阀门选型与设置导则
图3 装置界区处阀门的设置
⑶ 装置单独的火炬干管出界区不宜设切断阀,如操作要求设置 切断阀,该切断阀应保持常开状态。多个装置共用的火炬干管出界区 应设切断阀。
3.3.1.2 装置内阀门的设置 ⑴ 装置内公用物料管道,若直接接入工艺物料管道或工艺设 备,并且和工艺物料直接接触,则该公用物料管道应设双切断阀,中 间加止回阀(和排空/排净阀),然后再接工艺物料管道或工艺设备 (见图4⑴)。 ⑵ 并联、切换操作及备用的工艺设备,工艺物料进出管分别设 置切断阀(见图4⑵)。
方向限 能较 力小。
阀 体积小,
制,介质 差。
塞 重量轻,
的流向可
阀 便于维
任意。适
修。旋塞
用于低温
阀便于制
高压及粘
做三通或
度较大的
四通阀
介质。
门。
适用于经 常操作, 启闭迅速 轻便。
3.2.3 阀门的选型 3.2.3.1 确定切断阀基本类型的三个主要因素 ⑴ 介质是气体还是液体?
⑵ 操作频繁还是偶尔? ⑶ 仅用于切断还是要求有调节功能? 3.2.3.2 切断阀基本类型的确定 根据上述三个主要因素的情况,应用图1可确定切断阀的基本类 型: 将“气体”或“液体”与“频繁”或“偶尔”相连接,然后 从“调节”或“截断”处画一条垂线,交点所处区域就是切断阀的首 选形式;若交点落在两个区域的交界处,则两种类型的阀门均可选 择。 例如: 用于气体、偶尔操作、要求有切断功能的切断阀可选择滑 动阀或旋转阀(见图2)。
合。
垂直管 路。
流体阻 力一般 小于升 降式止 回阀,适 用于较 大口径 的场 合。
隔 特殊形式 密封性较 根据隔膜
膜 的切断 好。
及衬里材
阀 阀。
料的耐腐
蚀性能而
适用于一
定的介
质.
根据隔膜 及衬里材 料的耐腐 蚀性能而 适用于一 定的操作 条件。
球 结构简 密封性能 不受安装 调节性 流体阻
旋 单,相对 好。
阀、取样阀、减压阀、限流孔板、盲板等。 1.3 相关标准 《阀门的设置》
(HG/T20570.18-95) 《阀门名词术语》
(JB2765-81) 《石油化工企业配管工程设计图例》 《管子和管路附件的公称压力和试验压力》
(GB1048-90)
2 术语、图例
2.1 术语 2.1.1 公称压力 公称压力——阀门在指定温度下允许的工作压力,用PN表示,单 位为MPa。 2.1.2 公称通径 公称通径——用于表示阀门口径的名义内径值,用DN表示,单位 为mm。 2.1.3 工作压力 工作压力——阀门在适用介质温度下的压力,用P表示,单位为 MPa。 2.1.4 工作温度 工作温度——阀门在适用介质下的温度,单位为℃。
性 结构 能
密封性
各类阀门的特点
介 质 调节性 能
流体阻 力
表2
操作
闸 形体简 阀 单,结构
长度短, 制造工艺 性好,适 用范围 广。结构 较复杂。
密封面受 介质流向 介质的冲 不受限 刷和侵蚀 制,不扰 小。但密 流,阻力 封面之间 降小。 易引起冲 蚀和擦 伤,维修 比较困 难。
Hale Waihona Puke 只能作 全开和 全关, 不能作 调节和 节流。
(1)
(2)切换操作的工艺设备 图4 装置内阀门的设置
3.3.1.3 根部阀的设置 ⑴ 一种介质需输送至多个用户时,在分支管上紧靠总管处装一 个切断阀叫根部阀。通常用于公用物料系统(如蒸汽、氮气);如果 一种工艺物料通向多个用户时(例如溶剂),也需作同样设置。(见 图5)。
图5 根部阀设置示意图
⑵ 装置内的公用物料管道区域分支上都应装根部阀,以免由于 个别阀门损坏引起装置或全厂停车。
泵的出口在切断阀之前应设止回阀(见图6⑴),但容积式泵(如往复式泵)入口通常有内装的止回阀,因而 不需要在管道上另设止回阀(见图6(2)、(3))。如泵制造厂未提供内装止回阀则应加上此阀。并联的泵应在每台 出口分别装止回阀(见图6⑴)。
(1)
(2) (3)
(4) 图6 泵类设备物料进出口的阀门的设置
的作用;选用三通球阀或旋塞阀(通道为T形)可起到两个以上直通 阀门的作用,简化操作,使切换准确无误,并减少所占空间。
⑹ 针形阀可用于微量的细调。 ⑺ 需防止物料倒流时应选用止回阀。 ⑻ 不同生产过程可以选择有附加功能的阀门,如有带夹套、带 排净口和带旁路的阀门,有用于防止固体微粒沉降的带吹气口阀门 等。 ⑼ 就地操作的阀门绝大多数用手轮,与操作点有一定距离的, 可采用链轮或加长杆。需要时可根据所能提供的能源选择其它动力形 式:气动、液压、电动。例如闸阀在公称通径较大的管道中使用时, 若两侧压力差较大,开启费力,需采用动力形式。 ⑽ 对于粘性流体,浆液及带有固体颗粒的介质宜选用旋塞阀、 球阀或蝶阀。 选型时应综合考虑阀门的工艺要求、介质特性、操作温度、操作 压力、安全及经济的合理性,作出阀门形式的最后选择。 3.3 阀门的设置 3.3.1 阀门的设置原则 3.3.1.1 装置界区处阀门的设置 ⑴ 公用物料管道在进出装置的界区处应设置切断阀(见图 3)。 ⑵ 工艺物料管道在进出装置的界区处应设置切断阀(见图 3)。
流体阻 力大。
工作行程 小,启闭 时间短, 但开启和 关闭时所 需力较 大。
蝶 结构简 阀 单,体积
小,质量 轻,使用 压力和工 作温度范 围小。
密封性较 可以运送 差,低压 泥浆,在 下可以实 管道口积 现良好的 存液体最 密封。 少。
调节性 能好。
流体阻 力小。
启闭方便 迅速省 力,可以 经常操 作。
⑶ 截止阀不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 ⑷ 截止阀与同公称通径的闸阀相比,体积较大,限制了使用它 的最大公称通径(最大DN 150-200)。 ⑸ 针形阀也是截止阀的一种,可用于小流量微调或用作取样 阀。 3.2.2.3 旋塞阀、球阀 ⑴ 两者功能相似,都是可以迅速启闭的阀门,流体阻力小,适 用于经常操作。但不宜经常作调节用。 ⑵ 阀门的密封性能好,介质流向可任意,适用于粘性流体,浆 液及带有固体颗粒的介质。 3.2.2.4 蝶阀 ⑴ 蝶阀启闭迅速方便,流体阻力小,可以经常操作。 ⑵ 有一定的调节功能,可以运送泥浆,特别适用于大流量调 节。 ⑶ 使用压力和工作温度范围小,密封性较差。 3.2.2.5 止回阀 ⑴ 止回阀一般用于防止流体逆向流动。 ⑵ 常用的有旋启式、升降式和球式三类。旋启式可选直径比后 两种大,可安装在水平管或垂直管上,安装在垂直管上时流体应自下 而上流动。升降式和球式可选直径较小,且只能安装在水平管路上。 ⑶ 止回阀密封性能不好,介质单向流动。 ⑷ 底阀也是一种止回阀。 3.2.2.6 隔膜阀 ⑴ 隔膜阀特别适用于腐蚀性流体或粘稠液、悬浮液等。 ⑵ 使用温度和压力范围受隔膜的材质限制。
⑶ 进出口连通阀 a. 离心泵通常不设连通阀。 b. 容积式泵及旋涡泵必须在泵的进出口阀门之间设连通阀(见 图6(2))。 c. 对小型往复式计量泵可只设安全阀不设进出口连通阀(见图 6(3))。 ⑷ 排气阀 a. 离心泵在启动前需注满液体,需设排气阀。大型的卧式离心 泵在泵壳体上方设置排气阀,一般离心泵可在泵出口止回阀和泵 之间略高于泵体的位置设此阀,对较小的泵,可用止回阀和切断 阀之间的排净阀作排气阀(见图6(4))。立式离心泵(包括液下 泵)需按产品资料所示结构决定是否设此阀。 b. 容积式泵不需设排气阀。
流体阻 力小。
开闭较省 力,但开 启需要一 定的空 间,开闭 时间长。
截 结构简 止 单,制造 阀 和维修比
较方便。
密封性 介质流向 好,密封 应与阀体 面间摩擦 所示箭头 力小,寿 方向一 命较长。 致,不适
用于带颗 粒粘度较 大,易结 焦的介 质。
只能作 全开和 全关, 不能作 调节和 节流, 调节性 能较 差。
止 阀阀塞 阀
膜 回阀
阀
阀
阀阀
3.2.2 各类阀门的特点及适用范围 3.2.2.1 闸阀 ⑴ 流体流经闸阀时不改变流向,当闸阀全开时阻力系数几乎是 所有阀门中最小的,适用的公称通径范围、压力温度范围宽。与同公 称通径的截止阀相比,安装尺寸较小,是化工生产装置中用得最多的 一种类型。 ⑵ 闸阀只适用于全开或全闭的情况,不适用于需要调节流量的 场合。 ⑶ 闸阀不适用于含固体颗粒的流体。 3.2.2.2 截止阀 ⑴ 截止阀的密封性能可靠,可以进行流量的粗调,一般多装在 泵出口、调节阀旁路和流量计上游等处。 ⑵ 流体阻力大,开启和关闭所需力较大。
图1 阀门的选型
图2 阀门的选型(例)
3.2.3.3 其它因素对阀门选型的影响 ⑴ 对腐蚀性强、毒性为极度危害、对阀门结构材料的溶解性 强、易燃易爆等介质应重点考虑阀门的密封性和耐腐蚀性,必要时可 选择隔膜阀。 ⑵ 系统允许的压力降较小时,应选用流体阻力较小的阀型如闸
阀、直通的球阀等。 ⑶ 要求迅速切断时,宜选用旋塞阀、球阀、蝶阀。 ⑷ 蝶阀可适于大流量的调节。 ⑸ 选用通道为L形的两通球阀或旋塞阀可同时起到阀门和三通
节流阀——通过启闭件(阀瓣)改变通路截面积,以调节流量、
压力的阀门。
3.1.11 切断阀
在本导则中将闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀和旋塞阀统称
切断阀。
3.2 阀门的分类与选型
3.2.1 阀门的分类
阀门的分类
表1
切断阀类
按阀门的
止回阀类
用途和作 阻塞型
旋转型
滑动型 夹紧型
用分类
截 球蝶旋 闸
隔 止底
⑶ 蒸汽和架空的水管道即使只通向一个装置或一台设备,当支 管超过一定长度时也需加根部阀。
3.3.1.4 双阀 ⑴ 自燃自爆、极毒介质的储罐,在通向其它设备的管道上应安 装串联的两个阀(双阀)。装有上述介质的容器的排空/排净阀也应 是双阀。 ⑵ 在装置运行中需切断、检修、清扫或进行再生的设备,进出 口应设双阀,并在两阀之间设排空/排净阀。备用的再沸器可装单阀 (一般为闸阀)。在再沸器一侧应设有各自的排净阀。 ⑶ 公用物料管道尽可能不与工艺物料管道固定连接,应通过软 管站以快速接头方式连接。当操作需要直接连接时应以双阀连接,中 间设排空/排净阀。在压力可能有波动的场合再加上止回阀。需经常 加入水时,应将水管接至设备的气相空间,可不设双阀。 ⑷ 工艺系统专业在设计高压废热锅炉及蒸汽系统时,可参照执 行电力工业部电力建设总局的有关规定:《火力发电厂汽水管道设计 技术规定》(DLGJ233-81)(试行),管道的疏水和放水及管道的放 气装置,应串联设置两个截止阀。 3.3.2 典型单元系统中阀门的设置 3.3.2.1 泵 ⑴ 泵类设备的物料进出口应设置切断阀(见图6⑴)。 ⑵ 止回阀