跟着越来越多的引入设备进入国内，API阀门现已得到广泛运用，本文仅以API黑色金属阀门为剖析目标。

  阀门是管道体系中的重要部件，在化工设备中运用最广泛的是金属阀门。阀门的作用首要是用于启闭、节约和保证管道及设备的安全运转。所以正确合理地选用金属阀门对工厂安全及流体操控体系具有重要的作用。

  工程上阀门品种许多，由于流体的压力、温度和物理化学功用的不同，所以对流体体系的操控要求也不相同，其间闸阀、截止阀(节约阀，针型阀)、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔阂阀在化工设备中运用最广泛。

  一般用于操控流体的启闭，流体阻力小，密封功用好，介质的流向不受约束，开闭所需外力较小，结构长度较短。

  阀杆有明杆和暗杆之分，明杆式闸阀适用于腐蚀介质，在化工工程上根本运用明杆式闸阀。暗杆闸阀首要用于水道上，多用于低压、无腐蚀性介质的场合，如一些铸铁和铜阀门。闸板的结构办法包括楔式闸板、平行式闸板。

  楔式闸板有单闸板，双闸板之分。平行式闸板多用于油气运送体系，在化工设备中不常用。

  首要作堵截用。截止阀流体阻力大，启闭力矩大，而且有流向要求。截止阀与闸阀比较首要有如下长处：

  截止阀和闸阀相同也有明杆和暗杆之分，在此不再赘述。依据阀体结构不同截止阀有直通式、角式和Y型。直通式运用最广泛，角式用于流体流向90°改变的场合。

  止回阀又称单向阀，用于避免流体逆向活动，所以设备止回阀时，应留意介质的活动方向应与止回阀上的箭头方向共同。止回阀的类型十分多，且各个制作商有不同的产品，可是从结构上首要分为旋启式和升降式。旋启式止回阀首要包括单瓣型和双瓣型。

  蝶阀可用于带有悬浮固体的液体介质的启闭和节约，流体阻力较小、重量轻，结构尺度小，启闭敏捷，适用于大口径管道上。蝶阀有必定调理功用，可以运送浆体。由于以往的加工工艺落后，蝶阀一向用在水体系上，而很少用在工艺体系上，跟着资料、规划及加工的改善，蝶阀现已越来越多地用在工艺体系上了。

  蝶阀有软密封和硬密封两品种型。挑选软密封和硬密封首要取决于流体介质的温度。相对而言软密封要比硬密封的密封功用好。

  软密封有橡胶及PTFE(聚四氟乙烯)阀座两种。橡胶阀座蝶阀(橡胶面料阀体)多用在水体系上，为中线型结构，这种蝶阀在管道设备时可以不运用垫片，由于其橡胶面料的翻边可以充任垫片的功用。PTFE阀座蝶阀多用在工艺体系上，一般为单偏疼或双偏疼结构。

  硬密封的品种许多，如硬质固定密封圈，多层密封(Laminated seal)等，由于制作商的规划往往不同，其走漏率也不相同。硬密封蝶阀的结构以三偏疼为佳，处理了热胀补偿和磨损补偿的问题。双偏疼或三偏疼结构硬密封蝶阀亦具有双向密封功用，其逆向(低压侧至高压侧)密封压力应不低于正向(高压侧至低压侧)的80%。规划选型应与制作商洽谈。

  旋塞阀流体阻力小，密封功用好，运用寿数长，可以双向密封，所以往往用在高度或极度损害的物料上，可是启闭力矩比较大，价格也比较高。旋塞阀腔体内不积液，特别是对间歇设备的物料不会构成污染，所以在有些场合有必要运用旋塞阀。图1为旋塞阀和球阀封闭时腔体内积液状况。

  旋塞阀可分为无光滑及光滑型两种。带有强制光滑的油封式旋塞阀，由于强制光滑使旋塞和旋塞的密封面间构成一层油膜。这样密封功用更好，启闭省力，避免密封面遭到损害，可是有必要考虑光滑是否对物料有污染，而且需定时维护优先挑选无光滑型。

  旋塞阀的阀座(Sleeve)密封是接连的，包围了整个旋塞，所以流体不会与轴触摸。别的旋塞阀还有一层金属复合资料的隔阂作为第二道密封，所以旋塞阀可以严厉操控外部走漏。旋塞阀一般是没有填料的，当有特别要求时(如不答应有外部走漏等)，则需求填料，作为第三道密封。

  旋塞阀的规划结构使得旋塞阀可以在线调理密封阀座。由于长时间的运转，密封面会有所磨损，由于旋塞是锥形的，可以经过阀盖的螺栓往下压紧旋塞，使其和阀座紧密配合到达密封作用。

  球阀的功用与旋塞阀相似(球阀是旋塞阀的派出产品)。球阀密封作用好，所以运用广泛。球阀启闭敏捷，启闭力矩比旋塞阀小，阻力十分小，修理便利，适用于浆液、粘性流体以及对密封要求较高的介质管道上。而且由于价格便宜，球阀比旋塞阀运用广泛。球阀一般可以从球体结构办法、阀体结构办法、流道办法和阀座资料来进行分类。

  按球体结构办法分有起浮球阀和固定球阀。前者多用于小口径，后者用于大口径，一般以DN200(CLASS 150)，DN150(CLASS 300和CLASS 600)为界。

  按阀体结构办法分有一片式、两片式和三片式这三种。一片式又有顶装式和侧装式两种。

  按流道办法分有全通径和缩径。缩径球阀比全通径球阀用资料少，价格便宜，假如工艺条件答应，可以考虑优先运用。球阀流道可分为直通、三通、四通，适用于气、液相流体多向分配。按阀座资料分有软密封和硬密封。当用于可燃介质或许外部环境有或许焚烧时，软密封球阀应具有防静电、防火规划，制作商的产品应经过防静电、防火实验，如依照API607等。这相同适用于软密封蝶阀和旋塞阀(旋塞阀仅能契合防火实验中的外部防火要求)。

  隔阂阀可以双向密封，适用于低压，有腐蚀性的浆液或悬浮粘性流体介质。而且由于操作组织和介质通道离隔，依托弹性隔阂堵截流体，特别适用于食物和医药卫生工业中的介质。隔阂阀运用温度取决于隔阂资料的耐温功用。从结构上可分为直通式和堰式。

  法兰衔接有利于阀门的设备和拆开。阀门端法兰密封面办法首要有全平面(FF)、突面(RF)、凹面(FM)、榫槽面(TG)和环衔接面(RJ)等几种。API阀门选用的法兰标准是ASMEB16.5等系列。有时在法兰衔接的阀门上可以见到Class 125和Class 250等级，这是铸铁法兰的压力等级，与Class 150和Class 300的衔接尺度相同，只不过前两者的密封面是全平面(FF)。

  由于对焊接头强度高、密封性好，所以在化工体系中对焊衔接的阀门大多运用在一些高温、高压、有剧毒介质、易燃易爆的场合。

  一般用于公称尺度不超越DN40的管道体系中，但不能用于有缝隙腐蚀的流体介质。

  螺纹衔接不得用于剧毒、可燃介质的管道上，一起也应避免运用在循环载荷的工况上。现在工程中运用在压力不高的场合。管道上的螺纹办法首要是锥管螺纹，锥管螺纹有两种标准，其锥顶角分别为55°和60°，两者无法交换通用。在可燃或高度损害介质的管道上，假如设备需求，有必要选用螺纹衔接时，此刻公称尺度不该超越DN20，在螺纹衔接后再进行密封焊。

  阀门资料包括阀门的壳体、内件、垫片、填料以及紧固件资料等。由于阀门资料十分多，而且由于篇幅所限，本文仅简略介绍典型的阀门壳体资料。黑色金属壳体资料包括铸铁、碳钢、不锈钢、合金钢。

  灰铸铁(A1262B)一般运用在低压阀门上，不推荐在工艺管道上运用。球墨铸铁(A395)的功用(强度和耐性)要比灰铸铁好。

  在阀门制作中最常见的碳钢资料有A2162WCB(铸件)和A105(锻件)。应特别留意碳钢长时间在400℃以上作业，会影响到阀门的寿数。关于低温工况的阀门，常用的有A3522LCB(铸件)和A3502LF2(锻件)。

  一般阀门操作都选用手动办法。当阀门的公称压力较高或公称尺度较大，手动操作阀门比较困难时，可以选用齿轮传动等操作办法。阀门驱动办法的选用应依据阀门的品种、公称压力和公称尺度而确认。表1给出了不同阀门应考虑齿轮传动的条件。关于不同的制作厂，这些条件或许会稍有改变，可洽谈确认。

  (5)阀门公称尺度的巨细(公称尺度很大的阀门只要在有限规模的阀型中才干找到)。

  (1)关于小口径(DN≤40)一般选用锻件，大口径(DN>

  40)一般选用铸件。锻件阀体的端法兰，应该优先挑选全体锻制阀体，假如法兰是焊接在阀体上，则对焊缝应该进行100%射线)对焊和承插焊碳钢阀体的含碳量应不大于0.25%，而且碳当量应不大于0.45%。

  注：当奥氏体不锈钢作业温度超越425℃时，含碳量不该小于0.04%，热处理状况为大于1040℃快冷(CF8)和1100℃快冷(CF8M)。

  (4)当流体腐蚀性强，一般奥氏体不锈钢不能运用时，应考虑一些特种资料，如904L、双相钢(如S31803等)、蒙乃尔和哈氏合金等。

  (1)在DN≤50时一般运用刚性单闸板;在DN>

  50时一般运用弹性单闸板。

  (3)在要求低走漏的工况，应选用低走漏的闸阀。低走漏的闸阀有多种结构，其间在化工设备中一般运用波纹管式闸阀，最低循环寿数见表3。

  (4)尽管闸阀是石油化工出产设备中用得最多的一品种型。但在下列场合不宜运用闸阀：

  ① 由于敞开高度较高，操作所需空间较大，所以不适用于操作空间较小的场合。

  ④ 不宜用于流量调理。由于闸阀部分敞开时，介质会在闸板反面产生涡流，易引起闸板的冲蚀和振荡，阀座的密封面也易损坏。

  ⑤ 频频操作阀门会导致阀座外表过度磨损，因而一般只适用于不频频操作的状况

  (1)截止阀与相同标准的闸阀比较，结构长度较大，一般用于DN≤250的管道上，由于大口径的截止阀加工和制作都比较费事，且密封功用不如小口径的截止阀。

  (2)由于截止阀的流体阻力大，因而不宜用于悬浮固体及粘度较大的流体介质。

  (3)针形阀是带纤细锥形塞子的截止阀，可用于小流量微调或用作取样阀，一般运用于小口径。假如口径大，也需求有调理功用，可以选用节约阀，此刻阀瓣为抛物线)要求低走漏的工况，应选用低走漏的截止阀。低走漏的截止阀有多种结构，其间在化工设备中一般运用波纹管式截止阀，最低循环寿数见表4。

  波纹管式截止阀运用比波纹管式闸阀广泛，由于波纹管式截止阀的波纹管比较短，循环寿数比较长。但波纹管式阀门价格昂贵，而且波纹管的质量(如资料，循环次数要求等)及焊接直接影响到阀门的运用寿数及功用，选用时应特别留意。

  (1)水平升降式止回阀一般用于DN≤50的场合，只能设备在水平管道上。立式升降式止回阀一般用于DN≤100的场合，设备在笔直管道上。

  (2)升降式止回阀可以选用带绷簧的办法，此刻的密封功用要比不带绷簧的好。

  (3)旋启式止回阀最小口径一般为DN>

  50，可以用在水平管道上，也可用在笔直管道上(流体有必要是自下而上)，但易引起水锤现象。双瓣止回阀(Double Disc)往往是对夹式的，是止回阀中最节约空间的，便于管道安置，在大口径上特别运用广泛。由于一般旋启式止回阀(单瓣型)的阀瓣不能彻底敞开到90°，有必定流阻，所以当工艺有要求时，可以提出特别要求(要求阀瓣全启)或选用Y型升降式止回阀。

  (4)在有或许产生水锤现象的状况下，可以考虑选用带缓闭设备和阻尼组织的止回阀。这种阀门运用管路内介质进行缓冲，在止回阀封闭的瞬间，到达消除或减小水锤的作用，维护管路和避免泵倒流。

  (4)关于有些工况温度改变频频，则一般旋塞阀不能运用。由于温度改变构成阀门部件和密封元件不同的胀大和缩短，在热循环过程中，填料长时间缩短会导致沿着阀杆处走漏。此刻就要考虑特别的旋塞阀，如XOMOX的Severe service系列，这种旋塞阀国内尚不能出产。

  (3)软密封比硬密封的密封作用好，但不能用在高温(各种非金属密封资料的耐温功用不尽相同)。

  (2)中线蝶阀的最小口径一般为DN50;偏疼蝶阀的最小口径一般为DN80。

  (1)体系答应的压力降较小时，应选用流体阻力较小的阀型，如闸阀、直通的球阀等。

  (2)要求敏捷堵截时，宜选用旋塞阀、球阀、蝶阀。关于小口径，应该优选球阀。

  (3)就地操作的阀门绝大多数用手轮，与操作点有必定间隔的，可选用链轮或加长杆。

  (4)关于粘性流体，浆液及带有固体颗粒的介质宜选用旋塞阀、球阀或蝶阀等。

  (5)关于洁净体系，一般选用旋塞阀、球阀、隔阂阀和蝶阀(需别的提要求，如抛光要求、密封件要求等)。

  (6)一般状况下，压力等级超越(含有)Class 900，且DN≥50的阀门选用压力自紧密封阀盖(Pressure Seal Bonnet);压力等级低于(含有)Class 600的阀门选用螺栓衔接阀盖(Bolted Bonnet)，对有些要求严厉避免走漏的工况，可以考虑选用焊接型阀盖。在一些低压常温的共用工程上，可以运用螺纹接头阀盖(Union Bonnet)，可是此结构一般不常运用。

  (7)假如阀门需求保温或保冷时，球阀和旋塞阀的手柄在与阀杆衔接处需求相应加长以避开阀门的绝热层，一般不超越150mm。

  (8)当口径较小时，假如焊接及热处理过程中阀座会产生变形时，应选用长阀体型或端部带短管的阀门。

  (9)低温体系(低于-46℃)的阀门(止回阀在外)应选用加长阀盖颈部结构。阀杆应当经相应的外表处理，进步外表硬度，避免阀杆与填料、填料压套擦伤，影响密封。

  选型时除了考虑以上要素外，还应归纳考虑工艺要求、安全及经济等要素，做出阀门办法的最终挑选。而且需求编写阀门数据表，一般阀门数据表应包括以下内容：

  (5)阀门壳体资料、阀座及阀板密封面资料、阀杆等内件资料、填料、阀盖垫片及紧固件资料等。

  阀门在化工体系中占有重要的位置。管道用阀门的挑选应依据管道内被运送流体的相态(液、汽)、含固量、压力巨细、温度凹凸、腐蚀性质等诸多方面进行考虑。此外，操作上牢靠无故障，费用上经济合理和制作周期也是重要的考虑要素。

  在以往工程规划中挑选阀门资料时一般只考虑壳体资料，而疏忽内件等资料的选用。内件资料选用不妥往往会导致阀门内部密封处、阀杆填料处以及阀盖垫片处的密封失效，影响寿数，然后不能到达原先估计的运用作用，简单引起事端。

  从现在的状况看，API阀门没有一致的标识代号，而国标阀门尽管有一套标识办法，但不可以十分明确地显现内件和其他资料，以及其他特别要求。所以在工程项目中应当对所需求的阀门经过编制阀门数据表来进行具体的描绘。这样对阀门的选用、收购、设备、调试以及备品备件都供给了便利，进步了作业效率，并减少了过错的产生概率。