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安全閥等閥門的選型技巧和試壓方法都在這里了!

發布日期:2021-10-26 作者:吳江天吳特種安全閥 點擊:

 在流體管道系統中,調節閥是控制元件,其投資約占管道工程費用的30%~50%。閥門的主要功能為啟閉、節流、調節流量、隔離設備和管道系統、防止介質倒流、調節和排泄壓力等。閥門也是管路中Z復雜的元件,它一般由多個零部件裝配而成,技術含量高。隨著石油化工工業的迅速發展,石油化工生產裝置中的介質大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特點,運行工況較復雜苛刻,操作溫度和壓力較高,開工周期長,閥門一旦出現故障,輕者導致介質泄漏,既污染環境又造成經濟損失,重者導致裝置停工停產,甚至造成惡性事故。因而,在管道設計中,科學合理地選擇閥門既能降低裝置的建設費用,又保證生產安全運行。文章主要介紹了各種常用閥門如安全閥、閘閥、截止閥、節流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調節閥等的選型方法。

1、閥門選型的要點

1
明確閥門在設備或裝置中的用途


    確定閥門的工作條件:適用介質的性質、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等。


2
正確選擇閥門的類型


     閥門型式的正確選擇是以設計者對整個生產工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的,在選擇閥門類型時,設計人員應首先掌握每種閥門的結構特點和性能。


3
確定閥門的端部連接


     在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中,前兩種Z常用。螺紋連接的安全閥閥門主要是公稱通徑在50mm以下的閥門,如果通徑尺寸過大,連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門,其安裝和拆卸都比較方便,但是較螺紋連接的閥門笨重,價格較高,故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較荷刻的條件下,比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門拆卸和重新安裝都比較困難,所以它的使用僅限于通常能長期可靠地運行,或使用條件荷刻、溫度較高的場合。


4
閥門材質的選擇


     選擇閥門的殼體、內件和密封面的材質,除了考慮工作介質的物理性能(溫度、壓力)和化學性能(腐蝕性)外,還應掌握介質的清潔程度(有無固體顆粒),除此之外,還要參照國家和使用部門的有關規定。正確合理的選擇閥門的材質可以獲得閥門Z經濟的使用壽命和Z佳的使用性能。閥體材料選用順序為:鑄鐵-碳鋼-不銹鋼,密封圈材料選用順序為:橡膠-銅-合金鋼-F4。


5
其它


     除此之外,還應確定流經閥門流體的流量及壓力等級等,利用現有的資料(如閥門產品目錄、閥門產品樣本等)選擇適當的閥門。



2、常用閥門介紹



閥門種類多、品種復雜,主要有閘閥、截止閥、節流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動閥、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等,其中常用的有閘閥、截止閥、節流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。

3、各種閥門試壓方法



     一般情況下,工業閥門在使用時不做強度試驗,但修補過后閥體和閥蓋或腐蝕損傷的閥體和閥蓋應做強度試驗。對于安全閥,其整定壓和回座壓力及其他試驗應符合其說明書和有關規程的規定。閥門安裝之彰應作強度和密封性試驗。低壓閥門抽查20%,如不合格應100%的檢查;中、高壓閥門應100%的檢查。閥門試壓常用的介質有水、油、空氣、蒸汽、氮氣等,各類工業閥門含氣動閥門的試壓方法如下:


1
球閥的試壓方法


氣動球閥的強度試驗應在球體半開狀態下進行。

     ①浮動式球閥密封性試驗:將閥處于半開狀態,一端引入試驗介質,另一端封閉;將球體轉動幾次,閥門處于關閉狀態時打開封閉端檢查,同時檢查填料和墊片處密封性能,不得有滲漏現象。然后從另一端引入試驗介質,重復上述試驗。


     ②固定式球閥密封性試驗:在試驗前將球體空載轉動幾次,固定式球閥處于關閉狀態,從一端引人試驗介質至規定值;用壓力表檢查引入端密封性能,使用壓力表精度0.5~1級,量程為試驗壓力的1.5倍。在規定時問內,沒有降壓現象為合格;再從另一端引入試驗介質,重復上述試驗。然后,將閥門處于半開狀態,兩端封閉,內腔充滿介質,在試驗壓力下檢查填料和墊片處,不得有滲漏。


     ③三通球閥應在各個位置上進行密封性試驗。


2
止回閥的試壓方法


止回閥試驗狀態:升降式止回閥閥瓣軸線處于與水平垂直的位置;旋啟式止回閥通道軸線和閥瓣軸線處于與水平線近似平行的位置。


強度試驗時,從進口端引入試驗介質至規定值,另一端封閉,看閥體和閥蓋無滲漏為合格。


密封性試驗從出口端引入試驗介質,在進口端檢查密封面處,填料和墊片處無滲漏為合格。


3
減壓閥的試壓方法


     ①減壓閥的強度試驗一般以單件試驗后組裝,亦可組裝后試驗。強度試驗持續時間:DN<50mm的lmin;DN65~150mm的大于2min;DN>150mm的大于3min。波紋管與組件焊接后,應用減壓閥后Z高壓力的1.5倍、用空氣進行強度試驗。


     ②密封性試驗時按實際工作介質進行。用空氣或水試驗時,以公稱壓力的1.1倍進行試驗;用蒸汽試驗時,以工作溫度下允許的Z高工作壓力進行。進口壓力與出口壓力之差要求不小于0.2MPa。試驗方法為:進口壓力調定后,逐漸調節該閥的調節螺釘,使出口壓力在Z大與Z小值范圍內能靈敏地、連續地變化,不得有停滯、卡阻現象。對蒸汽減壓閥,當進口壓力調走后,關閉閥后截斷閥,出口壓力為Z高和Z低值,在2min內,其出口壓力的升值應符合表4.176—22中規定,同時,閥后管道容積符合表4.18中規定為合格;對水、空氣減壓閥,當進口壓力調定后,出口壓力為零時,關閉減壓閥進行密封性試驗,在2min內無泄漏為合格。


4
蝶閥的試壓方法


     氣動蝶閥的強度試驗與截止閥一樣。蝶閥的密封性能試驗應從介質流人端引入試驗介質,蝶板應開啟,另一端封閉,注入壓力至規定值;檢查填料和其他密封處無滲漏后,關閉蝶板,打開另一端,檢查蝶板密封處無滲漏為合格。作為調節流量用的蝶閥可不做密封性能試驗。


5
旋塞閥的試壓方法

     ①旋塞閥進行強度試驗時,介質從一端引入,封閉其余通路,將塞子依次旋轉到全開的各工作位置進行試驗,閥體未發現滲漏為合格。

     ②密封性試驗時,直通式旋塞應保持腔內與通路壓力相等,將塞子旋轉到關閉位置,從另一端進行檢查,然后將塞子旋轉180°重復上述試驗;三通式或四通式旋塞閥應保持腔內與通路一端壓力相等,將塞子依次旋轉到關閉位置,壓力從直角端引入,從其他端同時進行檢查。

     旋塞閥試驗前允許在密封面上涂一層非酸性稀潤滑油,在規定時間內未發現滲漏和擴大的水滴為合格。旋塞閥試驗時間可短一些,一般按公稱通徑規定為l~3min。

     煤氣用的旋塞閥應以1.25倍工作壓力進行空氣密封性試驗。


6
隔膜閥的試壓方法


     隔膜閥強度試驗從任一端引入介質,開啟閥瓣,另一端封閉,試驗壓力升至規定值后,看閥體和閥蓋無滲漏為合格。然后降壓至密封性試驗壓力,關閉閥瓣,打開另一端進行檢查,無滲漏為合格。


7
截止閥和節流閥的試壓方法


     截止閥和節流閥的強度試驗,通常將組裝好的閥門放在試壓架中,打開閥瓣,注入介質至規定值,檢查閥體和閥蓋是否冒汗和滲漏。也可單件進行強度試驗。密封性試驗只做截止閥。試驗時截止閥的閥桿成垂直狀態,閥瓣開啟,介質從閥瓣底下一端引入至規定值,檢查填料和墊片處;待合格后關閉閥瓣,打開另一端檢查是否有滲漏。如果閥門強度和密封性試驗都要做時,可先做強度試驗,然后降壓至密封性試驗規定值,檢查填料和墊片處;再關閉閥瓣,打開出口端檢查密封面是否滲漏。


8
閘閥的試壓方法

      閘閥的強度試驗與截止閥一樣。閘閥的密封性試驗有兩種方法。

      ①閘板開啟,使閥內壓力升至規定值;然后關閉閘板,立即取出閘閥,檢查閘板兩側密封處有否滲漏或者直接往閥蓋上的堵頭內注入試驗介質至規定值,檢查閘板兩側密封處。以上方法叫做中間試壓。這種方法不宜在公稱通徑DN32mm以下的閘閥做密封試驗。

      ②另一種方法是將閘板開啟,使閥門試驗壓力升至規定值;然后關閘板,打開一端盲板,檢查密封面是否滲漏。再倒頭,作以上重復試驗至合格為止。

      氣動閘閥填料和墊片處密封性試驗應在閘板密封性試驗之前進行。


9
安全閥的試壓方法

      ①安全閥的強度試驗與其他閥門一樣,是用水作試驗的。試驗閥體下部時,壓力從進I=I端引入,密封面封閉;試驗閥體上部和閥蓋時,壓力從出El端引入,其他端封閉。在規定時間內閥體和閥蓋無滲漏現象為合格。


      ②密封性試驗和定壓試驗,一般使用介質是:蒸汽用安全閥以飽和蒸汽為試驗介質;氨或其他氣體用閥以空氣為試驗介質;水和其他非腐蝕性液體用閥以水為試驗介質。對于一些重要位置的安全閥常用氮氣為試驗介質。


      密封試驗以公稱壓力值為試驗壓力進行試驗,其次數不少于兩次,在規定時間內無滲漏為合格。驗漏方法有兩種:一是將安全閥各連接處密封,用黃油把薄紙封貼在出El法蘭上,薄紙鼓起為漏,不鼓起為合格;二是用黃油把薄塑料板或其他板封貼在出口法蘭下部,灌水封住閥瓣,檢驗水中不冒泡為合格。安全閥定壓和回座壓力試驗次數不少于3次,符合規定為合格。安全閥的各項性能試驗見GB/T12242–1989安全閥性能試驗方法》。

閥門選型總結

      通過以上分析可知,一般情況下,應首選閘閥。

      截止閥適用于對流體阻力要求不嚴的管路上,以及高溫、高壓介質的管路或裝置,不宜用于粘度較大和含有顆粒的介質,也不宜作放空閥及低真空系統的閥門。

      球閥適用于低溫、高壓、粘度大的介質,通常用在密封性能嚴格、磨損、縮口通道、啟閉動作迅速、壓差大、低噪音、有氣化現象、操作力矩小、流體 阻力小的管路中。

      節流閥適用于介質溫度較低、壓力較高的場合,不適用于粘度大和含有固體顆粒的介質,不宜作隔斷閥。

     旋塞閥適用于要求快速啟閉的場合,一般不適用于蒸汽及溫度較高的介質,用于溫度較低、粘度大的介質,也適用于帶懸浮顆粒的介質。

     蝶閥一般用于溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水、油品和壓縮空氣等介質;由于蝶閥相對于閘閥、球閥壓力損失比較大,故蝶閥適用于壓力損失要求不嚴的管路系統中。

      止回閥一般適用于清凈介質,不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質。

隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油品、水、酸性介質和含懸浮物的介質,不適用于有機溶劑和強氧化劑介質。

       在石油、化工及其它行業的管道系統,閥門應用、操作頻率和服務千變萬化,要控制或杜絕低微的泄漏,Z重要、Z關鍵的設備是閥門。合理的選擇閥門能夠降低裝置的建設費用、保證生產安全運行。




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