及沉淀性介质宜采用直通式隔膜阀；除特定要求，隔膜阀不宜适于真空管道和真空设备上。

球阀应用、操作速率和服务千变万化，要控制或避免那怕是低贱的泄露，最重要、最关键的设备还数管件。学会正确选择管件至关重要。

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