關於閥門選用的某些問題-數控機床市場網

您現在的位置：數控機床市場網> 專題>閥門加工技術與工藝專題

關於閥門選（xuǎn）用的某些問題

2013-3-7 來源：作者：中國華陸工程（chéng）公司魯劍英

在各類（lèi）石油（yóu）化工和化（huà）工裝置中, 閥門的投資費用約占配管總費用的50% 以上, 顯然（rán）, 正（zhèng）確、合理地選用閥門是石油化工（gōng）管道設計中（zhōng）的重要問題。如何根據工藝過程的需要, 合理地選擇不同類型、結構、性能和材質的閥門, 請參見有關設計手（shǒu）冊和資料, 本文旨在反映管道設計過程中（zhōng）所遇到的有關（guān）閥門選用的某些問題, 以供（gòng）參考。

1 閥門型號編（biān）製（zhì）方法

至今, 在（zài）我國石油化工設計（jì）中, 閥門的選用主要（yào）是根據各種標準、各類產品目錄、眾多的（de）廠家樣本, 在材料表中列出閥門的技術規格, 即閥門的型號和公稱直徑, 業主的采購部門則按照材料表中的閥門型號進行采購。

“閥門（mén）型號編製（zhì）方法”JB308- 75 是（shì）我國閥門（mén）行（háng）業（yè）采用最廣的標準。然而, 近年來由於進口閥門（mén）國產化, 各種新型閥門的生產以及新材（cái）料的應用均突破了上述“ 編製方（fāng）法”。因而, 各種版本的產品目錄主要參照JB308- 75, 對其中未作規定（dìng）的代號（hào）進行了補充, 於（yú）是就產生了各種產品目錄中略有不同的編製方法。此外（wài）, 還有中（zhōng）國閥門協會的規定“一般用工業閥門型號編製方法（fǎ）” CVA2.1- 84、“電站（zhàn）閥門型（xíng）號（hào）編製方（fāng）法“ JB4018- 85 以及各閥門廠廠家的編製方法。這些互不（bú）相同的編製方法給設計人員的選用帶來諸多的不便, 也產生了新（xīn）的問題。圖1 和圖2 示出JB308- 75 和CVA2.1- 84 的編製方法, 下麵試就其主要方麵（miàn）進行（háng）一些分析。

1.1 類型代號

JB308- 75 和CVA2.1- 84 的類型代號基本相同, 但對特殊工況的表示不同, 前者（zhě）對低溫、保穩JB308- 75 編製方法（fǎ）溫( 帶加熱套) 和帶波紋管的閥門, 在（zài）類型代號前分別（bié）冠以“D”、 “B”和“” W”; 而後者, 其特殊工況的代號不同且在類型代（dài）號的右下角表示, 代號（hào）如下:

A— 低溫

B— 保溫( 帶加熱套)

C— 帶波紋管

D— 抗硫

E — 耐火

F —防靜電

G— 煤氣及天然氣

CVA2.1- 84 規定, 若采用國際標準（zhǔn）, 於類型代號前加“C”表示。

機械工業出版社出（chū）版（bǎn）的（de）“ 產品樣本”中, 類型（xíng）代號增加了P — 排汙閥, U —柱塞閥。此外, 各閥門生產廠根據自己的閥（fá）門品種, 對閥門的（de）類型代號也（yě）作了很多（duō）補充規定, 在類型代號前（qián）分別冠以不同的代號, 筆者從各種樣本中, 擇其主要錄於表（biǎo）1。

1.2 閥座密封麵或襯裏材料代號（hào）

“ 產品樣本”中所列的該代號最多, 見表2。

CVA2.1- 84 中, M 代號意義與之不同, 表示石墨。

各（gè）廠家亦（yì）根據不同情況有所補充。例如良工閥門廠補充規定（dìng）了以下閥座密封材料:

Y1 — 鎳基硬質合金 Co —Ni( HF) Stellite

Y2 —鉻基硬（yìng）質合金 Co —Cr( HF) Stellite

Y3 — 鐵基硬（yìng）質（zhì）合金 Co — Fe( HF) Stellite

並且規（guī）定有閥板密封麵代號（hào）, 代（dài）號相同, 但用小字在閥座密封麵材料（liào）代號的右下角表示, 若與閥座相同時則（zé）省略。如:

1.3 公稱壓力數（shù）值

按照標準規定, 公稱壓力數值應按GB1048 “ 管道元件公稱壓力”的規定, 以10 倍的（de）公稱壓力 ( MPa) 數值表示。用於電站工業的閥門, 當介質最高溫度超過（guò）530 ℃時, 標注（zhù）工作壓力以字母P標誌, 並在P 的（de）右下角附加介質最高溫度數字,該數字是以10 除介質最高溫（wēn）度數值所得的整數。例如: P54140, 表（biǎo）示介質最高溫度為540 ℃ , 工作壓力為14MPa。

按照國外標準（zhǔn）製（zhì）造的閥（fá）門, 其公稱壓力數值通常仍以（yǐ）相應標準的（de）代號表示, 但需（xū）標注單位, 同時加以括號。例（lì）如: DZ40Y-150 ( Lb) ( ANSI 標準) ; J11H-10( K) ( JIS 標（biāo）準) 。某些產品目錄中未（wèi）加(Lb) , 若上例中沒有( Lb) ,則易誤認為（wéi）是（shì）15MPa 的公稱壓力。采用JIS 標準時不加括號, 則易誤認為是閥體材質代號應當指出, 決不可僅根據閥門樣本（běn）中（zhōng）的最高使（shǐ）用溫度, 認為在任何情況下, 閥門都可以在其公稱壓力（lì）下使（shǐ）用。必須（xū）顧（gù）及溫度的影響, 根據工藝條件, 按照不同閥（fá）體材料閥門的溫度-壓力表 ( pressure-temperature rating ) 來確（què）定適用的閥門。

國內外閥門由於（yú）基準溫度不同, 其溫度（dù）-壓力表有（yǒu）很大（dà）差異。國外閥（fá）門常常（cháng）可以升級使用, 而按JB標準生產（chǎn）的閥門（mén）, 即使其工作壓力未超過公稱壓力, 但由於操作溫度（dù）大於基準溫度, 往往也會是不合理的（de）。例如, 按ANSI B16-34 製造的公稱壓力為300 等級, 材料為A216WCB 的閥門, 完全可在4.6MPa、93 ℃ 操作條件下使用; 而按JB 標準生產的公稱壓力4.0MPa、碳鋼製的（de）閥（fá）門（mén）, 在300 ℃時（shí）,即使在工作壓力3.5MPa 下使用也是不合理的（de）。

1.4 閥體材料代號

表3 列出“ 產品樣本”根據JB308- 75 並補充的閥（fá）體材料（liào）代號。

然而, 此表（biǎo）仍無法適應閥門產品發展的需要。筆者根（gēn）據產品目錄和各種樣本, 將各（gè）廠補充的代號, 擇其主要列於表4, 由於缺乏統一, 其中不乏同（tóng）一代號（hào）代表不同的材料; 相同的材料卻（què）有不同的代號（hào）。

表5 列出國外閥門（mén）常用的（de）閥體（tǐ）材料。對於低溫閥門, 若需要數量不多（duō）, 采用18- 8 不鏽鋼是適宜的, 因為（wéi）采用低溫鎳鋼等要在一定（dìng）溫度下進行衝（chōng）擊試驗, 而用不鏽鋼不（bú）必（bì）做此（cǐ）試驗, 且（qiě）是定型產品, 供貨方便。

1.5 其它

盡管補充了上述情況, 目前的編碼仍未（wèi）把（bǎ）閥門的技術規格全（quán）麵描（miáo）述清楚。例如閥門法蘭的密封麵就無相應的（de）代號, 為此, 不少（shǎo）廠家( 如大連高壓（yā）閥門（mén）廠) 的產品型號編碼中就包含了這一代號。通常公稱壓力為（wéi）0.25~ 2.5MPa 的閥門, 其法蘭密封麵按RF 加工, 並加工密封水線（xiàn）, 如不要求（qiú）密封水（shuǐ）線, 應在訂貨時指出; 公稱壓力為4. 0~16. 0MPa 的閥門, 其法（fǎ）蘭麵加工為凹麵, 6.3~16.0MPa 的閥門亦可加工成梯形槽麵; 公稱壓力為16.0、32. 0MPa 的閥門端法蘭為螺紋（wén）法蘭時,密（mì）封麵均（jun1）為透鏡（jìng）式。設計者應按需提出具體要求（qiú）, 最好在閥門數（shù）據表中規定閥門的規格、數據、材料, 包括（kuò）密封麵的型式和粗糙度要求, 以保證性能（néng）滿足（zú）工藝要求。

我公司某項目閥（fá）門材料表中就（jiù）是僅以通常的閥門編號描述, 其中4.0MPa 的閥門, 在設計協議中要求其密封麵為RF 型, 而廠方隻根據材料表（biǎo）進行（háng）采購, 沒注意到密封麵的要求（qiú）, 所采購的閥門是通常的凹（āo）麵, 造成所供（gòng）管道法蘭不能與之匹配。閥門的密（mì）封麵應根據管道等級中（zhōng）的規定, 按照（zhào）所連接法蘭（lán）的密封麵要求來確（què）定。

由此可見, 僅按照粗線條分類的閥門型（xíng）號進行采購, 已不能適（shì）應今天石油化工建設的（de）需要, 必須代之以技術規格詳（xiáng）盡的閥門數據（jù）表和采購技術規定。

1.6 閥（fá）門數（shù）據表

閥門（mén）數據表應主要包括以下（xià）幾個方麵:

( 1) 工藝條件;

( 2) 閥門（mén）類型;

( 3) 結構型式;

( 4) 采用標（biāo）準: ① 製（zhì）造標（biāo）準; ② 結構長度標準; ③ 連（lián）接法蘭標準( 包括法蘭型式、密封麵型式和密封麵粗糙（cāo）度) ; ④承插口標準; ⑤ 螺紋標準; ⑥對（duì）焊端坡⑦標準、管表號或壁厚。

( 5) 公稱（chēng）壓力;

( 6) 閥門規格;

( 7) 傳動型式: ①齒輪傳動方式及布置方式（shì）; ②鏈輪傳動方式及鏈條長度。

( 8) 材料（liào）( 包括閥（fá）體材料（liào）和（hé）主要內件材料) ;

( 9) 密封麵（miàn）材料的（de）匹配( 閥座密封麵和閘板（bǎn）密封麵, 閥座和閥瓣) ;

( 10) 墊片要求;

( 11) 填料要求;

( 12) 耐火要求( 球閥) ;

( 13) 阻尼要求( 止回閥) ;

( 14) 旁通要求( 包括（kuò）旁（páng）通閥類型、閥蓋（gài）型式及連接方式和尺寸) ;

( 15) 鎖定結構（gòu）, 要否配鎖;

( 16) 其（qí）它附加要求: ① 排液口; ② 對（duì）焊（hàn）和承插焊（hàn）的閥門, 各端（duān）是否要求焊有短管及相應的焊後熱處理;

( 17) 檢驗標準和要求。

2 閥門（mén）結構尺寸

目前, 石油化工管道設計（jì）中的管道布置圖和空視圖（tú）( isomet ric) 不少是采用CAD 繪製的, 由於要求在繪圖前（qián）就輸入（rù）閥門長度, 但定貨廠家未定,因此擔心（xīn）閥門長度的準確性是很自然的。

筆者（zhě）根據手邊的樣本, 對設計中大量應用的國內標準法（fǎ）蘭閘閥和截止閥的結構長度分別與JB97- 75、JB96- 75 和GB12221- 89 進行（háng）了核對。發（fā）現絕大部分閘閥和截止閥是符合JB97-75 和JB96- 75 的（de）, 僅少數專用閥門的尺寸有所差異（yì）。與GB12221- 89 的（de）核對情況概括如表6。

值得提出, 在GB12221- 89 的附加說明中聲明（míng）, 自該標準實（shí）施之日起, 原JB97- 75“ 閘閥結構（gòu）長度“等標準（zhǔn）中（zhōng）法蘭連接部分的（de）結構長度作（zuò）廢。但奇怪的是絕大部分產品樣本中的尺寸仍與其相符（fú）, 而與GB12221- 89 卻不完全相符, 其中相符部分的尺寸亦與JB97- 75 和JB96- 75 相同（tóng）。由上所（suǒ）述, 筆者認為, 在沒有確定供貨廠家之前, 對大量（liàng）應用的法蘭閘閥和截止閥, 設（shè）計中暫且可先采用（yòng）JB97- 75 和JB96- 75 中的尺寸（cùn）; 按美國標準ANSIB16-34 或API 標準生產（chǎn）的（de）閥門（mén）, 可采用ANSI B16. 10 中（zhōng）的尺寸。在確定廠家、收到（dào）製造商資料後, 再進行核（hé）對。希望生（shēng）產（chǎn）廠家盡快按（àn）現（xiàn）行標準（zhǔn）組織生產。

3 閥門標準

目前, 國內市場上的閥門品種眾（zhòng）多, 各種閥門標準處（chù）於新老交替的過渡時期, 大量（liàng）JB 標準的閥門仍在生產（chǎn）, GB 標（biāo）準的閥門相繼問世, 此（cǐ）外還有大量按國外標準如API STD-600,API STD-602,API STD-6D, ASME/ANSI B16-34, JPI - 7S -36, BS5352, E101 等生產的閥門, 以滿足不同的（de）需（xū）要。

在化工係統的管道設計中, 為了與國際標準接軌, 對於引（yǐn）進裝置的國內配套裝置以及國內設計的新建裝置中（zhōng）, 大部分采用HG20553- 93“ 化工配管用（yòng）無縫及焊接鋼管尺寸選用（yòng）係列“標準中的Ia 係列, 與其相匹配的法蘭為GB9113~ 9123中的ANSI 係列, 即PN 為2.0, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 42.0MPa 的法蘭, 因而需要相應標準的閥門（mén）與之匹配。然（rán）而（ér）, 目前市場上所提供的（de）國標閥門中, 幾乎（hū）都是DIN 係列公稱壓力等級（jí）, 即PN為0.25, 0.6, 1.0, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0MPa等。按照ANSI 係列公（gōng）稱壓力等級（jí）生產的GB 標準（zhǔn）閥門真可謂鳳毛麟角, 筆者翻遍手邊所（suǒ）有產品目錄及樣本, 僅發現一例即（jí）白銀柯登五金化工工（gōng）業有限（xiàn）公司( 蘭州) 生產的Q41F- 20, 50( C, P, R)球閥是（shì）按GB 標準生產, 結構長度按GB12221, 法蘭按GB9113。

GB12221- 89 等閥門標準發布近8 年來, 其中ANSI 體係公稱壓力等級的閥門竟幾乎無產品供應市場。不少廠家認為, 可采用（yòng）國（guó）內生產的美標（biāo）閥門來滿足需要, 這是可行的解決辦法。但筆者認為, 隻有標準而無產品, 實在令人費解, 設計者首選（xuǎn）優質的國標閥門, 這是情理之中的事, 期望生產（chǎn）廠家能注意這一點, 盡快以優（yōu）質的（de）國標閥門占領這片市場。