2.1.7驱动阀门的选用
2.1.7驱动阀门的选用
作为管线闭路装置的闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、旋塞阀、节流阀、隔膜阀等阀门被广泛使用，其中闸阀、截止阀用量最大。
第一章第六节中较系统叙述了阀门的名词术语、结构形式、适用范围等，可作为阀门类别、型号的选定依据。当阀门的类别、型号确定之后，随之确定阀门的壳体材料、密封面材料、适用温度、适用介质、公称通径等。因情况下可按下列步骤进行。
1.阀门选用步骤
⑴根据介质特性、工作压力和温度，对照本节“根据介质性能选用阀门”和“根据温度和压力选用阀门”二段中提供的数据以及表2-3a、表2-3b选择阀体材料，密封面材料。
⑵根据阀体材料、介质的工作压力和温度按表1-3、表1-4、表1-5确定阀门的公称压力级。
⑶根据公称压力、介质特性和温度，选择密封面材料。使其最高使用温度不低于介质工作温度。
⑷根据管道的管径计算值，确定公称通径。一般情况下，阀门的公称通径采用管子的直径
⑸根据阀门的用途和生产工艺条件要求，选择阀门的驱动方式。
⑹根据管道的连接方法和阀门公称通径，选择阀门的连接形式。
⑺根据阀门的公称压力、介质特性和工作温度及公称通径等，选择阀门的类别、结构形式和型号。
表2-3a 常用阀体材料选用表
材料 | 常用工况 | 主要介质 | |||
类别 | 材料牌号 | 代号 | PN/MPa | t/℃ | |
灰铸铁 | HT200 | Z | ≤1.6 | ≤200 | 水、蒸汽、油类等 |
HT250 | 氨≤2.5 | 氨≥—40 | |||
可锻铸铁 | KT30-6 | K | ≤2.5 | 300 氨≥—40 | |
KT30-8 | |||||
球墨铸铁 | QT400-18 | Q | ≤4.0 | ≤350 | |
QT100-15 | |||||
高硅铸铁 | NSTSi-1S | G | ≤0.6 | ≤120 | 硝酸等腐蚀介质 |
优质碳素钢 | ZG200、ZG250、WCB | C | ≤16 | ≤450 | 水、蒸汽、油类等 氨、氮、氢气等 |
A3、10、20、25、35 | ≤32 | ≤200 | |||
铬钼合金钢 | 12CrMo、WC6、15CrMo ZG20CrMo | I | P5410 | 540 | 蒸汽等 |
Cr5Mo、ZGCr5Mo | ≤16 | ≤550 | 油类 | ||
铬钼钒合金钢 | 12Cr1MoV、15Cr1MoV、 ZG12Cr1MoV、ZG15Cr1MoV、WC9 | V | P5714 | 570 | 蒸汽类 |
镍、铬、钛、 耐酸钢 | 1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9Ti | P | ≤6.4 | ≤200 —100～—196 ≤600 | 硝酸等腐蚀介质 |
乙烯等低温介质 | |||||
高温蒸汽、气体等 | |||||
镍铬钼钛 耐酸钢 | 1Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti | R | ≤20 | ≤200 | 尿素、醋酸等 |
优质锰钒钢 | 16Mn 15MnV | I | ≤16 | ≤450 | 水、蒸汽、油类等 |
铜合金 | HSi80-3 | T | ≤4.0 | ≤250 | 水、蒸汽、气体等 |
表2-3b常用密封面材料选用表
材料 | 代号 | 常用工况 | 适用阀类 | |||
PN/MPa | t/℃ | |||||
橡胶 | X | ≤0.1 | ≤60 | 截止阀、隔膜阀、蝶阀、止回阀等 | ||
尼龙 | N | ≤32 | ≤80 | 球阀、截止阀等 | ||
聚四氟乙烯塑料 | F | ≤6.4 | ≤150 | 球阀、截止阀、旋塞阀、闸阀等 | ||
巴氏合金 | B | ≤2.5 | —70～150 | 氨用截止阀 | ||
铜合金 | QSn6-6-3 HMn58-2-2 | T | ≤1.6 | ≤200 | 闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀等 | |
不锈钢 | 2Cr13、3Cr13 TDCr-2 TDCrMn | H | ≤3.2 | ≤450 | 中高压阀门 | |
渗氮钢38CrMoALA | D | P5410 | 540 | 电站闸阀、一般情况不使用 | ||
硬质合金 | WC、TiC | Y | 按阀体材料确定 | 高温阀、超高压阀 | ||
TDCoCr-1 TDCoCr-2 | 按阀体材料确定 | 高压、超高压阀 高温、低温阀 | ||||
在本体上加工 | 铸铁 | W | ≤1.6 | ≤100 | 气、油类用闸阀、截止阀等 | |
优质碳素钢 | ≤4 | ≤200 | 油类用阀门 | |||
1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti | ≤32 | ≤450 | 酸类等腐蚀性介质用阀门 | |||
2.驱动阀门选用举例
【例1】蒸汽管道工作压力为1.3MPa，温度为350℃，公称通径为100mm，试选择闭路阀门。
【解】阀体材料：已知蒸汽压力1.3MPa，温度为350℃，阀体材料按表2-3a可选用球铸铁或优质碳素钢。但考虑到350℃已达到球墨铸铁的最高使用温度，为了安全使用，应选用优质碳素钢（WCB、ZG230-450）阀门。
公称压力：根据优质碳素钢和蒸汽的压力和温度，由表1-3查出，阀门的公称压力PN=2.5MPa。
密封面材料：根据阀门公称压力和介质温度，按表2-3b密封面材料应选用不锈钢。
驱动方式：根据给定的公称通径DN100mm，因管径较小，故启闭时所需力矩不大，本例未提出操作方式的特殊要求，故选用手轮驱动。
连接形式：根据给定的蒸汽压力和温度，管材应采用无缝钢管，而无缝钢管应采用焊接。但为了便于阀门的装卸和维修，其连接形式不宜采用焊接，应采用法兰连接。
阀门类别与型号：根据介质特性、公称压力与公称通径，可选用截止阀或闸阀。因在同一压力等级下，闸阀的价格比截止阀高，故宜优先选用截止阀。但在截止阀参数表中，没有公称压力PN2.5MPa的碳钢产品，故本例仍选用闸阀。按闸阀参数表中选用阀门型号Z40H-25 DN100。
【例2】某油品管道，其介质工作压力为11.5MPa，温度为340℃，管子内径为107mm；试选用适合的闭路阀门。
【解】阀体材料：根据介质特性和参数，按表2-3a可选用优质碳素钢（WCB、ZG230-450）。
公称压力：按优质碳素钢材质和介质参数，由表1-3查得：阀门公称压力为PN=16MPa。
密封面材料：根据阀门公称压力和介质温度，按表2-3b可选用不锈钢或硬质合金钢。
驱动方式：本例未提特殊要求，可采用手轮驱动。
连接形式：法兰连接。
公称通径：根据介质参数，管材可选用50号优质碳素钢无缝钢管，按管子内径107mm，公称压力11.5MPa和20号钢在340℃温度下的许用应力，管子壁厚选定为14mm，则管子计算外径为DW=107+2×14=135mm，采用外径为140mm，此时公称通径为DN=125mm。阀门的公称直径应与管子相同。
阀门的类型与型号：油品管道应选用闸阀。根据阀门参数表的参数，当PN=16MPa时，截止阀最大公称通径为40mm，而同样压力等级下闸阀的最大公称通径为200mm，因此也应选用闸阀。按闸阀参数表，在PN16MPa下的碳钢手轮法兰闸阀型号有Z41H-160和Z41Y-160两种。但前者的最大公称通径为40mm，而后者的最大公称通径为200mm，故应选用Z41Y-160型闸阀，其阀门密封面为硬质合金。所选用的呋喃全称为：明杆楔式单闸板闸阀（Z41Y-160 DN125）。
