截止阀不同工况如何选择

发布时间:2025-10-01

一、核心选择原则:理解截止阀的特点

首先,要明白截止阀的核心特点:

  • 优点: 密封性好(比闸阀好),启闭行程短,阀瓣磨损小。

  • 缺点: 流阻大(压力损失大),启闭力矩大(相对于闸阀),有安装方向要求(低进高出)。

  • 主要功能: 调节流量切断介质不适合需要低流阻、全通径的工况(此类工况应选闸阀、球阀)。

二、选型步骤


**步:根据介质特性选择(阀体材料与密封材料)


这是选择的基础,决定了阀门的“耐用性”。

  1. 普通介质(水、空气、油、蒸汽):

    • 不锈钢(如13Cr、304): 用于水、油、蒸汽,耐磨损和轻微腐蚀。

    • 硬质合金(如司太立Stellite): 用于高温高压蒸汽,耐冲蚀和高温。

    • 铜合金: 用于常温水和空气,成本低。

    • 阀体材料: **灰铸铁(HT200) 或球墨铸铁(QT400),成本低,适用性强。对于要求稍高的蒸汽系统,可选择铸钢(WCB),强度和耐温性更好。

    • 密封材料: 阀瓣和阀座密封面常用:

  2. 腐蚀性介质(酸、碱、盐溶液):

    • 阀体材料: 必须选择耐腐蚀材料,如不锈钢(304、316、316L)双相钢哈氏合金 等。具体材质需根据介质的种类、浓度和温度来确定。

    • 密封材料: 可采用与阀体相同的材质,或使用聚四氟乙烯(PTFE)增强聚四氟乙烯(RPTFE)对位聚苯(PPL) 等软密封材料,密封效果**。对于强腐蚀介质,可选用全衬氟截止阀,阀体内腔全部衬有厚厚的F46(FEP)或PFA塑料。

  3. 易结晶、高粘度、含颗粒介质:

    • 选择要点: 防止阀门被堵塞或卡死。应选用直流式截止阀(Y型截止阀) 或角式截止阀。它们的流道近乎直通,流阻小,不易沉积堵塞。

    • 阀体材料: 通常选择不锈钢,防止锈蚀加剧堵塞。

    • 密封形式: 可考虑采用锥面密封,比平面密封更能切断含有颗粒的介质。

  4. 剧毒、易燃易爆、放射性介质:

    • 选择要点: 安全性**,要求阀门“零泄漏”。

    • 结构选择: 必须选用波纹管密封截止阀。它用金属波纹管取代了填料函,将介质与大气完全隔离,从根本上消除了通过阀杆填料泄漏的可能。

    • 阀体材料: 根据介质腐蚀性选择相应的高等级材料。


第二步:根据压力与温度等级选择(压力等级与结构形式)


这决定了阀门的“强度”。

  1. 低压常温(PN≤1.6MPa, T≤200℃):

    • 压力等级: PN10或PN16。

    • 结构形式: 标准结构的法兰截止阀螺纹截止阀即可满足要求。通常为“低进高出”的明杆结构。

  2. 中压高温(常见于蒸汽、热油系统, PN>1.6MPa, T>200℃):

    • 压力等级: PN25, PN40 或 Class300。

    • 阀体材料: 必须选用铸钢(WCB) 或更高等级的WC6、WC9

    • 密封材料: 阀瓣和阀座密封面必须采用硬质合金(司太立),以保证在高温下的硬度和密封性,防止冲蚀。

    • 结构形式: 通常选用角式截止阀Y型截止阀,以降低高速蒸汽带来的冲蚀。阀盖应为高颈结构,以便容纳更厚的填料,保证高温下的密封。

  3. 高压(PN≥10.0MPa,如锅炉给水、化肥工业):

    • 压力等级: PN100, PN160 或 Class600以上。

    • 连接方式: 优先选择对焊连接,比法兰连接更可靠,能承受更高的压力和温度应力。

    • 结构形式: 通常为压力自紧式密封阀盖,利用介质自身的压力来增强密封效果,安全性更高。阀杆通常更粗壮。


第三步:根据安装与操作要求选择(连接方式与驱动方式)


  1. 连接方式:

    • 法兰连接: 最常用,便于拆卸和检修。适用于绝大多数管道。

    • 螺纹连接: 适用于DN50以下的小口径管道,安装空间紧凑。

    • 对焊连接: 适用于高温高压、要求**无泄漏的工况,但拆卸困难。

    • 卡套连接: 主要用于仪表阀和小型设备。

  2. 操作方式(驱动方式):

    • 手轮操作: 最常用。适用于通径不大(通常DN≤200)、操作频率不高的场合。

    • 齿轮箱操作: 当阀门通径较大(DN>200)或压力较高时,启闭力矩很大,用手轮操作非常费力。加装齿轮箱可以省力。

    • 电动/气动操作: 适用于需要远程控制、频繁启闭或接入自动控制系统的工况。如需要调节流量,应选择电动调节型气动调节型执行机构。


四、典型工况选型速查表

工况类型
推荐阀体材料
推荐密封面材料
推荐结构形式
注意事项
普通水、空气
灰铸铁、球墨铸铁
铜合金、13Cr不锈钢
标准法兰式、低进高出
注意安装方向,密封性好即可
饱和蒸汽
铸钢(WCB)
13Cr不锈钢、硬质合金
角式或Y型、高颈阀盖
进口端常有冷凝水,角式可防水击
高温高压蒸汽
铸钢(WCB/WC6)
硬质合金(司太立)
对焊连接、压力自紧式阀盖
优先考虑耐冲蚀和热应力
盐酸、硫酸等
不锈钢(316L)、衬氟
聚四氟乙烯(PTFE)
衬氟截止阀、波纹管密封
严禁选用普通不锈钢,需根据浓度温度精确选材
氨气、液氨
碳钢(禁止铜质)
巴氏合金、聚四氟乙烯
专用氨用截止阀
氨对铜有强烈腐蚀性
易燃易爆气体
根据介质定(常为铸钢)
硬质合金
波纹管密封截止阀
安全**,确保零外泄漏
高粘度油品
铸钢
13Cr不锈钢
直流式(Y型)截止阀
减少流阻,防止堵塞,便于开启

总结

选择截止阀时,请务必遵循以下步骤:

  1. 明确介质: 是什么?有无腐蚀性、毒性、是否易结晶?

  2. 确定参数: 工作压力、工作温度是多少?

  3. 功能需求: 主要是切断还是需要调节流量?

  4. 操作环境: 是否需要频繁启闭、远程或自动控制?