化工常用閥門的原理與使用方法

1、化工常用閥門的原理及其使用方法閥門是化工管路上控制介質(zhì)流動的一種重要附件，本講義重于閥門實踐應(yīng)用，詳細原理 及結(jié)構(gòu)剖視圖參照有關(guān)資料書籍，閥門由閥體、啟閉機構(gòu)、閥蓋三大部分組成，本次著 重介紹本公司常用閥門的結(jié)構(gòu)特點及其正確使用注意事項。一、 閥門的作用1、啟閉作用切斷或溝通管內(nèi)流體的流動；2、調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)管內(nèi)流量、流速；3、節(jié)流作用使流體通過閥門后產(chǎn)生很大的壓力降；4、其他作用 a.自動啟閉 b.維持一定壓力 c.阻汽排水。閥門的種類1、按用途分：截斷閥類、調(diào)節(jié)閥類、分流閥類、止回閥類、安全閥類；2、按作用力分：他動作用閥門、自動作用閥門。閥門的主要參數(shù)PN 公稱壓力（允許流體通過的最大的壓

2、力） ； DN 公稱直徑 ；TN 溫度范圍（允許流體的溫度范圍） 。四、閥門使用前的檢查 檢查工程包括：1、閥體內(nèi)外表面有無砂眼、裂紋等缺陷；2、閥座與閥體接合是否牢固，閥芯與閥座是否吻合，密封面有無缺陷；3、閥桿與閥芯連接是否靈活可靠、閥桿有無彎曲，螺紋有無損壞、腐蝕；4、填料、墊圈是否老化損壞；5、閥門開啟是否靈活等。五、閥門使用過程中常出現(xiàn)的問題1、與管道連接處的法蘭、螺紋泄漏；2、填料涵泄漏、腰墊泄漏及閥桿開不動；3、閥芯與閥座間關(guān)不嚴形成內(nèi)泄漏。六、化工常用閥門的特點及其使用注意事項一）旋塞閥（考克）特點：TN 小于 150度 PN 小于 1.6 Mpa 其結(jié)構(gòu)簡單、啟閉迅速、操作方

3、 便、流體阻力小等優(yōu)點使用注意事項：1、閥桿外端為正方形，對角線標注的直線垂直與閥體方向為關(guān)閉狀態(tài)，與閥體方 向一致為開啟狀態(tài)；2、正常開關(guān)閥門用考克專用扳手，避免與閥桿打滑造成安全事故；盡量不用活動 扳手從而造成打滑；3、開起閥門按前面檢查工程檢查，檢查完后慢慢開啟閥門，開啟時盡量不要站在 密封面方向，遇到酸堿流體時須佩戴防酸面具；4、如管道有視鏡的看到視鏡內(nèi)有流體通過方可檢查無誤后離開。二）球閥 球閥與旋塞閥是同一類型閥門，只是其啟閉件為帶一通孔的球體，球體饒 閥桿中心線旋轉(zhuǎn)達到啟閉目的。帶夾套保溫球閥 不銹鋼球閥不銹鋼球閥快開球閥特點：閥門結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，用于雙向流動介質(zhì)的管路，流體

4、阻力小，密 封性好；缺點： 介質(zhì)易從閥桿部位泄漏。使用注意事項：a) 同旋塞閥同樣；b) 帶手柄閥門，手柄垂直于介質(zhì)流動方向為關(guān)閉狀態(tài)，與方向一致的為開啟 狀態(tài)；c) 如遇到帶夾套保溫的球閥時應(yīng)該注意以下事項：i. 應(yīng)該將夾套保溫蒸汽開啟將閥內(nèi)易結(jié)晶的介質(zhì)融化后方能開閉閥門， 切 勿介質(zhì)未完全融化就強行開閉閥門；ii. 當遇到閥門不能開啟時， 不能利用加長力臂的方法， 強行開啟閥門， 因 為這樣會造成因閥桿受阻力較大與閥芯脫落， 造成閥門損壞或造成扳手 的損壞，從而造成不安全因素。三）蝶閥蝶閥是利用一可饒軸旋轉(zhuǎn)的圓盤來控制管路的啟閉， 轉(zhuǎn)角大小反映了閥門的開 啟程度。根據(jù)傳動方式不同蝶閥分手動

5、、氣動和電動等三種，常用的為手動，旋轉(zhuǎn)手柄 通過齒輪傳動帶動閥桿從而起閉閥門。特點：蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單、開閉較迅速，流體阻力小、維修方便等優(yōu)點，但不 能用于高溫高壓場合， PN 小于 1.6Mpa, t 小于 120 度的大口徑水、蒸汽、空氣、油品等管路。使用注意事項：1、閥芯只能旋轉(zhuǎn) 90 度，一般閥體上會表明 CLOSE 和 OPEN 箭頭方向，手輪順時針轉(zhuǎn)動為關(guān)閉、反之為開啟；2、如有時開閉有一定阻力，可以用專用 F 扳手開閥門，但不能強行開閉，否則會將閥桿齒輪攪壞；3、禁止將手輪卸下用活動扳手扳動閥桿； （下面閥同樣如此）4、開閉時逐步開閉，觀察有無異常情況，防止有泄漏。四）截止閥 截止

6、閥是化工生產(chǎn)中使用最廣的一種截斷類閥門，它與前述三種截斷閥門相比 不是利用其閉件的旋轉(zhuǎn)打開、關(guān)閉閥門，而是利用閥桿升降帶動與之相連的圓形閥 盤（閥頭），改變閥盤與閥座間距離達到控制閥門的起閉。流線式截止閥 美標式截止閥 特點：截止閥上部有手輪、閥桿，中部有 螺紋和填料涵密封段，小型閥門閥 桿上螺紋在閥體內(nèi)， 其結(jié)構(gòu)緊湊， 但閥桿與介質(zhì)接觸部分多， 尤其螺紋部分易腐蝕， 從閥桿露出閥蓋的高度可判斷閥門開啟程度，為防止介質(zhì)沿閥桿漏出，可在閥桿穿 出閥蓋部位用填料來密封。截止閥結(jié)構(gòu)較復雜，但操作簡單、不甚費力，易于調(diào)節(jié)流量和截斷通道，起 閉緩慢無水錘現(xiàn)象，故使用較為廣泛。截止閥安裝時要注意流體方向，

7、應(yīng)使管路流體由下向上流過閥座口，及所謂 “低進高出”，目的是減少流體阻力，使開啟省力和關(guān)閉狀態(tài)下閥桿、填料涵部分 不與介質(zhì)接觸，保證閥桿和填料涵不致?lián)p壞和泄漏。截止閥主要用于水、蒸汽、壓縮空氣及各種物料的管路，可較精確地調(diào)節(jié)流 量和嚴密地截斷通道，但不能用于粘度大、易結(jié)晶的物料。使用注意事項：1、開啟前檢查閥門有無缺陷，特別是填料涵有無泄漏； 、2、在閥桿不能用手直接轉(zhuǎn)動時， 可用專用 F 扳手進行開閉，當仍無法開閉時， 請不要加長扳手力臂來強行開閉，從而造成閥門的損壞或引起安全事故；3、在用于中壓汽管路閥門時，開啟時應(yīng)該先將管內(nèi)的冷凝水排凈，然后慢慢 將閥門開啟用 0.2 至 0.3Mpa

8、的蒸汽進行管道的預(yù)熱，避免壓力突然升高 引起密封面的損壞，當檢查正常后將壓力調(diào)至所需狀態(tài)；五）閘閥 閘閥又稱閘板閥或閘門閥，它是通過閘板的升降來控制閥門的啟閉，閘板垂直 于流體方向，改變閘板與閥座間相對位置即可改變通道大小。明桿式閘閥 暗桿式閘閥根據(jù)閘閥啟閉時閥桿運動情況的不同，閘閥又分明桿式和暗桿式兩種。明桿式閘閥閥桿螺紋暴露在閥體外部，開啟閥門時閥桿伸出手輪，其優(yōu)點是可 根據(jù)閥桿外伸長度判斷閥門開啟大小，閥桿與介質(zhì)接觸長度較小，螺紋部分基本不 受介質(zhì)腐蝕影響，缺點是外伸空間高度大。暗桿式閘閥閥桿螺紋在閥桿內(nèi)部與閘板上內(nèi)螺紋想配合，開啟閥門時閥桿只旋 轉(zhuǎn)而不上下升降，閘板則沿閥桿螺紋上升。暗

9、桿式閘閥的優(yōu)點是外伸空間小，缺點 是不能根據(jù)閥桿情況判斷閥門的開啟，閥桿螺紋長期與介質(zhì)接觸易受腐蝕。閘閥具有流體阻力小，介質(zhì)流向不變、開啟緩慢無水錘現(xiàn)象，易于調(diào)節(jié)流量等 優(yōu)點，缺點是結(jié)構(gòu)復雜、尺寸較大、啟閉時間較長、密封面檢修困難等。由于在大 口徑給水管路上應(yīng)用較多，故又有水門之稱。使用注意事項：1、 當閥桿開閉到位時，不能再強行用力，否則會拉斷內(nèi)部螺紋或插銷螺絲， 使閥門損壞；2、開閉閥門時手不能直接開動時可用 F 扳手開閉；3、開閉閥門時注意觀察閥門的密封面，尤其是填料壓蓋處防止泄漏。六）節(jié)流閥節(jié)流閥又稱針形閥，其外形與截止閥相似，其閥芯形狀不同，呈錐狀或拋物線 狀，常用于化工儀表中，常為

10、螺紋連接。使用注意事項：1、因為螺紋連接，故開閉時首先檢查螺紋連接是否松動泄漏；2、 開閉閥門時緩慢進行，因為其流通面積較小，流速較大，可能造成密封面的腐蝕，應(yīng)留心觀察，注意壓力的變化（七）止回閥止回閥是利用閥前后介質(zhì)的壓力差而自動啟閉，控制介質(zhì)單向流動的閥門，又稱止 逆閥或單向閥。止回閥按結(jié)構(gòu)不同分為升降式（跳心式）和旋啟式（搖極式）兩種。升降式 旋啟式 使用注意事項： 注意閥門方向，箭頭與介質(zhì)流向一致，如介質(zhì)易結(jié)晶可能造成閥片不能壓下起不到指 揮、止回的作用。（八）安全閥 安全閥是一種根據(jù)介質(zhì)壓力自動啟閉的閥門，當介質(zhì)壓力超過定值時，它能自動 開啟閥門排放卸壓，使設(shè)備管路免遭破壞的危險，壓

11、力恢復正常后又能自動關(guān)閉。根據(jù)平衡內(nèi)壓的方式不同，安全閥分為杠桿重錘式和彈簧式兩類。使用注意事項：1、安全閥使用必須在效驗有效期內(nèi)；2、管路、設(shè)備上安裝的安全閥控制閥通常為截止閥必須打開保證安全閥能有效 工作；3、定期將閥盤稍稍抬起，用介質(zhì)來吹滌閥內(nèi)雜質(zhì)。4、如安全閥不能在整定壓力內(nèi)工作，必須進行重新效驗或更換。 一、工作原理安全閥是為了防止壓力設(shè)備和容器或易引起壓力升高或容器內(nèi)部壓力超過 限度而發(fā)生爆裂的安全裝置。安全閥是壓力容器、鍋爐、壓力管道等壓力系統(tǒng)使 用廣泛的一種安全裝置，保證壓力系統(tǒng)安全運行。當容器壓力超過設(shè)計規(guī)定時，安全閥自動開啟，排出氣體降低器內(nèi)的過高壓，防 止容器或管線破壞。

12、而當容器內(nèi)的壓力降至正常操作壓力時，即自動關(guān)閉避免因 容器超壓排出全部氣體， 從而造成浪費和生產(chǎn)中斷。 安全閥主要由閥座、 閥瓣 （閥 芯） 和加載機構(gòu)三部分組成。閥座有的和閥體是一個整體，有的是和閥體組裝在 一起的，它與設(shè)備連通。閥瓣常連帶有閥桿，它緊扣在閥座上。閥瓣上面是加載 機構(gòu)，載荷的大小可以調(diào)節(jié)。當設(shè)備內(nèi)的壓力在一定的工作壓力范圍之內(nèi)時，內(nèi) 部介質(zhì)作用于閥瓣上面的力小于加載機構(gòu)加在閥上面的力， 兩者之差構(gòu)成閥瓣與 閥座之間的密封力，使閥瓣緊壓著閥座，設(shè)備的介質(zhì)無法排出。當設(shè)備內(nèi)的壓力 超過規(guī)定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時， 內(nèi)部介質(zhì)作用于鬧瓣上面的力 大于加載機構(gòu)施加在它上面的

13、力，于是閥瓣離開閥座，安全閥開啟，設(shè)備內(nèi)的介 質(zhì)即通過閥座排出、如果安全閥的排量大于設(shè)備的安全泄放量，設(shè)備內(nèi)壓力即逐 漸下降，而且通過短時間的排氣后，壓力即降回至正常工作壓力。此時內(nèi)壓作用 于閥瓣上面的力又小于加載機構(gòu)施加在它上面的力，閥瓣又緊壓著閥座，介質(zhì)停 止排出，設(shè)備保持正常的工作壓力繼續(xù)運行。所以，安全閥是通過閥瓣上介質(zhì)作 用力與加載機構(gòu)作用力的消長，自行關(guān)閉或開啟以達到防止設(shè)備超壓的目的。 二、分類（1） 按使用介質(zhì)分 蒸汽用安全閥（通常以 A48Y型為代表）空氣及其他氣體用安全閥（通常以 A42Y型為代表）液體用安全閥（通常以 （ 2） 按公稱壓力分 低壓安全閥：公稱壓力 中壓安全

14、閥：公稱壓力 高壓安全閥：公稱壓力A41H型為代表）PN1.6Mpa的安全閥PN2.56.4Mpa的安全閥PN10.0 80.0Mpa的安全閥超高壓安全閥：公稱壓力 PN100Mpa的安全閥（3） 按適用溫度分超低溫安全閥： t 100的安全閥低溫安全閥： 100 < 40的安全閥。常溫安全閥： 40<120的安全閥中溫安全閥： 120<t 450的安全閥 高溫安全閥： t>450 的安全閥 特別要指出的是，鑒于國內(nèi)彈簧制造的實際情況，當安全閥用于350以上工況條件時，大都采用加散熱器或?qū)㈤y蓋做成花籃式，以便彈簧能更好的散熱，使彈 簧始終保持能在 350以下工作，確保其

15、剛度不變，從而保證安全閥的正確開啟 和回座及其他性能要求。（4） 按連接方式分 法蘭接連安全閥。安全閥進口和管道連接法蘭形式，出口形式靈活。 螺紋接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。 焊接接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。（ 5） 按結(jié)構(gòu)形式分 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點或閥瓣最大開啟高度與閥座直徑之比（ h/d ），安全一般可以劃分為 以下幾種：杠桿重錘式安全閥。 彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力，并使其密封的安全閥。參 見如 A42Y16C型安全閥。脈沖式安全閥。 脈沖式安全閥又稱為先導式安全閥。 它把主閥和輔閥設(shè)計在一起， 通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作

16、。這種結(jié)構(gòu)通常用于大口徑、大排量及高壓系 統(tǒng)。脈沖式安全閥如 WFXD型。微啟式安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的 1/40 1/20 ，如 A27W-10T、A47H 16C安全閥。全啟式安全閥。如 A47H16C型安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的 1/4 。 全封閉安全閥。如 A47H16C型安全閥。半閉式安全閥。如 A48Y-16C安全閥。 敞開式安全閥。（A48Y-16C安全閥亦為敞開式） 先導式安全閥。如 WFXD型安全閥。（ 6） 按密封副的分類 硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金密封副。適用于高溫高壓的場合，尤其是高溫高壓的過熱蒸 汽。2Cr13對2Cr13r 密封副。使用于一般場合下的飽和蒸

17、汽和過熱蒸汽， 或溫度低于 450其他介質(zhì)的容器或管道上。閥座密封面為 2Cr13，閥瓣密封面為硬質(zhì)合金。使用于高壓蒸汽及流速比較大、 易對密封面造成沖刷的其它介質(zhì)。閥座密封面為合金鋼，閥瓣密封面為聚四氟乙烯。適用于石油或天然氣介質(zhì)，密 封要求嚴格，但工作溫度低于 150的場合。密封副為奧氏體不銹鋼。這種安全閥的閥體，閥蓋多為奧氏體不銹鋼，應(yīng)用于介 質(zhì)中含有酸、堿等腐蝕性成分的場合。（7）按作用原理分類 直接作用式安全閥。 直接依靠介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械 載荷使閥門開啟的安全閥。先導式安全閥。由主閥和導閥組成，主要依靠從導閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動或控制的 安全閥。帶補充載荷式安

18、全法。 在進口壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加 力，該附加力在達到閥門開啟壓力時可靠釋放的安全閥。（8）按動作特性分類 比例作用式安全閥。開啟壓力隨壓力升高而逐漸變化的安全閥。 兩段式安全閥。（突跳動作式安全閥） 。開啟過程分為兩個階段，起初閥瓣隨壓力 升高而比例開啟，在壓力升高一個不大的數(shù)值后，閥瓣在壓力幾乎不再升高的情 況下急速開啟到規(guī)定的高度的安全閥。（9）安開啟高度分類 微啟式安全法。開啟高度在 1/40 1/20 流到直徑范圍內(nèi)的安全閥。 全啟式安全閥。開啟高度不小于 1/4 流到直徑的安全閥。 中啟式安全閥。開啟高度介于微啟式和全啟式之間的安全閥。（10）有無背壓平衡機

19、構(gòu)分類背壓平衡式安全閥。利用波紋管、活塞或膜片等平衡背壓作用的原件，使閥門開高前背壓對閥瓣上下兩側(cè)的作用相互平衡的安全閥。常規(guī)式安全法。不帶背壓平衡原件的安全閥。（11）按閥瓣加載方式分類重錘式或杠桿重錘式安全閥。 利用重錘直接加載或利用重錘通過杠桿加載的安全 閥。彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧加載的安全閥。氣室式安全閥。利用壓縮空氣加載的安全閥。九）疏水閥疏水閥是蒸汽管路、加熱器等設(shè)備系統(tǒng)中能自動的間歇排除冷凝水，又能防 止蒸汽泄出的一種閥門。常用的有鐘形浮子式、熱動力式和脈沖式幾種。使用注意事項：1、 使用前先用管道旁路閥排除冷凝水，當有蒸汽時關(guān)閉旁路，起用疏 水閥正道，否則閥內(nèi)將會閉水起不到疏水作用；2、 起閉閥門時注意不要被蒸汽燙