管道阀门的选择与安装

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(中铁十二局集团 建筑安装工程有限公司，山西 太原 030024)

引言

阀门是管道流体系统中的重要控制部件，其基本功能有：接通或切断、调节压力、引导流向、防止逆流、稳压泄压等。阀门的种类繁多、功能多样，控制水、蒸汽、空气、油类、腐蚀类、泥浆等各种介质的阀门产品在国内大概有几千种。长期以来，管道阀门在运行过程中“关不严、漏水、更换频繁”等通病比比皆是，除了有阀门本身的质量问题及施工安装不当的原因之外，还与阀门的选用有很大的关系，很多情况下是由于阀门选用不当造成的。

由于流体的切断、连通、分流、泄流等功能是通过阀门来实现的，因此，阀门的选型和安装直接关系到其使用效果的好坏。本文对管道阀门的优劣性进行了分析，供选用阀门时参考。

1 阀门简介

1.1 公称通径与公称压力

(1)公称通径：用“DN+数字”表示阀门口径，但它并不是阀门口径的实测值，根据国家标准的规定，实测值大于等于公称通径值的95%。一般阀门采用公制，美标阀门为英制。

(2)公称压力：用“PN+数字”表示压力大小，公称压力不等于阀门的实际测量值，它是阀门在基准温度下允许的最大工作压力，选用时应向此值“靠拢”。

1.2 阀门的特性

(1)使用特性：包括阀门的种类、零部件材质、传动方式等。阀门的使用特性决定了阀门的主要使用性能和使用范围。

(2)结构特性：包括阀门的长、宽、高以及连接方式、密封形式、阀杆结构等。阀门的结构特性决定了阀门的安装、维修及保养的方法。

1.3 性能指标

(1)流量系数：是衡量阀门流通能力的指标，流量系数越大，说明介质通过阀门时的压力损失越小。

(2)气蚀系数：需根据使用工况实测得到。

(3)密封性能：是阀门密封部位介质泄漏大小的一个指标，分为内漏与外漏两种。内漏就是指“关不严”，外漏就是指由阀内流向阀外(或由外流向阀内)。

1.4 铸造缺陷

因阀门生产采用铸造工艺，有时不可避免地产生一些缺陷，如砂眼、气孔、疏松、渣孔、等的孔眼类缺陷；冷、热裂纹类缺陷；结构形状尺寸缺陷等。

1.5 生产标准

阀门生产分为国标和企标两种，阀门铭标一定要注明国标编号或企标的相关说明。阀门的说明书务必标明：规格型号、工作压力、制造标准、阀杆材质、密封材质、填料材质、流体流向、制造厂厂名、出厂日期、出厂编号、安装维护的注意事项等。

2 管道阀门的优劣性分析

不同的工况、不同的环境、不同的介质以及不同的使用要求，催生出形式多样的各种阀门。下面以几种常用的阀门为例，简单地分析其优缺点。

2.1 闸阀

(1)工作原理：通过闸板阀杆的上提或下压，对流体关闭和导通。

(2)优点：流体压力损失小，流体的流向不受限制，形体结构简单，结实耐用，制造工艺成熟。

(3)缺点：外形尺寸大，比较笨重；开启高度较高，安装空间也大。闸板面容易引起划伤，闸板与阀杆容易脱落。高速流动的流体在局部开启的状况下会引起闸门的振动。

(4)适用范围：适用于不需要经常性启闭的管道系统中。

2.2 截止阀

(1)工作原理：阀瓣沿阀座中心移动，对阀门进行启闭。

(2)优点：耐高温、耐磨，可以改变流体的方向(角阀)，制造工艺性比较好，便于维修。

(3)缺点：流体压力损失大，开启速度慢。只允许介质单向流动，密封性稍差。

(4)适用范围：适用于采暖及蒸汽系统，在管道系统中，需要对流量切断或调节的一般采用截止阀。

2.3 蝶阀

(1)工作原理：阀瓣是一个圆盘，阀杆在0°～90°范围内往复回转实现阀门的启闭。

(2)优点：结构简单，体积小、质量轻，操作简单，流体压力损失小。

(3)缺点：流量调节范围不大，密封性能较差，阀板(密封圈)受介质的冲蚀较大。

(4)适用范围：适用于空间小、大口径管道系统中。

2.4 球阀

(1)工作原理：阀芯是一个有空腔的球体，通过阀杆控制阀芯在90°范围内旋转实现阀门启闭。

(2)优点：流体压力损失非常小，几乎为零，结构紧凑、质量轻，易于操作和维修。启闭速度较快，密封性能好。

(3)缺点：调节性能较差，密封材料容易变硬、易老化。

(4)适用范围：在低温、直接开闭条件下，其适用范围非常广泛。

3 阀门的安装及使用

3.1 止回阀的安装

止回阀分为升降式、旋启式两种。DN<50mm时，宜选用升降式；口径DN≥50mm时，宜选用旋启式。升降式止回阀只能安装在水平管道上，旋启式止回阀在水平或垂直管道均可以安装。升降式止回阀安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活；旋启式止回阀安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。升降式止回阀的阻力比旋启式止回阀大一些；大口径管道及水泵出口处宜采用缓闭式止回阀，且在止回阀上部设有球阀或闸阀，以方便检修；对于装有管道倒流防止器的管段，无需再安装止回阀。

3.2 减压阀的安装

安装减压阀一般情况下需要增加旁通管。但是，给水系统在分区需要增设减压阀时，一定不能增设旁通管，而要设两组同样配置的减压阀，一用一备。减压阀要直立安装在水平管道上，不能倾斜。

3.3 控制阀

有时为了调节控制流体的压力、流量等参数，需要安装调节机构(控制阀)，其原理是改变阀门阀瓣与阀座间的流通面积，以达到调节的目的，控制方式一般有电动式、气动式、液压式等。常用的控制阀有电动调节阀、减压阀、气动调节阀、稳压阀等。

3.4 阀门选用及使用原则

(1)截止阀一般用于DN≤50mm供水管网中，空调管道尽量少用截止阀。

(2)闸阀通常用于不需要经常启闭，而且长期保持闸板全开或全闭的情况下。闸阀不能作为调节流量使用，一般不用于输送泥浆等介质的管路中。闸阀在小开度时，关闭速度一定要慢，不然会产生水锤。

(3)一般情况下，蝶阀口径<150mm时采用手柄式(D71X、D41X)，蝶阀口径>150mm时采用蜗轮传动式(D371X、D341X)。蝶阀作为调节流量使用时，15°开度内不宜长期使用，这样会产生振动和气蚀。

(4)其他功能阀门的选用。①要求关闭较严密的阀门：截止阀、柱塞阀、球阀；②控制流量的阀门：截止阀、旋塞阀、球阀；③改变方向的阀门：旋塞阀、球阀；④带有悬浮颗粒的流体的阀门：球阀和旋塞阀；⑤全开、全闭最方便的阀门：球阀、闸阀；⑥安装空间小的场所宜采用的阀门：蝶阀、球阀；⑦水泵进出口宜采用的阀门：蝶阀；⑧分、集水器之间采用的阀门：压差旁通阀；⑨具有方向性的阀门：截止阀、节流阀、减压阀、止回阀；⑩供热工程中变流量系统采用的阀门：平衡阀。

3.5 阀门的安装

给水工程的阀门内壁涂料必须是无毒的，用于污水工程的阀门应耐腐蚀、不易堵塞。阀门安装质量的好坏直接影响到使用效果，若安装不当，可能使阀门的性能下降，所以必须予以重视。

(1)阀门安装前，必须仔细阅读阀门说明书；分清阀门的方向和位置。

(2)阀门吊装时，绳索应绑在阀盖与阀体的法兰连接处，不能拴在手轮或阀杆上。

(3)阀门与管道对口连接时，不得生拉硬拽强行对口。法兰螺栓要对角线分次紧固，最后再依次拧紧。

(4)阀门前后的弯管不宜太多。

(5)丝口阀门安装时，注意不要将麻丝铅油或生料带弄到阀门里，以免阀内存积，影响阀门开启和流体流通。

(6)蒸汽管道安装时，其固定支架的位置一定要设置恰当，否则会由于管道的热胀冷缩导致阀体开裂。

(7)阀门安装位置必须方便于操作，一般距操作地坪0.8～1.5m。落地阀门手轮要朝上，不得倾斜。