在流體輸送系統(tǒng)中,軟密封閘閥憑借良好的密封性能和流體控制能力被普遍應用。然而,不同的工況對軟密封閘閥的性能要求各異,若選用不當,可能導致閥門無法正常工作,甚至引發(fā)穩(wěn)定事故。因此,掌握正確的選用標準,對于軟密封閘閥在實際應用中穩(wěn)定運行很重要。
基于介質(zhì)特性的選用標準
介質(zhì)的腐蝕性
輸送介質(zhì)的腐蝕性是選用軟密封閘閥時主要考慮的因素之一。對于輸送強腐蝕性介質(zhì),如硫酸、鹽酸、硝酸等強酸,以及氫氧化鈉、氫氧化鉀等強堿溶液的工況,普通材質(zhì)的閥門易被腐蝕,需要選用不易腐蝕性能不錯的材料制造的軟密封閘閥。閥體可采用不銹鋼(如316L不銹鋼)、合金鋼等材質(zhì),這些材料具有較不錯的不易腐蝕能力,能抵御介質(zhì)的侵蝕。閘板和閥座的軟密封材料可選用聚四氟乙烯(PTFE),其化學穩(wěn)定性高,幾乎能不怕所有化學物質(zhì)的腐蝕;也可選用氟橡膠,它在蝕的同時,還具有良好的不怕溫性能和彈性,能確定密封效果。
而對于一般腐蝕性較弱的介質(zhì),如生活污水、輕度酸性或堿性的工業(yè)廢水等,閥體可選用經(jīng)過防腐處理的鑄鐵或鑄鋼材質(zhì),降低成本的同時達到基本使用需求。閘板和閥座的軟密封材料可選用三元乙丙橡膠,它具有好的不怕水性和不易腐蝕性,適用于此類工況。
介質(zhì)的粘稠度與雜質(zhì)含量
當介質(zhì)粘稠度較不錯時,如石油、糖漿等,需要選擇通徑大、流道順暢的軟密封閘閥,以減少介質(zhì)流動阻力,避免閥門堵塞。大口徑的閥門可使介質(zhì)愈順暢地通過,同時內(nèi)部流道設(shè)計為直通式,盡量減少彎道和阻礙,降低粘稠介質(zhì)的流動壓力損失。對于含有固體顆粒、泥沙、纖維等雜質(zhì)的介質(zhì),如污水處理廠的進水、礦漿輸送等工況,一方面要選擇性不錯的閥體和密封材料,防止雜質(zhì)對閥門的磨損;另一方面,可選擇帶有自清潔功能的軟密封閘閥結(jié)構(gòu),如在閘板和閥座設(shè)計上采用特別的形狀,使雜質(zhì)在閥門啟閉過程中能夠順利排出,避免雜質(zhì)堆積影響密封性能和閥門正常工作。
依據(jù)壓力與溫度條件的選用標準
工作壓力
軟密封閘閥的工作壓力是選用的關(guān)鍵參數(shù),需要確定閥門的公稱壓力大于或等于管道系統(tǒng)的大工作壓力,并有相應的穩(wěn)定余量。在低壓管道系統(tǒng),如一般的建筑給排水、園林綠化灌溉等,公稱壓力PN1.0MPa-PN1.6MPa的軟密封閘閥即可達到要求。而在工業(yè)管道系統(tǒng)中,是石油化工、電力等行業(yè),工作壓力較不錯,可能達到PN2.5MPa甚至愈高,此時需選用相應高壓力等級的軟密封閘閥,如PN4.0MPa、PN6.4MPa等。同時,還要考慮壓力波動情況,對于壓力波動頻繁且幅度大的工況,閥門的壓力等級選擇應愈加謹慎,閥門在各種壓力狀態(tài)下都能穩(wěn)定運行。
工作溫度
不同的軟密封閘閥材料具有不同的不怕溫范圍,需根據(jù)介質(zhì)的工作溫度正確選用。在低溫環(huán)境下,如液化燃氣(LNG)輸送管道,溫度可低至-162℃,此時應選用采用不怕低溫材料制造的軟密封閘閥,閥體可選用低溫鋼,密封材料可選用不怕低溫橡膠或聚四氟乙烯,確定閥門在低溫度下仍能保持良好的密封性能和機械性能,避免因低溫導致材料變脆、密封失效。
對于高溫工況,如蒸汽管道,溫度可能高達200℃-400℃,閥體可選用高溫的鑄鋼或不銹鋼材質(zhì),密封材料可選用硅橡膠、氟橡膠等經(jīng)得起高溫橡膠,或高溫的聚四氟乙烯材料。同時,要注意高溫對閥門結(jié)構(gòu)的影響,如高溫可能導致材料膨脹,影響閥門的啟閉靈活性,因此在設(shè)計和選用時要考慮熱膨脹補償措施,閥門在高溫下正常工作。
基于連接方式與結(jié)構(gòu)形式的選用標準
連接方式
軟密封閘閥常見的連接方式有法蘭連接、螺紋連接、焊接連接等,選用時需根據(jù)管道系統(tǒng)的安裝要求和使用特點進行選擇。法蘭連接是常用的連接方式,具有安裝拆卸方便、密封性能的優(yōu)點,適用于各種口徑和壓力等級的管道,在需要經(jīng)常維修、替換閥門的場合,法蘭連接的優(yōu)點愈為明顯。螺紋連接適用于小口徑、低壓的管道系統(tǒng),安裝簡單,但密封性能相對較弱,且受螺紋規(guī)格限制,一般用于公稱通徑DN50以下的管道。焊接連接則具有連接強度不錯、密封性不錯的特點,適用于高壓、高溫、大口徑的管道,以及不便于拆卸的場合,但焊接連接對安裝技術(shù)要求較不錯,且閥門損壞后替換難度大。
結(jié)構(gòu)形式
軟密封閘閥按閥桿結(jié)構(gòu)形式可分為明桿和暗桿兩種。明桿軟密封閘閥的閥桿在閥門啟閉過程中做旋轉(zhuǎn)和升降運動,通過閥桿的升降可以直觀地判斷閥門的啟閉狀態(tài),適用于需要頻繁觀察閥門啟閉狀態(tài)的場合,如污水處理廠的管道系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)的監(jiān)控管道等。暗桿軟密封閘閥的閥桿只做旋轉(zhuǎn)的運動,不做升降運動,其位置隱藏在閥體內(nèi)部,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小的優(yōu)點,適用于空間有限的場合,如地下管廊、建筑物夾層內(nèi)的管道系統(tǒng),以及對美觀要求較不錯的場所。
軟密封閘閥的選用需要綜合考慮介質(zhì)特性、壓力溫度條件、連接方式和結(jié)構(gòu)形式等多方面因素。只有嚴格遵循選用標準,根據(jù)具體工況選擇適當?shù)能浢芊忾l閥,才能充足發(fā)揮閥門的性能優(yōu)點,確定流體輸送系統(tǒng)穩(wěn)定、速率不錯運行。