關於閥門選用的某些問題-數控機（jī）床市場網

您現在的位置：數控機（jī）床市場（chǎng）網> 專題>閥門加工技（jì）術與工藝專題

關於閥門選用的某些（xiē）問題

2013-3-7 來源：作者：中國華陸工程（chéng）公司魯劍英

在各類石油（yóu）化工和（hé）化工裝置（zhì）中, 閥門的（de）投資（zī）費用約占（zhàn）配管（guǎn）總費用的50% 以上, 顯然, 正確、合理地選（xuǎn）用閥門是石油化工管道設計中的重要問題。如（rú）何根據（jù）工藝過程的需要（yào）, 合理地選擇不同類型、結構（gòu）、性能和材質（zhì）的閥門, 請參見有關設計手冊和資料, 本文旨在反映管道設計過程中所遇到的有關閥門選用的某（mǒu）些問題, 以供（gòng）參考。

1 閥門型號編製方法（fǎ）

至今, 在我國石（shí）油化工設計中, 閥門的選用主要是根據各種標準、各類（lèi）產品目錄、眾多的廠家樣本, 在材料表中列出（chū）閥門的技術規（guī）格, 即閥門的型號和公稱直徑, 業主（zhǔ）的采購部門則按照材料表中（zhōng）的閥門型號進行采購。

“閥門型號編（biān）製方（fāng）法”JB308- 75 是我國閥門行業采用最（zuì）廣的標準。然而, 近年來由於進口（kǒu）閥（fá）門國產化, 各種新型閥（fá）門的生產以及新材料的應用均突破了上述（shù）“ 編製方法”。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）的代號進行（háng）了補（bǔ）充, 於是就產生（shēng）了各種產品目錄中略有不同的編製方法。此外（wài）, 還有中國閥門協會的規定“一般用工業（yè）閥門型號編製方法” CVA2.1- 84、“電（diàn）站閥門型號編製方法“ JB4018- 85 以及各閥門廠廠家的編（biān）製方（fāng）法。這些互不相同的編製方法給設計人員的選用帶來諸（zhū）多的不便, 也產（chǎn）生（shēng）了新的問題。圖1 和圖2 示出JB308- 75 和CVA2.1- 84 的（de）編製方法, 下麵試就（jiù）其主要方麵進行一些分析。

1.1 類型代號

JB308- 75 和（hé）CVA2.1- 84 的類型代號基本相同, 但（dàn）對特殊工況的表示不同, 前者對低溫（wēn）、保穩JB308- 75 編製方法溫( 帶加（jiā）熱套) 和帶波紋（wén）管的閥門, 在類型代號前分別冠以“D”、 “B”和“” W”; 而後者（zhě）, 其特殊工況的代號不同且在類型代號（hào）的右下角表示, 代號如下:

A— 低溫

B— 保溫( 帶加熱套)

C— 帶波（bō）紋管

D— 抗硫

E — 耐火

F —防靜電（diàn）

G— 煤氣及天然氣

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

機械工業出（chū）版（bǎn）社出（chū）版的“ 產品樣本”中, 類型代號增加了P — 排汙閥, U —柱塞閥。此外, 各閥門生產廠根據自己（jǐ）的閥門品種, 對閥門的類型代（dài）號也作了很多補充規定, 在類型（xíng）代號（hào）前（qián）分別冠以不同（tóng）的代（dài）號, 筆者從各種樣本中, 擇其（qí）主要錄於表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（gāi）代號（hào）最多, 見表2。

CVA2.1- 84 中, M 代號意義與之（zhī）不同, 表示石墨。

各廠（chǎng）家亦（yì）根據不同情況有所補充。例如（rú）良工閥門廠補充規定了以（yǐ）下閥座密封材料（liào）:

Y1 — 鎳基（jī）硬質（zhì）合金 Co —Ni( HF) Stellite

Y2 —鉻基硬（yìng）質（zhì）合（hé）金 Co —Cr( HF) Stellite

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

並且規（guī）定有閥（fá）板密封麵代（dài）號, 代號相同, 但用（yòng）小字在閥座密封（fēng）麵材料代號的右下（xià）角表示, 若與閥座相同時（shí）則省略。如:

1.3 公稱壓力（lì）數值

按照標準規定, 公稱壓力數值應按GB1048 “ 管道（dào）元件公稱壓力”的規定, 以10 倍的公稱壓力 ( MPa) 數值表示。用於電站工業的（de）閥門, 當介質最高（gāo）溫度超過530 ℃時, 標注（zhù）工（gōng）作壓力以字母P標誌, 並在P 的右下角附加介質最高溫度數字,該（gāi）數字是以10 除介質最高溫度數值所得（dé）的整數。例如: P54140, 表示介質最高溫（wēn）度（dù）為540 ℃ , 工作壓力（lì）為14MPa。

按（àn）照國外標準製造的閥門, 其公稱壓力數值通常仍以相應標準的代號表示, 但需標注單位, 同時加以括號。例如: DZ40Y-150 ( Lb) ( ANSI 標準) ; J11H-10( K) ( JIS 標準) 。某些產品目錄（lù）中未加(Lb) , 若上例（lì）中沒有（yǒu）( Lb) ,則易誤認為是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下使用。必（bì）須顧及（jí）溫度的影響, 根據工藝條件, 按照不同閥體材料閥門的溫度-壓力（lì）表 ( pressure-temperature rating ) 來確定適用的閥門。

國內外閥門（mén）由於基準溫度不同, 其溫度-壓力表有很大差異。國（guó）外閥門常常可以升級使用, 而按JB標準生產的閥門, 即使其工作壓力未超過公（gōng）稱壓力, 但（dàn）由於操作溫度大於基準溫度, 往往也會是不（bú）合理的。例如, 按ANSI B16-34 製造的公稱壓力為（wéi）300 等級, 材料為A216WCB 的閥門, 完全可在4.6MPa、93 ℃ 操作（zuò）條件下使用; 而按JB 標準生產的公稱壓力4.0MPa、碳（tàn）鋼製的閥門（mén）, 在300 ℃時,即（jí）使（shǐ）在工作壓力（lì）3.5MPa 下使用也是不合理的（de）。

1.4 閥體材（cái）料代號

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

然而, 此（cǐ）表仍無法適應閥門產品發展（zhǎn）的（de）需要（yào）。筆者根據產品目錄和各種樣本（běn）, 將各（gè）廠補充的代號, 擇其主要列於（yú）表4, 由於缺（quē）乏統一, 其中不乏同一代號代表（biǎo）不同的材料; 相同的材料（liào）卻有不同（tóng）的代號。

表5 列出國外閥門（mén）常用的閥體材料（liào）。對（duì）於低溫閥門, 若需要數量不（bú）多, 采用18- 8 不鏽鋼是適宜的, 因（yīn）為采用低溫鎳鋼等要在一定（dìng）溫度下進行衝擊試驗, 而用不鏽鋼不必做此試驗, 且是（shì）定型產品, 供貨方便。

1.5 其它

盡管補（bǔ）充了上述（shù）情（qíng）況, 目前的編碼仍未把閥門的技術規格（gé）全麵描述清楚。例如閥門法蘭的密封麵就無相應的代（dài）號, 為此, 不少廠家( 如大（dà）連高壓閥門廠) 的產（chǎn）品型號編碼中就包含（hán）了這（zhè）一代號。通常公稱壓力為0.25~ 2.5MPa 的閥門, 其法蘭密（mì）封（fēng）麵按RF 加工, 並加工密封水線, 如不要求密封水線, 應在訂貨時指出; 公稱壓力為（wéi）4. 0~16. 0MPa 的（de）閥門（mén）, 其法蘭麵加工為凹麵, 6.3~16.0MPa 的閥門亦可加工（gōng）成梯形槽麵（miàn）; 公稱壓力為16.0、32. 0MPa 的閥門端法蘭為螺紋法蘭時,密封麵均為透鏡（jìng）式（shì）。設（shè）計者應（yīng）按需提出具（jù）體要求, 最好在（zài）閥門數據表（biǎo）中規（guī）定閥門（mén）的規格（gé）、數據、材料, 包括密封麵的型式和粗糙度要求（qiú）, 以保證（zhèng）性能滿足工（gōng）藝要求。

我（wǒ）公司（sī）某項目閥門材料表中就是（shì）僅以通常的閥門編號描述（shù）, 其中4.0MPa 的閥門, 在設計協（xié）議中要求其密封麵為RF 型, 而廠方隻根據材料表進行采購, 沒注（zhù）意到密封麵的要求, 所采購的閥門是通常的凹麵, 造成所供（gòng）管道法蘭不（bú）能與之匹配。閥門的密（mì）封麵應根據管道等級中的規定, 按照所連接法（fǎ）蘭的密封麵要求來確定。

由此可見, 僅按照粗線條分類的閥門型號進行采購, 已（yǐ）不能適應今天石油化工建設的需要, 必須代之以技術規格詳盡的閥門數據表和采購技術規定。

1.6 閥門數據表

閥門數據表應主要包括（kuò）以下（xià）幾個方麵:

( 1) 工藝條件;

( 2) 閥門類型;

( 3) 結構型式;

( 4) 采用標準: ① 製造標準（zhǔn）; ② 結構長度標準; ③ 連接法蘭標準( 包括法蘭型式、密封麵型式和密封麵粗糙度) ; ④承插口標準; ⑤ 螺紋標準; ⑥對焊（hàn）端坡⑦標準、管表號或（huò）壁厚。

( 5) 公稱壓力;

( 6) 閥門規格;

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

( 8) 材料( 包（bāo）括閥（fá）體材料和主要內件材料) ;

( 9) 密封麵材料的匹配( 閥座密封麵和閘板密封麵, 閥座和閥瓣) ;

( 10) 墊片要求;

( 11) 填料要（yào）求（qiú）;

( 12) 耐火要求( 球閥) ;

( 13) 阻尼要求（qiú）( 止回閥) ;

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

( 15) 鎖定結構, 要否配鎖;

( 16) 其它附加要求（qiú）: ① 排液口; ② 對焊和承插焊的閥門（mén）, 各端是否要求焊有短（duǎn）管（guǎn）及相應的焊後熱處理;

( 17) 檢驗標準和要求。

2 閥門結構尺寸

目前, 石油化工管（guǎn）道設計中的管道布置（zhì）圖和空視圖( isomet ric) 不少是采用CAD 繪（huì）製的, 由於要求在繪圖前就輸入閥門長度, 但定貨廠家未定,因此擔心閥門長度的準確性是很自然的。

筆者根據手邊的樣（yàng）本, 對設計中大量應用的（de）國內標準法蘭閘閥和截止閥的結構長度分別與（yǔ）JB97- 75、JB96- 75 和GB12221- 89 進行了核對。發現（xiàn）絕大（dà）部分閘閥和截止閥是符合JB97-75 和JB96- 75 的, 僅少數專用閥門的尺寸有所差異（yì）。與GB12221- 89 的核對情（qíng）況概括如表（biǎo）6。

值得提（tí）出, 在GB12221- 89 的（de）附加說明中（zhōng）聲明, 自該標準實施之（zhī）日起, 原JB97- 75“ 閘閥結構長度“等標準（zhǔn）中法蘭連接部分的結構長度作廢。但奇怪的是絕大部分產品樣本中的尺寸仍與其相符, 而與GB12221- 89 卻不完全相符, 其中（zhōng）相符部分的（de）尺寸亦與JB97- 75 和JB96- 75 相同。由上所述, 筆者認（rèn）為, 在沒有確定供貨廠家之前（qián）, 對大量應用的法（fǎ）蘭閘閥和截止閥, 設計中暫且可先采用JB97- 75 和JB96- 75 中的尺寸; 按美國標準ANSIB16-34 或API 標準生產的閥門, 可采用ANSI B16. 10 中的（de）尺寸（cùn）。在（zài）確定廠家、收到製造商資（zī）料後（hòu）, 再（zài）進行核對。希望生產廠家盡快按現行標準組織生產。

3 閥（fá）門標準

目（mù）前, 國內市場上的閥（fá）門（mén）品種眾多, 各種閥門標準處於新老交替的（de）過渡時期, 大量（liàng）JB 標準的閥門仍在生產, GB 標準的閥門相繼問世, 此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（mén）, 以滿足不同（tóng）的需要。

在化工（gōng）係統的管道設計中, 為了與（yǔ）國（guó）際標準接軌, 對於（yú）引進裝置的國內配套裝置以及國內設計的新建裝（zhuāng）置中, 大部（bù）分采用HG20553- 93“ 化工配管用無縫及（jí）焊接鋼管尺寸選用係列“標（biāo）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（wéi）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與之匹（pǐ）配。然而, 目前（qián）市場上所提供的國標閥門中（zhōng）, 幾乎都是（shì）DIN 係列公（gōng）稱壓力等級, 即PN為0.25, 0.6, 1.0, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0MPa等。按照ANSI 係（xì）列公稱壓力等級生產的GB 標準閥門真可謂鳳毛麟角, 筆（bǐ）者（zhě）翻遍手邊所有產（chǎn）品目錄及樣本, 僅發現（xiàn）一例即白銀（yín）柯登五金化工工業有限公司( 蘭州) 生產的Q41F- 20, 50( C, P, R)球閥是按GB 標準生產, 結構長（zhǎng）度按GB12221, 法蘭按GB9113。

GB12221- 89 等閥門標準發布（bù）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（gòng）應市（shì）場。不少廠家認為, 可采用國內生產的美標閥門（mén）來（lái）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（lìng）人費解, 設計者首選優質的國標閥門, 這是情理（lǐ）之中的（de）事, 期望生產廠家能注意這（zhè）一點（diǎn）, 盡快以優質的（de）國標閥門占領這片市場。