化工設(shè)計(jì)中常用閥門布置

姚程程，劉 朋

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

閥門是一種控制裝置，主要用于對(duì)物質(zhì)流量和流向進(jìn)行控制，是管道體系中必不可少的零部件，也是化工設(shè)計(jì)的必要內(nèi)容。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，閥門種類也不斷向多樣化發(fā)展，而對(duì)閥門類型進(jìn)行全面分析，并深入了解閥門的選型以及選型的要點(diǎn)和閥門布置，對(duì)于化工設(shè)計(jì)有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 化工設(shè)計(jì)常用閥門類型

閥門類型按照材質(zhì)分類，可分為金屬類、非金屬類等，按照功能分類則有閘閥、節(jié)流閥及安全閥和減壓閥等。

1.1 閘閥

確切地說(shuō)，該種閥門是一種閥門通路開(kāi)關(guān)，閘閥在工作過(guò)程中，通過(guò)閥芯就能控制閥門通路的開(kāi)或是關(guān)，閘閥在化工設(shè)計(jì)中，可用于管道壓力流動(dòng)物質(zhì)的截?cái)嗷蚍帕鳎l閥除了自身基本功用外，同時(shí)也有其他優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是具備較高的穩(wěn)定性和實(shí)用性，另外，進(jìn)行閘閥安裝時(shí)，沒(méi)有方向方面的限制，不會(huì)對(duì)管道設(shè)計(jì)形成制約；缺點(diǎn)則是成本較高和構(gòu)造具有一定復(fù)雜性。實(shí)際開(kāi)展化工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體需要選用性價(jià)比較高的閥門。

1.2 節(jié)流閥

節(jié)流閥通常是被用來(lái)控制管道流量，而非用來(lái)截?cái)喙艿纼?nèi)部通路，就閥門結(jié)構(gòu)而言，該種閥門與截止閥沒(méi)有太大的不同，兩者之間最明顯的差別就是節(jié)流閥是通過(guò)閥瓣實(shí)現(xiàn)節(jié)流作用，同時(shí)閥瓣形狀具有多樣性特點(diǎn)，而閥瓣形狀可代表節(jié)流閥的具體特性。節(jié)流閥也有其優(yōu)缺點(diǎn)，高調(diào)節(jié)性、小體積以及重量輕是最大優(yōu)勢(shì)，最主要的缺點(diǎn)是其自身結(jié)構(gòu)會(huì)促使閥芯加速腐蝕，進(jìn)而對(duì)精度條件形成負(fù)面影響。節(jié)流閥需要在高壓管道中工作，而節(jié)流閥是否具備可靠的質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)閥內(nèi)空間加以評(píng)判，若內(nèi)定空間過(guò)于狹小，說(shuō)明其存在一定質(zhì)量缺陷，反之則質(zhì)量無(wú)憂。

1.3 安全閥

安全閥的主要作用就是保護(hù)管道安全，在實(shí)際使用過(guò)程中，針對(duì)安全閥閥體進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可以促使流性物質(zhì)壓力得到有效控制，保證不會(huì)出現(xiàn)壓力過(guò)大問(wèn)題，確保流性物質(zhì)在管道內(nèi)正常流動(dòng)，一旦管道內(nèi)部的流性物質(zhì)壓力突破安全值，安全閥就會(huì)開(kāi)啟，促使進(jìn)入管道的流動(dòng)物質(zhì)量得到縮減，降低管道所承受的內(nèi)部壓力，保證管道系統(tǒng)安全運(yùn)行。由此可見(jiàn)，在管道系統(tǒng)內(nèi)部壓力正常的情況下，無(wú)須使用安全閥，但是管道內(nèi)部出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，就必須隨即開(kāi)啟安全閥，對(duì)管道超壓現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保安全閥的作用得到實(shí)現(xiàn)。

1.4 減壓閥

該種閥門的主要作用是調(diào)節(jié)壓力，設(shè)計(jì)化工管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意減壓閥不可單獨(dú)使用，應(yīng)通過(guò)節(jié)流閥的配合使用，利用閥芯實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)管道內(nèi)部流性物質(zhì)壓力和流量的作用。在管道系統(tǒng)中，減壓閥具體是改變和調(diào)節(jié)節(jié)流面積，使管道內(nèi)流性物質(zhì)的流速和其產(chǎn)生的動(dòng)能得到控制，從而使管道壓力減輕。在管道系統(tǒng)中使用減壓閥，可以使管道壓力得到有效調(diào)節(jié)，避免管道內(nèi)流性物質(zhì)壓力出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)管道系統(tǒng)造成危害。

2 化工設(shè)計(jì)中常用閥門的選型

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的引領(lǐng)下，化工生產(chǎn)業(yè)不斷向智能化、自動(dòng)化發(fā)展。在化工管道系統(tǒng)中，閥門的作用是非常重要的，且閥門的種類和功能都有一定的多樣性。開(kāi)展化工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道系統(tǒng)的具體需要選擇相應(yīng)的閥門，以便切實(shí)發(fā)揮閥門的使用功能，保證化工管道系統(tǒng)的安全健康運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上提高化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)健康發(fā)展。

閥門雖說(shuō)是化工生產(chǎn)企業(yè)中極為普通的管道部件，但是對(duì)于化工生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，閥門的具體作用和現(xiàn)實(shí)意義卻是非常重大的。在化工管道設(shè)計(jì)中，一旦出現(xiàn)閥門選型錯(cuò)誤，不但有可能對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率形成一定負(fù)面影響，還有可能會(huì)影響化工管道的正常安全運(yùn)行，更有甚者會(huì)造成一些意外事故。目前，很多化工生產(chǎn)企業(yè)都存在閥門選型不合理抑或是閥門老化現(xiàn)象，并因此出現(xiàn)了一些意外情況，造成這種現(xiàn)象的原因有一部分就源于化工生產(chǎn)企業(yè)未充分認(rèn)識(shí)到閥門合理使用的重要性。

開(kāi)展化工設(shè)計(jì)時(shí)，要想保證閥門選擇的正確性，首先要重點(diǎn)考慮閥門的使用途徑，全面了解管道系統(tǒng)對(duì)閥門的具體需求，根據(jù)管道的具體內(nèi)部壓力選用相應(yīng)的閥門，這就需要設(shè)計(jì)人員必須熟知各種閥門的實(shí)際作用，只有這樣才能保證結(jié)合管道需求進(jìn)行針對(duì)性地選擇，并確保閥門選擇的恰當(dāng)性。另外，設(shè)計(jì)人員也要充分考慮閥門類型和質(zhì)量及其安裝步驟，對(duì)各項(xiàng)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面詳細(xì)分析之后，再做出正確選擇，真正體現(xiàn)出閥門在化工管道系統(tǒng)中的作用，充分發(fā)揮閥門的使用價(jià)值，為化工管道的安全正常運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)，最大限度地延長(zhǎng)化工管道使用壽命，進(jìn)一步促進(jìn)化工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 化工設(shè)計(jì)常用閥門的布置原則

3.1 嚴(yán)格按照施工工藝要求開(kāi)展

進(jìn)行化工管道設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)閥門布置給予充分重視，現(xiàn)代社會(huì)的同類產(chǎn)品市場(chǎng)中，閥門種類呈現(xiàn)多樣性狀態(tài)，但是其安裝布置原則有一定的共通性，所以在實(shí)際的閥門安裝布置過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵循施工工藝落實(shí)閥門安裝布置作業(yè)，以保證閥門安裝質(zhì)量并且保證以規(guī)范性安裝為前提進(jìn)行閥門布置安裝。

3.2 優(yōu)先安裝在水平管道上

進(jìn)行化工管道設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)閥門的安裝布置位置進(jìn)行合理選擇是非常重要的，相比較之下，最理想的閥門安裝位置就是管道系統(tǒng)的水平管道，因?yàn)楣艿老到y(tǒng)的水平管道具有良好的暢通性，在該位置安裝布置閥門，能夠有效避免形成大面積堵塞抑或是積液?jiǎn)栴}，因此，在化工管道設(shè)計(jì)的閥門布置環(huán)節(jié)，應(yīng)優(yōu)先考慮在水平管道實(shí)施閥門安裝。需要說(shuō)明的是，若是在豎直管道安裝閥門，閥門安裝部位與地面最合理的間距為1～2m。

3.3 有效控制閥門安裝，重點(diǎn)考慮閥門維護(hù)

具體開(kāi)展化工管道設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員要提前考慮閥門安裝與維護(hù)的便利性，因?yàn)樵诨す艿肋\(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)閥門損壞情況，需要進(jìn)行閥門維護(hù)或是更換，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)閥門布置進(jìn)行合理規(guī)劃，在管道系統(tǒng)中便于操作和修理維護(hù)的地方安裝閥門，使其不僅能夠滿足管道系統(tǒng)的運(yùn)行需求，也不會(huì)對(duì)閥門安裝、操作以及后期修理維護(hù)形成制約，充分實(shí)現(xiàn)閥門設(shè)計(jì)與布置的合理性，確?；す艿老到y(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行，幫助企業(yè)獲取更大收益。

3.4 全面考慮閥門布置安裝的方向性

在當(dāng)前的閥門市場(chǎng)中，很多閥門進(jìn)行安裝時(shí)都有方向性方面的要求，因此在實(shí)際的化工管道設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮到這一點(diǎn)，保證閥門方向設(shè)計(jì)的正確性，而在閥門安裝過(guò)程中，安裝施工人員也應(yīng)對(duì)此給予充分重視，不可出現(xiàn)閥門安裝方向錯(cuò)誤問(wèn)題，確保化工管道施工質(zhì)量的可靠性，同時(shí)也可有效避免因?yàn)殚y門安裝方向錯(cuò)誤導(dǎo)致的閥門快速損壞現(xiàn)象，保證化工管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

4 化工設(shè)計(jì)中常用閥門布置措施

4.1 調(diào)節(jié)閥的安裝布置

整體的化工管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)閥門的安裝布置設(shè)計(jì)是非常重要的，對(duì)于閥門的安裝布置，除了需要嚴(yán)格遵守相關(guān)安裝布置原則之外，也要根據(jù)閥門的具體類型，選擇相應(yīng)的布置措施。調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)企業(yè)中具有較高的應(yīng)用率，關(guān)于調(diào)節(jié)閥的安裝布置，在化工生產(chǎn)企業(yè)中，也把調(diào)節(jié)閥叫作控制閥，可以在企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。開(kāi)展調(diào)解閥布置安裝作業(yè)時(shí)，主要是利用信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，使其按照信號(hào)指揮做出調(diào)節(jié)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)部流體流量的調(diào)節(jié)作用，對(duì)管道內(nèi)部的壓力以及溫度等進(jìn)行有效控制。在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)閥通常就是利用對(duì)管道的控制進(jìn)而控制生產(chǎn)設(shè)備，從而促使化工生產(chǎn)自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際開(kāi)展調(diào)節(jié)閥布置安裝前，作業(yè)人員應(yīng)提前閱讀專業(yè)安裝說(shuō)明，并對(duì)各個(gè)相關(guān)方面進(jìn)行全面細(xì)致檢查，為調(diào)節(jié)閥安裝作業(yè)的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)，然后嚴(yán)格遵循安裝要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布置安裝，確保調(diào)節(jié)閥的使用效果。

4.2 蒸汽疏水閥的安裝布置

蒸汽疏水閥的具體作用就是在防止蒸汽漏出的前提下，促使加熱設(shè)備抑或是蒸汽管道中的蒸汽凝結(jié)水等不凝物質(zhì)自動(dòng)排出，關(guān)于蒸汽疏水閥的安裝布置，首先要注意，不可進(jìn)行串聯(lián)安裝，為了確保操作的便利性，可進(jìn)行疏水閥并聯(lián)安裝。另外，不可出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)疏水閥的現(xiàn)象，由于進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的熱負(fù)荷都有一些差異，從而設(shè)備的蒸汽凝液壓力也是各不相同，若是多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)疏水閥，化工管道系統(tǒng)中極易出現(xiàn)積液現(xiàn)象，因此對(duì)管道系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行造成不良影響，因此必須做到各種生產(chǎn)設(shè)備疏水閥的單獨(dú)設(shè)置與使用。蒸汽疏水閥的另一安裝重點(diǎn)就是，應(yīng)對(duì)其安裝高度進(jìn)行有效掌握，通常情況下，安裝高度最宜設(shè)計(jì)在冷凝液排出位置高度以下，這樣可以促使冷凝液順利排出，因此不會(huì)出現(xiàn)管道或設(shè)備內(nèi)部冷凝液積聚問(wèn)題，保證化工管道系統(tǒng)及設(shè)備的順利穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 安全閥的安裝布置

在化工生產(chǎn)設(shè)備中應(yīng)用安全閥的最終目的，就是為化工生產(chǎn)設(shè)備及管道系統(tǒng)運(yùn)行提供安全方面的保障，保證化工系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在一切正常的情況下，安全閥會(huì)保持關(guān)閉狀態(tài)，一旦化工生產(chǎn)設(shè)備或者管道中的壓力突破預(yù)定指數(shù)，安全閥就能自行啟動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)流體流量等措施，對(duì)化工設(shè)備及管道內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到其中的壓力指數(shù)恢復(fù)正常。由于管道內(nèi)部壓力會(huì)對(duì)安全閥進(jìn)出口附近的管道形成一定作用，因此在具體的安全閥設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，相關(guān)人員要針對(duì)安全閥配管材質(zhì)進(jìn)行全面考慮，確保安全閥管道配管選擇的科學(xué)性與合理性，避免因?yàn)楣艿啦馁|(zhì)選擇不合理而造成不良問(wèn)題。另外，進(jìn)行安全閥安裝時(shí)，安全閥進(jìn)出口管道不可留有積液，以免留下安全隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

鑒于閥門對(duì)化工管道及設(shè)備的重要性，在化工設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分重視閥門布置，加強(qiáng)對(duì)閥門類型及布置原則等方面的了解，確保閥門選型的正確性，保證化工生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。