在管道系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是控制元件，其投資約占管道工程費用的30%～50%。閥門的主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。閥門也是管路中最復(fù)雜的元件，它一般由多個零部件裝配而成，技術(shù)含量高。

隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特點，運行工況較復(fù)雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟損失，重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn)，甚至造成惡性事故。因而，在管道設(shè)計中，科學(xué)合理地選擇閥門既能降低裝置的建設(shè)費用，又保證生產(chǎn)安全運行。

1 閥門選型的要點

1.1 明確閥門在設(shè)備或裝置中的用途

確定閥門的工作條件：適用介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等;

1.2 正確選擇閥門的類型

閥門型式的正確選擇是以設(shè)計者對整個生產(chǎn)工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的，在選擇閥門類型時，設(shè)計人員應(yīng)首先掌握每種閥門的結(jié)構(gòu)特點和性能;

1.3 確定閥門的端部連接

在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中，前兩種最常用。螺紋連接的閥門主要是公稱通徑在50mm以下的閥門，如果通徑尺寸過大，連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門，其安裝和拆卸都比較方便，但是較螺紋連接的閥門笨重，價格較高，故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較荷刻的條件下，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用僅限于通常能長期可靠地運行，或使用條件荷刻、溫度較高的場合;

1.4 閥門材質(zhì)的選擇

選擇閥門的殼體、內(nèi)件和密封面的材質(zhì)，除了考慮工作介質(zhì)的物理性能(溫度、壓力)和化學(xué)性能(腐蝕性)外，還應(yīng)掌握介質(zhì)的清潔程度(有無固體顆粒)，除此之外，還要參照國家和使用部門的有關(guān)規(guī)定。正確合理的選擇閥門的材質(zhì)可以獲得閥門最經(jīng)濟的使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序為：鑄鐵-碳鋼-不銹鋼，密封圈材料選用順序為：橡膠-銅-合金鋼-F4;

1.5 其它

除此之外，還應(yīng)確定流經(jīng)閥門流體的流量及壓力等級等，利用現(xiàn)有的資料(如閥門產(chǎn)品目錄、閥門產(chǎn)品樣本等)選擇適當?shù)拈y門。

2 常用閥門介紹

閥門種類多、品種復(fù)雜，主要有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動閥、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等，其中常用的有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。

2.1 閘閥

閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動，沿閥座密封面作升降運動的閥門，可接通或截斷流體的通道。閘閥較截止閥密封性能好，流體阻力小，啟閉省力，具有一定的調(diào)節(jié)性能，是最常用的截斷閥門之一。缺點是尺寸大、結(jié)構(gòu)較截止閥復(fù)雜，密封面易磨損，不易維修，一般不宜作節(jié)流用。按閘閥閥桿上螺紋位置分為明桿式和暗桿式兩類。按閘板的結(jié)構(gòu)特點又可分為楔式和平行式兩類。

2.2 截止閥

截止閥是向下閉合式閥門，啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動沿閥座(密封面)軸線作升降運動的閥門。與閘閥相比，其調(diào)節(jié)性能好，密封性能差，結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，流體阻力較大，價格便宜，是一種常用的截斷閥，一般用于中、小口徑的管道。

2.3 球閥

球閥的啟閉件是帶圓形通孔的球體，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)啟閉的閥門。球閥的結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)迅速，操作方便，體積小，重量輕，零部件少，流體阻力小，密封性好，維修方便。

2.4 節(jié)流閥

節(jié)流閥除閥瓣以外與截止閥結(jié)構(gòu)基本相同，其閥瓣是節(jié)流部件，不同形狀具有不同的特性，閥座的通徑不宜過大，因其開啟高度較小介質(zhì)流速增大，從而加速對閥瓣的沖蝕。節(jié)流閥外形尺寸小、重量輕、調(diào)節(jié)性能好，但調(diào)節(jié)精度不高。

2.5 旋塞閥

旋塞閥是以帶通孔的塞體作為啟閉件，塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)啟閉的閥門。旋塞閥結(jié)構(gòu)簡單、開關(guān)迅速、操作方便、流體阻力小，部件少、重量輕。旋塞閥有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞閥用于截斷介質(zhì)，三通式和四通式旋塞閥用于改變介質(zhì)方向或進行介質(zhì)分流。

2.6 蝶閥

蝶閥是蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)90°即可完成啟閉作用。蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，只由少數(shù)幾個零件組成。

而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡單。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時唯一的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。蝶閥分彈性軟密封和金屬硬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊，密封性能好，既可用于節(jié)流，又可用于中等真空管道和腐蝕性介質(zhì)。采用金屬密封的閥門一般較彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完全密封，通常用于流量和壓降變化大、要求節(jié)流性能好的場合。金屬密封能適應(yīng)于較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。

2.7 止回閥

止回閥是能自動阻止流體倒流的閥門，止回閥的閥瓣在流體壓力作用下開啟，流體從進口側(cè)流向出口側(cè)。當進口側(cè)壓力低于出口側(cè)時，閥瓣在流體壓差、本身重力等因素作用下，自動關(guān)閉，以防止流體倒流。按結(jié)構(gòu)形式分升降式止回閥和旋啟式止回閥。升降式較旋啟式密封性好，流體阻力大。對于泵吸入管的吸入口處，宜選用底閥，其作用是：開泵前灌注水使泵的入口管充滿水;停泵后保持入口管和泵體充滿水，以備再次啟動。底閥一般只安裝在泵進口的垂直管道上，并且介質(zhì)自下而上流動。

2.8 隔膜閥

隔膜閥的啟閉件是一塊橡膠隔膜，夾于閥體與閥蓋之間。

隔膜中間突出部分固定在閥桿上，閥體內(nèi)襯有橡膠，由于介質(zhì)不進入閥蓋內(nèi)腔，因此閥桿無需填料箱。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，便于維修，流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直通式、直角式和直流式。

通過以上分析可知，一般情況下，應(yīng)首選閘閥。要注意的是，在石油、化工及其它行業(yè)的管道系統(tǒng)，閥門應(yīng)用、操作頻率和服務(wù)千變?nèi)f化，要控制或杜絕低微的泄漏，最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備是閥門。合理的選擇閥門能夠降低裝置的建設(shè)費用、保證生產(chǎn)安全運行。