各類閥門選用指導
閘閥
閘閥是作為截止介質使用，在全開時整個流通直通，此時介質運行的壓力損失最小。閘閥通常適用於不需要經常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用於作為調節或節流使用。對於高速流動的介質，閘板在局部開啟狀況下可以引起閘門的振動，而振動又可能損傷閘板和閥座的密封面，而節流會使閘板遭受介質的沖蝕。從結構形式上，主要的區別是所采用的密封元件的形式。根據密封元件的形式，常常把閘閥分成幾種不同的類型，如：楔式閘閥、平行式閘閥、平行雙閘板閘閥、楔式雙閘板閘等。最常用的形式是楔式閘閥和平行式閘閥。
截止閥
截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直。閥桿開啟或關閉行程相對較短，並具有非常可靠的切斷動作，使得這種閥門非常適合作為介質的切斷或調節及節流使用。截止閥的閥瓣壹旦處於開啟狀況，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再的接觸，並具有非常可靠的切斷動作，合得這種閥門非常適合作為介質的切斷或調節及節流使用。
截止閥壹旦處於開啟狀態，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸，因而它的密封面機械磨損較小，由於大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時無需把整個閥門從管線上拆下來，這對於閥門和管線焊接成壹體的場合是很適用的。介質通過此類閥門時的流動方向發生了變化，因此截止閥的流動阻力較高於其它閥門。
常用的截止閥有以下幾種：1）角式截止閥；在角式截止閥中，流體只需改變壹次方向，以致於通過此閥門的壓力降比常規結構的截止閥小。2）直流式截止閥；在直流式或Y形截止閥中，閥體的流道與主流道成壹斜線，這樣流動狀態的破壞程度比常規截止閥要小，因而通過閥門的壓力損失也相應的小了。3）柱塞式截止閥：這種形式的截止閥是常規截止閥的變型。在該閥門中，閥瓣和閥座通常是基於柱塞原理設計的。閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接，密封是由套在柱塞上的兩個彈性密封圈實現的。兩個彈性密封圈用壹個套環隔開，並通過由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的密封圈壓牢。彈性密封圈能夠更換，可以采用各種各樣的材料制成，該閥門主要用於“開”或者“關”，但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環，也可以用於調節流量。
蝶閥
蝶閥的蝶板安裝於管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內，圓盤形蝶板繞著軸線旋轉，旋轉角度為0°~90°之間，旋轉到90°時，閥門則牌全開狀態。
蝶閥結構簡單、體積小、重量輕，只由少數幾個零件組成。而且只需旋轉90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處於完全開啟位置時，蝶板厚度是介質流經閥體時唯壹的阻力，因此通過該閥門所產生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。蝶閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。
采用金屬密封的閥門壹般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完全密封。金屬密封能適應較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。
如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等壹般工業上得到廣泛應用，而且還應用於熱電站的冷卻水系統。
常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。
球閥
球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉90度提動作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球面和通道口的比例應該是這樣的，即當球旋轉90度時，在進、出口處應全部呈現球面，從而截斷流動。
球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥最適宜直接做開閉使用，但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊，易於操作和維修，適用於水、溶劑、酸和天然氣等壹般工作介質，而且還適用於工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。
按防止介質倒流選用閥門
這種類型的閥門的作用是只允許介質向壹個方向流動，而且阻止方向流動。通常這種閥門是自動工作的，在壹個方向流動的流體壓力作用下，閥瓣打開；流體反方向流動時，由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用於閥座，從而切斷流動。其中止回閥就屬於這種類型的閥門，它包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。旋啟式止回閥有壹介鉸鏈機構，還有壹個像門壹樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上。為了確保閥瓣每次都能到達閥座面的合適位置，閥瓣設計在鉸鏈機構，以便閥瓣具有足夠有旋啟空間，並使閥瓣真正的、全面的與閥座接觸。閥瓣可以全部用金屬制成，也可以在金屬上鑲嵌皮革、橡膠、或者采用合成覆蓋面，這取決於使用性能的要求。旋啟式止回閥在完全打開的狀況下，流體壓力幾乎不受阻礙，因此通過閥門的壓力降相對較小。升降式止回閥的閥瓣座落位於閥體上閥座密封面上。此閥門除了閥瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止閥壹樣，流體壓力使閥瓣從閥座密封面上擡起，介質回流導致閥瓣回落到閥座上，並切斷流動。根據使用條件，閥瓣可以是全金屬結構，也可以是在閥瓣架上鑲嵌橡膠墊或橡膠環的形式。像截止閥壹樣，流體通過升降式止回閥的通道也是狹窄的，因此通過升降式止回閥的壓力降比旋啟式止回閥大些，而且旋啟式止回閥的流量受到的限制很少。
按調節介質參數選用閥門
在生產過程中，為了使介質的壓力、流量等參數符合工藝流程的要求，需要安裝調節機構對上述參數進行調節。調節機構的主要工作原理，是靠改變閥門閥瓣與閥瓣與閥座間的流通面積，達到調節上述參數的目的。屬於這類閥門的統稱為控制閥，其中分為依靠介質本身動力驅動的稱為自驅式控制閥如減壓閥、穩壓閥等，凡領先上來動力驅動的（如電力 、壓縮空氣和液動力）稱為他驅式控制閥，如電動調節閥、氣動調節閥和液動調節閥等。
彈性金屬硬密封蝶閥介紹
彈性金屬密封蝶閥是國家級重點新產品,高性能的彈性金屬密封蝶閥采用了壹個雙偏心和壹個特殊斜錐橢圓密封結構。解決了傳統偏心蝶閥在啟閉0°～10°瞬間密封面仍處於滑動接觸摩擦的弊病,實現蝶板在開啟瞬間密封面即分離,關閉接觸即密封的效果,達到延長使用壽命、密封性能最佳的目的。
用途：
用於硫酸行業中氣體管路:爐前鼓風機出入口,接力風機出入口,電除霧串聯及聯通閥,S02主鼓風機出入口,轉化器調節,預熱器出入口等調節和截止氣量使用。
用於硫磺制酸系統中的焚硫、轉化、幹吸工段,是硫磺制酸裝置用閥的首選品牌,被廣大用戶認為是:密封性能好,運轉輕,副腐蝕,耐高溫,操作方便、靈活、使用安全可靠的蝶閥,得到了大量推廣使用。
還廣泛用於:化工、石化、冶煉、醫藥、食品等行業中SO2、蒸汽、空氣、煤氣、氨氣、CO2氣、油品、水、鹽水、堿液、海水、硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸等介質的管路上作為調節和截流裝置使用。
結構特點：
①三向偏心的獨特設計使密封面之間無摩擦傳動,延長了閥門使用壽命。
②由扭矩產生彈性密封。
③巧妙的楔形設計使閥門有越關越緊的自動密封功能,密封面之間具有補償性、零泄漏。
④體積小、重量輕、操作輕巧、便於安裝。
⑤可根據用戶要求配置氣動、電動裝置,滿足遙控和程控的需要。
⑥更換零件材質可適用於各種介質,並可進行襯裏防腐(襯F46、GXPP、PO等)。
⑦連續結構多樣化:對夾、法蘭、對焊。
安全閥的介紹與選用
壹 概述
安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設備上重要的安全附件。其動作可靠性和性能好壞直接關系到設備和人身的安全，並與節能和環境保護緊密相關。而有的用戶和設計部門在選型時，總是選錯型號。為此本文對安全閥的選用加以分析。
二、定義
所謂安全閥廣義上講包括泄放閥，從管理規則上看，直接安裝在蒸汽鍋爐或壹類壓力容器上，其必要條件是必須得到技術監督部門認可的閥門，狹義上稱之為安全閥，其他壹般稱之為泄放閥。安全閥與泄放閥在結構和性能上很相似，二者都是在超過開啟壓力時自動排放內部的介質，以保證生產裝置的安全。由幹存在這種本質上類似性，人們在使用時，往往將二者混同，另外，有些生產裝置在規則上也規定選用哪種均可。因此，二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現了許多間題。如果要將二者作出比較明確的定義，則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規範》第壹篇中所闡述的定義來理解：
（l）安全閥（Safety Valve）壹種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動作。用於氣體或蒸汽的場合，如圖1。
（2）泄放閥（Relief Valve），又稱溢流閥壹種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長而按比例開啟。主要用於流體的場合。如圖2所示。
（3）安全泄放閥（Safet Relief Valve），又稱安全溢流閥壹種由介質壓力驅動的自動泄壓裝置。根據使用場合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。 以日本為例，給安全閥和泄放閥作出明確定義的比較少，壹般用作鍋爐這類大型貯能壓力容器的安全裝置稱之為安全閥，安裝在管道上或其他設設施上的稱之為泄放閥。不過，若按日本通產省的《火力發電技術標準》的規定看，設備上安全保障的重要部分，指定使用安全閥，如鍋爐、過熱器、再熱器等。而在減壓閥的下側需要與鍋爐和渦輪機相接的場合，都需要安裝泄放閥或安全閥。如此看，安全閥要求比泄放閥更具可靠性。另外，從日本勞動省的高壓氣體管理規則、運輸省及各級船舶協會的規則中，對安全排放量的認定和規定來看，我們把保證了排放量的稱之為安全閥，而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國內不論全啟式或微啟式統稱為安全閥。
三、選型
1．分類
目前大量生產的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的，壹般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式，在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度，有時也可以用作手動緊急泄壓用，如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作，但由於杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用範圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。
安全閥的主要參數是排量，這個排量決定於閥座的口徑和閥瓣的開啟高度，由開啟高度不同，又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／40～l／20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4。
2．安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度範圍，由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓範圍，再根據使用介質決定安全閥的材質和結構型式，再根據安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的壹般規則。
（l）熱水鍋爐壹般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
（2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道壹般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。
（3）水等液體不可壓縮介質壹般用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。
（4）高壓給水壹般用封閉全啟式安全閥，如高壓給水加熱器、換熱器等。
（5）氣體等可壓縮性介質壹般用封閉全啟式安全閥，如儲氣罐、氣體管道等。
（6）E級蒸汽鍋爐壹般用靜重式安全閥。
（7）大口徑，大排量及高壓系統壹般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等，如圖8所示。
（8）運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等壹般用內裝式安全閥，如圖4所示。
（9）油罐頂部壹般用液壓安全閥，需與呼吸閥配合使用。
（10）井下排水或天然氣管道壹般用先導式安全閥，如圖6所示。
（11）液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上壹般用安全回流閥。
（12）負壓或操作過程中可能會產生負壓的系統壹般用真空負壓安全閥。
（13）背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統壹般用波紋管安全閥。
（14）介質凝固點較低的系統壹般選用保溫夾套式安全閥，如圖7所示。
3．國內主要廠家的比較及連接尺寸的選擇
國內生產安全閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統壹。主要分以下幾個大類：
（1）以JB／T2203－1999《彈簧式安全閥結構長度》為主的通用類。目前國內大多數安全閥生產廠家均按本標準設計生產。如浙江羅浮鍋爐附件廠、杭州閥門廠、江蘇吳江閥門工具廠、上海閥門廠、開封高壓閥門廠、海安閥門廠等。但本標準也不盡完美，規格不全，微啟式安全閥最大公稱通徑為 D NI 00，全啟式安全閥最大公稱通徑DN200，中間缺少DN65、DN125兩個規格。根據我廠所生產的安全閥規格及掌握的資料來看，目前微啟式安全閥公稱通徑最大達到DN250，全啟式安全閥公稱通徑達到DN400。經本人考證，各廠家連接尺寸也不盡統壹，如 DN150全啟式安全閥，浙江羅浮鍋爐附件廠、上海閥門廠及江蘇吳江閥門工具廠各不相同。為了有壹個統壹的標準，用戶在選用及安裝時同壹規格能夠互換，建議合肥通用機械研究所對JB／T2203－1999《彈簧式安全閥結構長度》進行修訂。建議設計院及用戶按標準選用，安全閥生產廠家按標準設計制造。
（2）以API526 《鋼制法蘭連接安全泄放閥》（Flanged Steel Safety Relief Valve）為主的美標體系。國內進口化工設備等所配的安全閥連接尺寸壹般按照本標準，如圖5所示。本標準公稱通通徑為DN25~ DN200（ l”~ 8”），公稱壓力為 2~ 42MPa，喉徑從D－T（9．5~146mm）。本標準比較科學規範，對壓力、材料、溫度、喉徑等統籌考慮。依照喉徑確定規格，同壹喉徑可以有好幾個規格，相反同壹規格可能有好幾個喉徑可以選擇。如 DN100~DN150（4”~6”）喉徑有L、M、N、P四種可以選擇。隨著國際貿易及進口設備國產化的不斷推進，該標準將在國內得到很大推廣。目前該標準還沒有轉化為國標。
（3）以在國際上影響比較大的安德森?格林伍德公司（Anderson Greenwood＆Co．）為依據的活塞式導閥操作安全泄壓閥（Pilot Operated Pressure Relief Valves）系列。國內壹般稱之為先導式安全閥，如圖6所示，先導式安全閥由主閥和導閥組成，導閥操作主閥的開啟和關閉。這種閥門排量大；不受背壓的影響；可以在非常接近開啟壓力下進行不泄漏操作；啟閉壓差小等優點。壹般適用於天然氣管道等。目前國內還沒有先導式安全閥標準及連接尺寸標準。並且這種類型的閥門剛剛開發，還沒有廣泛推廣。據我廠的經驗及所掌握的資料來看，國內大多數廠家按照該公司的數據設計制造，如浙江羅浮鍋爐附件廠、航天十壹研究所等。建議合肥通用機械研究所盡早起草並發布先導式安全閥標準。
（4）以中國航天工業總公司第十壹研究所設計研制的安全閥自成壹個體系。航天十壹所研制的HT系列安全閥品種多，有HTO普通安全閥（如圖1所示）、HTB平衡波紋管式安全閥、HTR泄流閥、HTN特殊安全閥、HTGS高性能蒸汽安全閥。HTXY液體泄壓閥、HTXD先導式安全閥等，且性能良好。但是除HTXD系列先導式安全閥與安德森?格林伍德公司連接尺寸相同外，其余與美標、國標均不相同。這壹點請選用時務必註意。
（5）以蘭州煉油廠設計研制開發的A型、TA型封閉全開啟彈簧式安全閥自成壹個體系。該系列口徑DN25~DN150 （1”~6’），公稱壓力l．6~4.0MPa，喉徑D~R（9．5－115mm）。該體系連接尺寸與美標及國標均不相同，為蘭煉專用。
（6）為鍋爐、電站設備、減溫減壓裝置配套的沖量式安全閥系列（如圖8所示）。如哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠、武漢鍋爐廠、青島電站輔機廠等配套的專用安全閥。此類系列閥門結構及連接尺寸各廠家壹般不相同，可能有部分相同。選用時壹定要註意閥門喉徑及連接尺寸的區別。
4．喉徑的計算
喉徑的計算壹般按照《鍋爐壓力容器安全技術規範》附件五所列的公式。或者按照APIRP520 煉廠泄壓系統設計和安裝的推薦實施方法第壹部分設計》中所列的公式。上述兩種公式計算結果基本相同或相差不大。
四、結束語
安全閥的選型是壹項比較重要的工作，選型恰當與否將直接影響設備的安全。上述所列都是我廠的壹些經驗總結，限於篇幅，可能不盡完全，供大家參考