管道阀门的安装及特性分析

杨选林

（温州市龙湾区质检所，浙江 温州 325000）

一、阀门分类

（一）按作用分

按照阀门的作用来看，其可分为截断阀、调节阀、止回阀、分流阀以及安全阀。其中截流阀的作用是接通或者截断介质流，截流阀包括针型仪表阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀、球塞阀、闸阀、柱塞阀、截止阀以及球阀等等；调节阀顾名思义其作用就是调节介质流的压力、流量等，调节阀还有节流阀以及减压阀等；止回阀的作用是防止管道内介质倒流，止回阀的结构有多种；分流阀则主要用于介质的混合、分离以及分配，疏水阀、分配阀等都属于分流阀；此外还有安全阀，在介质超压时，安全阀会起到安全保护的作用。

（二）按阀门主要参数分

1、压力

按压力进行分类，阀门可以分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀以及超高压阀。其中真空阀的工作压力要低于标准大气压；低压阀的公称压力小于1.6 Mpa；中压阀的在2.5 Mpa到6.4 Mpa之间；高压阀在10.0 Mpa到80.0 Mpa之间，超高压阀的公称压力则大于100 Mpa。

2、介质温度

按照介质的温度来进行分类，阀门可分由低到高五个等级，即超低温阀、低温阀、常温阀、中温阀以及高温阀。其中超低温阀的介质温度小于-100℃，低温阀的介质温度则大小-100℃到-40℃之间，常温阀的介质温度在-40℃到120℃之间，中温阀则在120℃到450℃之间，介质温度大于450℃的要采用高温阀。

3、材料

按照材料分类阀门可以分为金属阀门、非金属阀门以及金属阀体衬里阀门。这其中铸铁阀门、碳钢阀门、蒙乃尔合金阀门、铝合金阀门、铸钢阀门、钛合金阀门、铅合金阀门、低合金钢阀门、铜合金阀门以及高合金钢阀门都是金属阀门；而非金属阀门有塑料、玻璃以及陶瓷等；衬塑料、衬搪瓷、衬铅的阀门则属于金属阀体衬里阀门等。

（三）通用分类

除上述分类方法外，还有一种国际、国内都常用到通用分类方法。通用分类按照阀门的结构、作用以及原理进行划分，按照这种分类方法阀门一般可分为：底阀、排污阀、过滤器、疏水阀、止回阀、球阀、隔膜阀、仪表阀、闸阀、节流阀、蝶阀、旋塞阀、减压阀、柱塞阀、安全阀、截止阀、调节阀等等。

二、管道阀门的选择

（一）阀门的选择步骤

首先要确定阀门在管道中的用途，并确定其工作条件，比如适用介质、环境温度以及压力等；第二，然后再确定管道与阀门的连接方法以及公称通径，连接方法有螺纹连接、法兰连接以及焊接连接三种，下面会详细讨论；第三再确定操作阀门的方法，一般有气动、液动、手动、电磁、电动、电液联动或电气联动等方法；第四选择阀门壳体及内件材料，选择时要依据上述工作条件来确定，通常有可锻铸铁、碳素钢、铜合金、灰铸铁、合金钢、球墨铸铁以及不锈耐酸钢等；第五，确定阀门种类和形式；第六，确定阀门的几何参数，并利用现有的阀门产品样本、目录等最终确定使用何种阀门。

（二）阀门的选择依据

选择阀门要按照阀门的工作环境、用途以及操控方法，比如在选择泵房的水泵出口阀门时，首先满足水泵可以闭阀启动和停止的要求，以降低电流启动和停机时对水泵产生冲击；然后再装配止回阀，从而防止水泵机且突然停转时可以快速的关闭阀门，以免水泵长时间反转。然后还要考虑保证水磁机组安全运行，配置消除水锤阀门。

此外还要根据阀门的工作环境来选择：仍以上述泵房水泵出口阀的选择为例，如果选择微阻缓闭止回阀和电动蝶阀的组合，止回阀可以防止水锤和水泵反转，电动蝶阀则可以防止闭阀启动和停机，这种组合结构比较简单，因此故障率也相对较低，不过这种组合对于安装空间有一定要求，因为其水阻和长度都比较大，较适用于对能耗要求不高的小型泵站。如果选用液控缓闭式回阀，则可以满足水泵出口阀门的必须功能，而且安装长度以及水阻都比较小，不过其需要高压液压系统辅助，所以结构复杂、故障率高，一般用于有较多备用机组或者大型泵站等。如果水泵出口选择多功能控制阀，它的安装长度会小于微阻缓闭止回阀和电动蝶阀的组合，也不像液控缓闭止回阀那样需要一个液压系统，因此结构简单故障率低，而且消除水锤的效果很好，不过水阻也是这三组选择中最高的一种，因此适合无人值班或者水锤严重的泵站。

（三）阀门选择的原则

1、开放和截止介质用阀门

直通式流道的阀门，由于其流阻比较小，所以一般选择开放和截止介质阀门；而向下闭合的阀门比如柱塞阀或者截止阀，因为流道比较曲折，因此流阻相对较高，所以选择的比较少，如果工作场合要以有较高的流阻，则可以选择闭合阀门。

2、控制介质流量阀门

控制介质流量的阀门可以选择比较容易调节流量的阀门。一般向下的闭合阀门——比如截止阀——就比较适合，因为其阀座尺寸和关闭间的行程成正比；而诸如旋塞阀、球阀、蝶阀等旋转阀门，或者隔膜阀、夹紧阀之类的挠曲阀体阀门，都可以用于控制介质流量，不过会受到阀门口径是否适用的局限。此外，由于闸阀是以圆盘闸板对圆形阀座口做横切运动，只有在靠近关闭部位时控制介质流量的效果才比较好，因此在流量控制时较少使用。

3、换向分流阀门

换向分流阀门通常按照换向分流的实际需要，可以用三个或以上的通道。通常球阀和旋塞阀比较适用，所以多数换向分流用的阀门都选择这类。不过有些特定的情况，把若干个其它类型的阀门进行适当的组合、连接，也可以用作换向分流。

4、含有悬浮颗粒介质阀门

如果介质中有悬浮颗粒，则比较适用具备擦拭功能的阀门，因为这类阀门的关闭件沿着密封面进行滑动，具有一定的擦拭功能。不过如果关闭件和阀座的来回运动是垂直的，就会夹带颗粒，所以要在非密封面材料允许嵌入颗粒的情况下才能使用，不然就只能用作基本清洁的介质。一般旋塞阀和球阀都有这种作用。

三、管道阀门的安装特性

（一）螺纹连接

螺纹连接一般是把阀门的进出口两端做成直管锥管螺纹，使其可以旋接管道或者锥管螺纹接头上。不过要注意这种连接方法会出现泄露沟道，所以要用填料或者胶带等材料把这些沟通堵塞住。如果阀体材料能焊接，那么还可以在连接后进行密封焊；不过要注意，如果材料的膨胀系数有很大差异，或者其工作温度有较大的变化范围，则螺纹连接部位一定要做密封焊。一般公称通径小于50mm的阀门适用于螺纹连接，如果公称通径的尺寸太大，则会影响其连接部位的密封和安装。可以在管道系统的相应位置用管接头，从而方便螺纹连接阀门的安装拆卸。用于公称通径小于50mm的阀门的管接头可以用管套节来代替，其螺纹可以把需要连接的两个部位连接在一起。

（二）法兰连接

阀门用法兰连接安装拆卸比较方便，不过成本较高，而且与螺纹连接来看也稍显笨重，通常用于各个压力和通径管道连接。

（三）焊接连接

焊接连接在各个温度和压力下都比较适用，即使条件比较苛刻也可以使用，而且比法兰连接更可靠。不过阀门焊接连接在拆卸以及后续的重新安装比较困难，因此一般在高温场合或者条件苛刻的场合，以及可以可靠、长期运行的场合，比如核能、火力发电站等管道。

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