阀门分类方法

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发布时间:2017年6月15日
通用分类法 
这种分类方法既按原理、作用又按结构划分,是目前国际、国内最常用的分类方法。一般分闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。 按用途和作用分类
调节阀类——主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。止回阀类——用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。分流阀类——用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。安全阀类——用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。截断阀类——主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。
按压力分类
真空阀——工作压力低于标准大气压的阀门。低压阀——公称压力PN 小于1.6MPa的阀门。中压阀——公称压力PN 2.5-6.4MPa的阀门。高压阀——公称压力PN10.0-80.0MPa的阀门。超高压阀——公称压力PN大于100MPa的阀门。 
按介质温度分类
高温阀——t 大于450℃的阀门。。中温阀—120℃小于 t 小于450℃的阀门。常温阀——40℃小于 t 小于120℃的阀门。低温阀——100℃小于 t 小于-40℃的阀门。超低温阀——t 小于-100℃的阀门。
按阀体材料分类
金属阀体衬里阀门—:衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。非金属材料阀门——如:陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门金属材料阀门——如:铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门
阀门流量系数和气蚀系数介绍
 阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数,这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供,甚至在样本里也印出。我国生产的阀门基本上没有这方面资料,因为取得这方面的资料需要做实验才能提出,这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。
  阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数,这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供,甚至在样本里也印出。我国生产的阀门基本上没有这方面资料,因为取得这方面的资料需要做实验才能提出,这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。
了解阀门特性的重要性
  在流体管道系统中,阀门是控制元件,其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。由于管道系统选择最适合的阀门显得非常重要,所以,了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得至关重要起来。
  阀门行业到目前为止,已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、球阀、电动阀、隔膜阀、止回阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀和紧急切断阀等12大类、3000多个型号、4000多个规格的阀门产品;最高工作压力为600MPa,最大公称通径达5350mm,最高工作温度为1200℃,最低工作温度为-196℃,适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质(如浓硝酸、中浓度硫酸等)、易燃介质(如笨、乙烯等)、有毒介质(如硫化氢)、易爆介质及带放射性介质(金属钠、—回路纯水等)。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够生产各种电动、气动、液动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况,要选择管道系统最适合安装的阀门产品,我以为,首先应了解阀门的特性;其次应掌握选择阀门的步骤和依据;再者应遵循选择阀门的原则。 
  1.阀门的特性一般有两种,使用特性和结构特性。 
  使用特性:它确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。 
  结构特性:它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,属于结构特性的有:阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。 
  2.选择阀门的步骤和依据大体如下: 
  ⑴ 选择步骤 
  ① 明确阀门在设备或装置中的用途,确定阀门的工作条件:适用介质、工作压力、工作温度等等。 
  ② 确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等。 
  ③ 确定操作阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动等。 
  ④ 根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢、不锈耐酸钢、铜合金等。
  ⑤ 选择阀门的种类:闭路阀门、调节阀门、安全阀门等。 
  ⑥ 确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀、等。 
  ⑦ 确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径。 
  ⑧ 确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等。
  ⑨ 利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。
  ⑵ 选择阀门的依据 
  在了解掌握选择阀门步骤的同时,还应进一步了解选择阀门的依据。 
  ① 所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式。 
  ② 工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等等。 
  ③ 对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等等。 
  ④ 安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等。 
  ⑤ 对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求。 
(在选定参数时应注意:如果阀门要用于控制目的,必须确定如下额外参数:操作方法、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。) 
  根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。 
  管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流束方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。 
如下为选择阀门应遵循的原则:
  ⑴ 截止和开放介质用的阀门
  流道为直通式的阀门,其流阻较小,通常选择作为截止和开放介质用的阀门。向下闭合式阀门(截止阀、柱塞阀)由于其流道曲折,流阻比其他阀门高,故较少选用。在允许有较高流阻的场合,可选用闭合式阀门。 
  ⑵ 控制流量用的阀门
  通常选择易于调节流量的阀门作为控制流量用。向下闭合式阀门(如截止阀)适于这一用途,因为它的阀座尺寸与关闭件的行程之间成正比关系。旋转式阀门(旋塞阀、蝶阀、球阀)和挠曲阀体式阀门(夹紧阀、隔膜阀)也可用于节流控制,但通常只能在有限的阀门口径范围内适用。闸阀是以圆盘形闸板对圆形阀座口做横切运动,它只有在接近关闭位置时,才能较好地控制流量,故通常不用于流量控制。 
  ⑶ 换向分流用的阀门 
  根据换向分流的需要,这种阀门可有三个或更多的通道。旋塞阀和球阀较适用于这一目的,因此,大部分用于换向分流的阀门都选取这类阀门中的一种。但是在有些情况下,其他类型的阀门,只要把两个或更多个阀门适当地相互连接起来,也可作换向分流用。 
  ⑷ 带有悬浮颗粒的介质用阀门
  当介质中带有悬浮颗粒时,最适于采用其关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如果关闭件对阀座的来回运动是竖直的,那末就可能夹持颗粒,因此这种阀门除非密封面材料可以允许嵌入颗粒,否则只适用于基本清洁的介质。球阀和旋塞阀在启闭过程中对密封面均有擦拭作用,故适宜用在带有悬浮颗粒的介质中。 
  目前,无论在石油、化工,还是在别的行业的管道系统,阀门应用、操作频率和服务千变万化,要控制或杜绝那怕是低微的泄漏,最重要、最关键的设备还数阀门。管道的最终控制是阀门,阀门在各个领域的服务和可靠表现是独一无二的。
闸阀
    闸阀是作为截止介质使用,在全开时整个流通直通,此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭,而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上,主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式,常常把闸阀分成几种不同的类型,如:楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。 
截止阀 
    截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短,并具有非常可靠的切断动作,使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触,并具有非常可靠的切断动作,合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。 
    截止阀一旦处于开启状态,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触,因而它的密封面机械磨损较小,由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来,这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化,因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。 
    常用的截止阀有以下几种:1)角式截止阀;在角式截止阀中,流体只需改变一次方向,以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2)直流式截止阀;在直流式或Y形截止阀中,阀体的流道与主流道成一斜线,这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小,因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3)柱塞式截止阀:这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中,阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接,密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开,并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换,可以采用各种各样的材料制成,该阀门主要用于“开”或者“关”,但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环,也可以用于调节流量。 
蝶阀
    蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线旋转,旋转角度为0°~90°之间,旋转到90°时,阀门则牌全开状态。 
    蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时,蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力,因此通过该阀门所产生的压力降很小,故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门,密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。 
    采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长,但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度,弹性密封则具有受温度限制的缺陷。 
    如果要求蝶阀作为流量控制使用,主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用,而且还应用于热电站的冷却水系统。 
    常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间,法兰式蝶阀是阀门上带有法兰,用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。 
球阀
    球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作,不同的是旋塞体是球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的,即当球旋转90度时,在进、出口处应全部呈现球面,从而截断流动。 
    球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用,但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。 
按防止介质倒流选用阀门 
    这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动,而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的,在一个方向流动的流体压力作用下,阀瓣打开;流体反方向流动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,从而切断流动。其中止回阀就属于这种类型的阀门,它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构,还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置,阀瓣设计在铰链机构,以便阀瓣具有足够有旋启空间,并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成,也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面,这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下,流体压力几乎不受阻碍,因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外,其余部分如同截止阀一样,流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起,介质回流导致阀瓣回落到阀座上,并切断流动。根据使用条件,阀瓣可以是全金属结构,也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样,流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的,因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些,而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。 
按调节介质参数选用阀门
    在生产过程中,为了使介质的压力、流量等参数符合工艺流程的要求,需要安装调节机构对上述参数进行调节。调节机构的主要工作原理,是靠改变阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流通面积,达到调节上述参数的目的。属于这类阀门的统称为控制阀,其中分为依靠介质本身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等,凡领先上来动力驱动的(如电力 、压缩空气和液动力)称为他驱式控制阀,如电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
蝶阀的各种分类方式
1.按结构形式分类
  (1)中心密封蝶阀  (2)单偏心密封煤阀  (3)双偏心密封蝶阀  (4)三偏心密封跺阀
2.按密封面材质分类
  (1)软密封蝶阀。
    1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。    2)密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。
  (2)金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。
3.按密封形式分类
  (1)强制密封蝶阀
    1)弹性密封蝶阀。密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座,阀座或阀板的弹性产生    2)外加转矩密封蝶阀。密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生
  (2)充压密封蝶阀。密封比压由阀座或阀板上的弹件密封元件充压产生  (3)自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。
4.按工作压力分类
  (1)真空蝶阀。工作压力低于标堆大气历的蝶阀。  (2)低压蝶阀。公称压力PN<1.6MPa的蝶阀。  (3)中压蝶阀。公称压力PN为2.5--6.4MPa的蝶阀。  (4)高压碟阀。公称压力PN为10。0--80.0MPa的蝶阀。  (5)超高压蝶阀。公称压力PN>100MPa的蝶阀。
5.按工作温度分类
  (1)高温蝶阀。t>450 C的蝶阀  (2)中温碟阀。120 C<t<450 C的蝶阀  (3)常温蝶阀。一40C<t<;120 C的蝶阀  (4)低温蝶阀。一100<t<一40 C的蝶阀  (E)超低温蝶阀。t<一100 C的蝶阀
6.按连接方式分类
  (1)对夹式蝶阀。  (2)法兰式蝶阀。  (3)支耳式蝶阀。  (4)焊接式蝶阀
安全阀的介绍与选用
摘要:从定义入手,详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用。并分析了国内主要的安全阀系列,列出了选用安全阀选用一般规则。关键词:安全阀 泄放阀 阀门选用 安全阀选购
一 概述
  安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 
二、定义
  所谓安全阀广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上,其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门,狭义上称之为安全阀,其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解:
  (l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合,如图1。
  (2)泄放阀(Relief Valve),又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合。如图2所示。
  (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们把保证了排放量的称之为安全阀,而不保证排放量的阀门称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。 
三、选型
1.分类
  目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用,如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
  安全阀的主要参数是排量,这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度,由开启高度不同,又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/40~l/20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/4。 
2.安全阀的选用
  由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。
(l)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。 
(2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。 
(3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。 
(4)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。 
(5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。 
(6)E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。 
(7)大口径,大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等,如图8所示。 
(8)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀,如图4所示。 
(9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。 
(10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀,如图6所示。 
(11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。 
(12)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。 
(13)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。 
(14)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀,如图7所示。


3.国内主要厂家的比较及连接尺寸的选择 
  国内生产安全阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类:
(1)以JB/T2203-1999《弹簧式安全阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数安全阀生产厂家均按本标准设计生产。如浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、江苏吴江阀门工具厂、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美,规格不全,微启式安全阀最大公称通径为 D NI 00,全启式安全阀最大公称通径DN200,中间缺少DN65、DN125两个规格。根据我厂所生产的安全阀规格及掌握的资料来看,目前微启式安全阀公称通径最大达到DN250,全启式安全阀公称通径达到DN400。经本人考证,各厂家连接尺寸也不尽统一,如 DN150全启式安全阀,浙江罗浮锅炉附件厂、上海阀门厂及江苏吴江阀门工具厂各不相同。为了有一个统一的标准,用户在选用及安装时同一规格能够互换,建议合肥通用机械研究所对JB/T2203-1999《弹簧式安全阀结构长度》进行修订。建议设计院及用户按标准选用,安全阀生产厂家按标准设计制造。
  (2)以API526 《钢制法兰连接安全泄放阀》(Flanged Steel Safety Relief Valve)为主的美标体系。国内进口化工设备等所配的安全阀连接尺寸一般按照本标准,如图5所示。本标准公称通通径为DN25~ DN200( l”~ 8”),公称压力为 2~ 42MPa,喉径从D-T(9.5~146mm)。本标准比较科学规范,对压力、材料、温度、喉径等统筹考虑。依照喉径确定规格,同一喉径可以有好几个规格,相反同一规格可能有好几个喉径可以选择。如 DN100~DN150(4”~6”)喉径有L、M、N、P四种可以选择。随着国际贸易及进口设备国产化的不断推进,该标准将在国内得到很大推广。目前该标准还没有转化为国标。
  (3)以在国际上影响比较大的安德森·格林伍德公司(Anderson Greenwood&Co.)为依据的活塞式导阀操作安全泄压阀(Pilot Operated Pressure Relief Valves)系列。国内一般称之为先导式安全阀,如图6所示,先导式安全阀由主阀和导阀组成,导阀操作主阀的开启和关闭。这种阀门排量大;不受背压的影响;可以在非常接近开启压力下进行不泄漏操作;启闭压差小等优点。一般适用于天然气管道等。目前国内还没有先导式安全阀标准及连接尺寸标准。并且这种类型的阀门刚刚开发,还没有广泛推广。据我厂的经验及所掌握的资料来看,国内大多数厂家按照该公司的数据设计制造,如浙江罗浮锅炉附件厂、航天十一研究所等。建议合肥通用机械研究所尽早起草并发布先导式安全阀标准。
  (4)以中国航天工业总公司第十一研究所设计研制的安全阀自成一个体系。航天十一所研制的HT系列安全阀品种多,有HTO普通安全阀(如图1所示)、HTB平衡波纹管式安全阀、HTR泄流阀、HTN特殊安全阀、HTGS高性能蒸汽安全阀。HTXY液体泄压阀、HTXD先导式安全阀等,且性能良好。但是除HTXD系列先导式安全阀与安德森·格林伍德公司连接尺寸相同外,其余与美标、国标均不相同。这一点请选用时务必注意。
  (5)以兰州炼油厂设计研制开发的A型、TA型封闭全开启弹簧式安全阀自成一个体系。该系列口径DN25~DN150 (1”~6’),公称压力l.6~4.0MPa,喉径D~R(9.5-115mm)。该体系连接尺寸与美标及国标均不相同,为兰炼专用。
  (6)为锅炉、电站设备、减温减压装置配套的冲量式安全阀系列(如图8所示)。如哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、青岛电站辅机厂等配套的专用安全阀。此类系列阀门结构及连接尺寸各厂家一般不相同,可能有部分相同。选用时一定要注意阀门喉径及连接尺寸的区别。
4.喉径的计算
  喉径的计算一般按照《锅炉压力容器安全技术规范》附件五所列的公式。或者按照APIRP520 炼厂泄压系统设计和安装的推荐实施方法第一部分设计》中所列的公式。上述两种公式计算结果基本相同或相差不大。
四、结束语
  安全阀的选型是一项比较重要的工作,选型恰当与否将直接影响设备的安全。上述所列都是我厂的一些经验总结,限于篇幅,可能不尽完全,供大家参考。
参考文献 1、安全阀国外标准汇编(M)合肥通用机械研究所, 1985
使用阀门常见问题
1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡? 
  对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳定性差。双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。 
2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用? 
  双座阀阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触,造成泄漏大。如果把它人为地、强制性地用于切断场合,显然效果不好,即便为它作了许多改进(如双密封套筒阀),也是不可取的。 
3、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好? 
  直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型)。这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。
4、为什么直行程调节阀阀杆较细? 
  它涉及一个简单的机械原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。解决这个问题,最好的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。 
5、为什么角行程类阀的切断压差较大? 
  角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。
6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短? 
  脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的腐蚀性。橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀的寿命变短。现在最好的办法是用水处理专用球阀,它可以使用到5~8年。 
7、为什么切断阀应尽量选用硬密封?
  切断阀要求泄漏越低越好,软密封阀的泄漏是最低的,切断效果当然好,但不耐磨、可靠性差。从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看,软密封切断就不如硬密封切断好。如全功能超轻型调节阀,密封而堆有耐磨合金保护,可靠性高,泄漏率达10-7,已经能够满足切断阀的要求。
8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿?
  60年代问世的套筒阀,70年代在国内外大量使用,80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大,那时,不少人认为,套筒阀可以取代单、双座阀,成为第二代产品。到如今,并非如此,单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀,但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致,它怎能取代单、双座阀呢?所以,就只能共同使用。 
9、为什么说选型比计算更重要?
  计算与选型比较而言,选型要重要得多,复杂得多。因为计算只是一个简单的公式计算,它的本身不在于公式的精确度,而在于所给定的工艺参数是否准确。选型涉及到的内容较多,稍不慎,便会导致选型不当,不仅造成人力、物力、财力的浪费,而且使用效果还不理想,带来若干使用问题,如可靠性、寿命、运行质量等。
10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多? 
  对于气动阀而言,活塞执行机构可充分利用气源压力,使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧,推力更大,活塞中的O型圈也比薄膜可靠,因此它的使用会越来越多。