閥門(mén)是管道系統(tǒng)中的重要部件，在化工裝置中應(yīng)用最廣泛的是金屬閥門(mén)。閥門(mén)的作用主要是用于啟閉、節(jié)流和保障管道及設(shè)備的安全運(yùn)行。所以正確合理地選用金屬閥門(mén)對(duì)工廠安全及流體控制系統(tǒng)具有重要的作用。隨著越來(lái)越多的引進(jìn)裝置進(jìn)入國(guó)內(nèi)，API閥門(mén)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，本文僅以API黑色金屬閥門(mén)為分析對(duì)象。　　

一、閥門(mén)的類型及用途　　

工程上閥門(mén)種類很多，由于流體的壓力、溫度和物理化學(xué)性能的不同，所以對(duì)流體系統(tǒng)的控制要求也不相同，其中閘閥、截止閥(節(jié)流閥，針型閥)、止回閥、旋塞閥、球閥、蝶閥和隔膜閥在化工裝置中應(yīng)用最廣泛。　　

1.1　閘閥　　

一般用于控制流體的啟閉，流體阻力小，密封性能好，介質(zhì)的流向不受限制，開(kāi)閉所需外力較小，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較短。　　

閥桿有明桿和暗桿之分，明桿式閘閥適用于腐蝕介質(zhì)，在化工工程上基本使用明桿式閘閥。暗桿閘閥主要用于水道上，多用于低壓、無(wú)腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)合，如一些鑄鐵和銅閥門(mén)。閘板的結(jié)構(gòu)形式包括楔式閘板、平行式閘板。　　

楔式閘板有單閘板，雙閘板之分。平行式閘板多用于油氣輸送系統(tǒng)，在化工裝置中不常用?！　?/span>

1.2　截止閥　　

主要作切斷用。截止閥流體阻力大，啟閉力矩大，而且有流向要求。截止閥與閘閥相比主要有如下優(yōu)點(diǎn)：　　

(1)在開(kāi)閉過(guò)程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨?！　?/span>

(2)開(kāi)啟高度比閘閥小。　　

(3)截止閥通常只有一個(gè)密封面，制造工藝好，便于維修?！　?/span>

截止閥和閘閥一樣也有明桿和暗桿之分，在此不再贅述。根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)不同截止閥有直通式、角式和Y型。直通式應(yīng)用最廣泛，角式用于流體流向90°變化的場(chǎng)合?！　?/span>

另外節(jié)流閥和針形閥也屬截止閥一類，比普通截止閥調(diào)節(jié)功能強(qiáng)?！　?/span>

1.3 止回閥　　

止回閥又稱單向閥，用于防止流體逆向流動(dòng)，所以安裝止回閥時(shí)，應(yīng)注意介質(zhì)的流動(dòng)方向應(yīng)與止回閥上的箭頭方向一致。止回閥的類型非常多，且各個(gè)制造商有不同的產(chǎn)品，但是從結(jié)構(gòu)上主要分為旋啟式和升降式。旋啟式止回閥主要包括單瓣型和雙瓣型。　　

1.4　蝶閥　　

蝶閥可用于帶有懸浮固體的液體介質(zhì)的啟閉和節(jié)流，流體阻力較小、重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸小，啟閉迅速，適用于大口徑管道上。蝶閥有一定調(diào)節(jié)功能，可以運(yùn)送漿體。由于以往的加工工藝落后，蝶閥一直用在水系統(tǒng)上，而很少用在工藝系統(tǒng)上，隨著材料、設(shè)計(jì)及加工的改進(jìn)，蝶閥已經(jīng)越來(lái)越多地用在工藝系統(tǒng)上了?！　?/span>

蝶閥有軟密封和硬密封兩種類型。選擇軟密封和硬密封主要取決于流體介質(zhì)的溫度。相對(duì)而言軟密封要比硬密封的密封性能好?！　?/span>

軟密封有橡膠及PTFE(聚四氟乙烯)閥座兩種。橡膠閥座蝶閥(橡膠襯里閥體)多用在水系統(tǒng)上，為中線型結(jié)構(gòu)，這種蝶閥在管道安裝時(shí)可以不使用墊片，因?yàn)槠湎鹉z襯里的翻邊可以充當(dāng)墊片的功能。PTFE閥座蝶閥多用在工藝系統(tǒng)上，一般為單偏心或雙偏心結(jié)構(gòu)?！　?/span>

硬密封的品種很多，如硬質(zhì)固定密封圈，多層密封等，由于制造商的設(shè)計(jì)往往不同，其泄漏率也不一樣。硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)以三偏心為佳，解決了熱脹補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。雙偏心或三偏心結(jié)構(gòu)硬密封蝶閥亦具有雙向密封功能，其逆向(低壓側(cè)至高壓側(cè))密封壓力應(yīng)不低于正向(高壓側(cè)至低壓側(cè))的80%。設(shè)計(jì)選型應(yīng)與廠家協(xié)商?！　?/span>

1.5　旋塞閥　　

旋塞閥流體阻力小，密封性能好，使用壽命長(zhǎng)，可以雙向密封，所以往往用在高度或極度危害的物料上，但是啟閉力矩比較大，價(jià)格也比較高。旋塞閥腔體內(nèi)不積液，特別是對(duì)間歇裝置的物料不會(huì)造成污染，所以在有些場(chǎng)合必須使用旋塞閥。

旋塞閥和球閥關(guān)閉時(shí)腔體內(nèi)積液情況，旋塞閥流道可分為直通、三通、四通，適用于氣、液相流體多向分配。　　

旋塞閥可分為無(wú)潤(rùn)滑及潤(rùn)滑型兩種。帶有強(qiáng)制潤(rùn)滑的油封式旋塞閥，由于強(qiáng)制潤(rùn)滑使旋塞和旋塞的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好，啟閉省力，防止密封面受到損傷，但是必須考慮潤(rùn)滑是否對(duì)物料有污染，而且需定期維護(hù)優(yōu)先選擇無(wú)潤(rùn)滑型?！　?/span>

旋塞閥的閥座(Sleeve)密封是連續(xù)的，包圍了整個(gè)旋塞，所以流體不會(huì)與軸接觸。另外旋塞閥還有一層金屬?gòu)?fù)合材料的隔膜作為第二道密封，所以旋塞閥可以嚴(yán)格控制外部泄漏。旋塞閥一般是沒(méi)有填料的，當(dāng)有特殊要求時(shí)(如不允許有外部泄漏等)，則需要填料，作為第三道密封?！　?/span>

旋塞閥的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使得旋塞閥可以在線調(diào)節(jié)密封閥座。由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，密封面會(huì)有所磨損，因?yàn)樾清F形的，可以通過(guò)閥蓋的螺栓往下壓緊旋塞，使其和閥座緊密配合達(dá)到密封效果。　　

1.6　球閥　　

球閥的功能與旋塞閥類似(球閥是旋塞閥的派生產(chǎn)品)。球閥密封效果好，所以應(yīng)用廣泛。球閥啟閉迅速，啟閉力矩比旋塞閥小，阻力非常小，維修方便，適用于漿液、粘性流體以及對(duì)密封要求較高的介質(zhì)管道上。并且由于價(jià)格便宜，球閥比旋塞閥使用廣泛。球閥一般可以從球體結(jié)構(gòu)形式、閥體結(jié)構(gòu)形式、流道形式和閥座材料來(lái)進(jìn)行分類。　　

按球體結(jié)構(gòu)形式分有浮動(dòng)球閥和固定球閥。前者多用于小口徑，后者用于大口徑，一般以DN200(CLASS 150)，DN150(CLASS 300和CLASS 600)為界?！　?/span>

按閥體結(jié)構(gòu)形式分有一片式、兩片式和三片式這三種。一片式又有頂裝式和側(cè)裝式兩種?！　“戳鞯佬问椒钟腥◤胶涂s徑?？s徑球閥比全通徑球閥用材料少，價(jià)格便宜，如果工藝條件允許，可以考慮優(yōu)先使用。球閥流道可分為直通、三通、四通，適用于氣、液相流體多向分配。按閥座材料分有軟密封和硬密封。當(dāng)用于可燃介質(zhì)或者外部環(huán)境有可能燃燒時(shí)，軟密封球閥應(yīng)具有防靜電、防火設(shè)計(jì)，制造商的產(chǎn)品應(yīng)通過(guò)防靜電、防火試驗(yàn)，如按照API607等。這同樣適用于軟密封蝶閥和旋塞閥(旋塞閥僅能符合防火試驗(yàn)中的外部防火要求)。　　

1.7　隔膜閥　　

隔膜閥可以雙向密封，適用于低壓，有腐蝕性的漿液或懸浮粘性流體介質(zhì)。并且由于操作機(jī)構(gòu)和介質(zhì)通道隔開(kāi)，依靠彈性隔膜切斷流體，特別適用于食品和醫(yī)藥衛(wèi)生工業(yè)中的介質(zhì)。隔膜閥使用溫度取決于隔膜材料的耐溫性能。從結(jié)構(gòu)上可分為直通式和堰式。