淺析煉油裝置儀表測量管路用閥門種類的選用

楊坤松

（福建聯(lián)合石油化工有限公司，福建 泉州 362800）

眾所周知，閥門是測量管路中最重要的元件，是保障管道系統(tǒng)正常運行的主要部件，但是，在閥門應(yīng)用中，隨著操作次數(shù)的增多，閥門發(fā)生故障的概率也隨之增高，若閥門不使用或質(zhì)量存在問題，極易帶來安全事故，閥門選用非常重要。

1 選擇閥門的主要步驟

（1）了解閥門的主要用途：閥門主要被應(yīng)用于管道系統(tǒng)控制，閥門功能主要是接通或切斷管道介質(zhì)的流通功能，改變介質(zhì)流通方向，調(diào)解介質(zhì)壓力與流量。閥門具有多種種類，不同種類的閥門其作用也不同，如：截止閥、閘閥等，主要用于截斷或接通管道系統(tǒng)介質(zhì)；減壓閥等，主要用來控制管道介質(zhì)的壓力與流量；旋塞閥、球閥等，主要用于改變管道介質(zhì)的流動方向。因此，在煉油裝置儀表測量管路用閥門選用時，應(yīng)先考慮管路所需何種功能，以此選擇合適閥門，提高煉油裝置的效率與安全性。

（2）選擇適當(dāng)?shù)拈y門材料：在煉油過程中，高危介質(zhì)是不可避免的，尤其是近幾年，高硫原油、高含酸原油使用越來越多，對閥門材料要求也越來越高。一般來講，閥門材料的選擇多以管路材質(zhì)為主，若管路材質(zhì)為中性或堿性，閥門材料選擇碳鋼、鑄鐵皆可；若管路材質(zhì)為酸性，閥門材料可選擇不銹鋼、鋼塑復(fù)合材質(zhì)；注意，若管路材質(zhì)中含有鹵素離子，閥門材料可選擇鋼塑復(fù)合材料，避免選用不銹鋼材料；并且，在選材時，相關(guān)人員應(yīng)保障閥門材料具有耐介質(zhì)、去污、沖腐蝕等功能，有效提高閥門安全性，保障煉油過程順利進展。

（3）選擇適當(dāng)?shù)拈y門口徑與尺寸：在選擇閥門口徑與尺寸時，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)機械準(zhǔn)則與安全準(zhǔn)則進行區(qū)分，有效保障煉油裝置設(shè)計、制造以及最終質(zhì)量檢驗過關(guān)。一般來講，閥門具有兩個口徑，大口徑與小口徑，大口徑閥門主要指公稱直徑，應(yīng)用于大于50mm的管路中，小口徑主要應(yīng)用于小于50mm的管路中。在選擇管路閥門時，相關(guān)人員應(yīng)避免選用尺寸為3．2mm、6．5mm、32mm的閥門，管道公稱尺寸≤50mm最佳，以此保障保障閥門能夠高效隔離。

2 截止閥

（1）截止閥的原理：截止閥又被稱為截門，在閥門開閉過程中，密封面間的摩擦力較小，提高了閥門的耐用性，閥門開啟時高度不大，且閥門制造簡單，維修方便，不僅適用于中低壓，還適用于高壓，因此，截止閥被廣泛應(yīng)用。截止閥的閉合原理如下：利用閥杠壓力將閥瓣密封面與閥座封面緊密貼合在一起，有效阻止介質(zhì)流通。

（2）截止閥的種類：截止閥是閥芯由閥桿帶動沿閥座軸線作垂直運動。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，截止閥被分為直通形閥、Y形閥、針型閥以及儀表閥組。其中，直通形閥是截止閥中最常用的結(jié)構(gòu)形式，介質(zhì)進出口通道在同一水平方位上。Y形閥、閥座與閥芯的中心線與閥體水平中心線呈現(xiàn)出45°夾角，其介質(zhì)由閥芯下方進入，開啟閥芯之后，介質(zhì)沿閥門水平線方向流出，因閥體流道與主流道成一斜線，對閥門的破壞程度要小于常規(guī)截止閥。針型閥結(jié)構(gòu)與T型截止閥相似，但是，閥芯是錐形針狀，閥桿利用細(xì)螺紋，以此達(dá)到較高的微量調(diào)解效果。儀表閥組多是由不同數(shù)量的直通截止閥組合而成，或者由流通截止閥與針型閥組合而成，根據(jù)閥門組合數(shù)量，可以將儀表閥組分為成為兩閥組、三閥組、五閥組。

（3）截止閥的特點與選用：截止閥能夠改變流體通道的截面積，能夠有效截斷流體，節(jié)流，調(diào)節(jié)流量與壓力，是儀表測量管路上最常用的一種閥門。截止閥是一種強制密封閥門，閥門關(guān)閉時，閥芯必須壓緊閥座；在閥門關(guān)閉過程中，需要克服阻力，而阻力主要是由閥桿與填料間的摩擦力+介質(zhì)壓力在閥桿截面上形成的推力。但是，在截止閥應(yīng)用過程中，因介質(zhì)壓力與密封力常處于同一軸線，容易因密封力過大而導(dǎo)致泄漏，進而拉長閥門開啟與關(guān)閉時間，為閥門操作帶來較大難度。直通形閥結(jié)構(gòu)簡單，啟閉時間短，流道復(fù)雜，閥門通徑小，密封面夾住介質(zhì)中的固體顆粒時相對容易。Y形閥流體阻力小，適用于含固體顆粒且黏度較大的流體，啟閉時間長，操作復(fù)雜，造價高，常用于高壓場合。針型閥主要被用于對精確度要求較高的流量限制中，針型閥自身流通力小，易堵塞，被應(yīng)用于測量管路截止、分支等場合，也可用于分析儀采樣系統(tǒng)等需要介質(zhì)潔凈、微量調(diào)節(jié)的場合。

3 球閥

（1）球閥的原理：球體由閥桿帶動，繞球閥軸線進行旋轉(zhuǎn)。球閥主要應(yīng)用于切斷、分配、改變介質(zhì)的流動方向，被廣泛應(yīng)用于石油煉制、長輸管線、化工等行業(yè)中。球閥耐磨性強、密封性高、操作方便，高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于閘閥與截止閥，具有較長的使用壽命，被廣泛應(yīng)用。

（2）球閥的分類：依據(jù)球閥閥體結(jié)構(gòu)，可將其分為兩片式閥、三片式閥、頂裝式閥；依據(jù)球閥裝配形式，可將其分為螺紋裝配閥、法蘭裝配閥；依據(jù)球閥閥芯結(jié)構(gòu)，可將其分為浮動閥、固定閥；依據(jù)閥座密封材料，可將其分為硬密封閥與軟密封閥。球閥具有多種分類，但儀器外形結(jié)構(gòu)的不同，球閥主要被分為浮動閥與固定閥，浮動閥球體可浮動，介質(zhì)壓力使得球體緊壓在出口側(cè)密封圈；固定閥球體被閥體上下兩端軸承固定，浮動閥座產(chǎn)生推力，密封圈被緊壓在球體。

（3）球閥的特點與選用：與其他閥門相比，球閥操作簡單，啟閉迅速，具有較高的密封性，且擁有自清洗、閥位標(biāo)識等優(yōu)點，近年來，球閥已經(jīng)逐漸擁有取代閘閥與截止閥，成為管道系統(tǒng)中重要閥門的趨勢。浮動球閥自身結(jié)構(gòu)簡單，多為單側(cè)密封，密封性強，啟閉力矩較大。固定球閥操作簡單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，外形尺寸大，一般應(yīng)用于高壓大口徑管道系統(tǒng)中。硬密封球閥因其閥芯是合金鋼噴焊，密封圈是合金鋼堆焊，在閥門開關(guān)時，因其材質(zhì)硬度系數(shù)高，具有較強的耐磨性能，并且，硬密封球閥密封采用的是人工將閥芯與密封圈研磨至完全吻合方使用，因此，其具有較高的密封性。軟密封球閥因其閥座采用的材料為石墨、聚四氟乙烯、混合材料等，在閥門工作時，應(yīng)保障其工作溫度，避免溫度過高影響閥門使用壽命。

4 結(jié)語

綜上所述，科技隨著時代在不斷進步，管路所用的各種閥門也在不斷進步。文章主要講述了閥門選用時的主要步驟，并講述了截止閥、球閥等兩種常用閥門的原理、分類以及特點與應(yīng)用，因幾種閥門的種類不同，導(dǎo)致閥門具有較強的針對性，對此在安全閥門過程中，工作人員應(yīng)在保障閥門安裝準(zhǔn)確，精度高的前提下節(jié)省成本投入，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

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