压力对阀门选择上的影响

发布时间:2025-05-27 14:33:46阅读:209

(一)高压阀门

高压是指:介质的温度、压力和阀门材料组合,导致选用的压力等级大于等CLASS900或PN100的阀门。

高压,尤其是高压气体介质,意味着输送设备(包括阀门)储能高,一旦发生设备失效,产生的危害较大;

高压对阀门的密封(包括自身的密封及与管道设备连接处的密封)带来困难;高压使得阀门承压部件对材料的缺陷变得更敏感;

如果高压与一些危险介质共存会大大增加阀门可靠性的要求;

高压往往伴随着较高的流速,流体通过阀门的阻力降也会增大等。

因此,高压下应用的阀门,下列的选用原则应予考虑。

A阀门类型

1.应选用密封可靠性较高的阀门。如切断阀,可选用闸阀、截止阀、球阀等,但不宜选用蝶阀。止回阀可选用升降式和旋启式,但不宜选用对夹式。

2.非金属密封蝶阀(包括中线型和双偏心型)不宜用于CLASS600或PN64以上等级。金属密封蝶阀(三偏心蝶阀)不宜用于CLASS1500或PN160以上等级。具体应用范围还应该咨询阀门制造商。

3.非金属密封球阀(包括顶装式、两片式和三片式)不宜用于CLASS600或PN64以上压力等级。具体应用范围还应咨询阀门制造商。

4.全衬里型阀门(包括旋塞阀和隔膜阀等)不宜用于CLASS600或PN64以上压力等级。具体应用范围还应咨询阀门制造商。

B阀门结构

1.除非工艺要求需要,如泄压要求,所有阀门均不应采用缩径阀门。

2.除非有其他特殊需要(如可预见需要拆卸的地方),应尽可能采用焊接连接。

3.对于具有阀盖结构且DN50及以上的阀门,应尽可能采用压力密封阀盖。

4.阀门内件:DN50及以上闸阀宜采用楔形弹性阀瓣;截止阀宜采用旋塞型或球形阀瓣。

C阀门材料

1.对于承压部件,应适当提高材料的质量性能指标,包括提高表面质量、追加无损检验项目等。

2.栓连阀盖螺栓应为高强度螺栓,垫片应为缠绕式垫或金属垫。

3.阀瓣和阀座密封面、上密封(如果有的话)密封面均应进行硬化处理,闸阀和截止阀导轨也宜进行硬化处理。

4.阀杆表面宜进行适当的硬化处理,以维持良好的耐磨性。

5.对于非金属密封阀门,应考虑非金属材料对高的密封比压的适应性。例如,PTFE材料由于冷流问题而对介质压力有上限限制。

(二)压力呈高频波动的阀门

在实际的工程实践中,还会遇到一些与压力有关的特殊介质情况,例如,在整个阀门寿命期间,压力是呈高频波动的。往复泵或往复压缩机进出口管道的工况就是其典型的例子。

对于压力呈高频波动的工况,阀门的应用有如下几个典型特点:

阀门的型式和结构都应有助于减小阀门的阻力降;

阀门的型式和结构都应有助于减少或避免介质的紊流,以缓解可能引发的共振响应;

阀门承压部件的强度设计(或压力等级的选用)宜考虑低周疲劳的影响。

于压力呈高频波动的阀门,下列选用原则应予考虑。

A阀门类型

1.应尽可能选用球阀,不建议采用截止阀和蝶阀。

2.可采用全通径旋塞阀。

3.当需要止回阀时,宜选用旋启式止回阀,且DN200及以上阀门宜优先需要TILTING 型止回阀。

B阀门结构

1.应采用全通径阀门。

2.尽可能采用焊接连接,不应采用螺纹连接且不宜采用承插焊连接。

3.所有的系紧型螺纹连接结构(包括阀盖螺栓)均应配置防松垫圈。

4.不宜采用带弹簧复位的阀座或阀瓣结构。

5.手动操作手柄或手轮宜配置位置锁定机构。

C阀门材料

1.对于栓连阀盖结构,阀盖螺栓应为通丝型螺柱。

2.金属承压部件宜采用塑性较好的材料,不允许采用铸铁等脆性材料。

3.检查试验由于承压部件承受低周疲劳载荷,对内部和外部缺陷都比较敏感,因此应适当追加无损检验项目。

D其他

1.阀门的公称压力等级宜留有足够的富余量,以使承压部件的结构应力控制在材料许用应力的50%左右。

2.金属承压部件宜避免突变结构形状,并尽量圆滑过渡。

(三)压力呈低频波动的阀门

在实际的工程实践中,还会遇到一些与压力有关的特殊介质情况,例如,在整个阀门寿命期间,介质压力是呈全压且低频变化的。焦化装置的焦化塔和制氢装置的变压吸附罐等进出口管道的工况就是其典型的例子。

对于压力呈低频、全压波动且在整个阀门使用寿命期间的循环次数接近7000次的介质工况,阀门的应用有如下几个典型特点:

由于阀门的频繁开关,故具有相对运动的重要部位应有良好的耐磨性;

阀门承压部件的强度设计(或压力等级的选用)应计入低周疲劳的影响。

对于压力呈低频全压波动且在整个阀门使用寿命期间的循环次数超过7000次的工况下应用的阀门,下列选用原则应予考虑。

A阀门类型

1.优先选用阀瓣/阀座磨损补偿较好的关断阀。常用关断阀的阀瓣/阀座磨损补偿能力由高到低的顺序为闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀和蝶阀。

2.优先选用阀杆磨损较缓和的关断阀。常用关断阀阀杆磨损从轻到重的顺序是:旋塞阀、球阀、蝶阀、截止阀和闸阀。当所选阀型的阀瓣/阀座磨损补偿能力和阀杆的磨损情况相矛盾时,应以前者为优先考虑。

3.止回阀不宜采用对夹连接的轴流式或双板式。

B阀门结构

1.不宜采用缩径阀门,维替采用不缩径阀门。

2.尽可能采用焊接连接,不应采用螺纹或承插焊连接。

3.所有的系紧型螺纹连接结构(包括阀盖螺栓)均应配置防松垫圈。

4.不宜采用带弹簧复位的阀座或阀瓣结构。

C阀门材料

1.对于栓连阀盖结构,阀盖螺栓应为通丝型螺柱。

2.金属承压部件宜采用塑性较好的材料,不允许采用铸铁等脆性材料。

D检查试验由于承压部件承受低周疲劳载荷,对内部和外部缺陷都比较敏感,因此应适当追加无损检验项目。

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