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化工襯氟塑料閥門選型分析

襯氟閥門是用來控制管道內介質的，具有可動機構的機械產品的總體。其基本功能是接通或切斷管路介質的流通，改變介質的流動方向，調節介質的壓力和流量，保護管路和設備的正常運行。

隨著現代科學技術的發展，閥門在工業、建筑、國防、科研以及人民生活等方面使用日益普農業、遍，閥門現已成為人類活動的各個領域中通用機械產品。"用閥門誕生在蒸汽機發明之后，近十幾年來，由于石油、化工、電站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要，對襯氟閥門提出了更高的要求，促使人們研究和生產高參數的閥門。工作溫度從一269C的超低溫到3430C的高溫，工作壓力從超真空1.33X10-8Pa 到超高壓1460MPa,公稱尺寸從幾毫米的儀表閥到公稱尺寸十幾米、重幾十噸的工業管路閥，驅動方式從最初的手動發展到電動、氣動、液動直至如今的程控、數控、遙控等。

從以上描述可知，閥門的用途極為廣泛，但是如果選型、使用維護不當，造成閥門泄漏，由此引起的火災、爆炸、中毒、燙傷事故及造成能源浪費、設備腐蝕、物料增耗、環境污染，甚至造成停產等事故，后果將難以想象。如何正確了解、選擇、安裝及使用維護閥門，成為廣大用戶及工程技術人員迫在眉睫的問題。隨著各類成套設備工藝流程和性能的不斷改進，閥門的種類也在不斷變化增加著。閥門的分類方法有很多種，分類方法不同，結果也不相同，常用的幾種分類方法如下。

1.2.1化工襯氟塑料閥門選型分析按用途和作用分類

閥門按用途和作用分類可分為截斷閥類、止回閥類、分流閥類、調節閥類、安全閥類、其他特殊專用閥類和多用途閥類。截斷閥類一一主要用于截斷或接通管道中的介質。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等。

止回閥類一一用于阻止介質倒流。如止回閥等。分流閥類一一用于改變管路中介質的流向，起分配、分流或混合介質的作用。如三通或四通旋塞閥、通或四通球閥、分配閥等。

調節閥類一-主要用于調節介質的流量和壓力等。如調節閥、減壓閥、節流閥、平衡閥等。

安全閥類一一用于超壓安全保護，排放多余介質,以防止壓力超過額定的安全數值，當壓力恢復正常后，閥門再關閉阻止介質繼續流出。如各種安全閥、溢流閥等。

其他特殊專用閥類一一如蒸汽疏水閥、放空閥、排渣閥、排污閥、清管閥等。

多用途閥類一一如截止止回閥、止回球閥、截止止回安全閥等。

閥門按動力源分類可分為自動閥門和驅動閥門。自動閥門一依靠介質(液體、空氣、蒸汽等)本身的能力而自行動作的閥門。如安全閥、止回閥、減壓閥、蒸汽疏水閥、緊急切斷閥等。驅動閥門一借助手動、電力、氣力或液力來操作的閥門。如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等。

(1)化工襯氟塑料閥門選型分析按公稱尺寸分類

閥門按公稱尺寸可分為小口徑閥門、中口徑閥門、大口徑閥門和特大口徑閥門。

小口徑閥門一-公稱尺寸

中口徑閥門一一公稱尺寸DN,DN50

大口徑閥門一一公稱尺寸DN,DN350

特大口徑閥門一公稱尺寸>DN1400 的閥門。

(2) 按公稱壓力分類

襯氟閥門按公稱壓力可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥和超高壓閥。

低真空閥門 ]一 105~ 102 Pa。

中真空閥門一102~10-1Pa。

高真空閥門-

一10-1~10-5Pa。

超高真空閥門一<10- 5Pa。

低壓閥一一公稱壓辦

中壓閥

PN16<公稱壓力

高壓閥一一PN100<公稱壓力

超高壓閥一一公稱壓力>PN1000 的閥門。

化工襯氟塑料閥門選型分析

　由于襯氟閥門、襯里閥門有其自身的特點和要求。固此還必須滿足下列技術要求：

　1)襯氟閥門、襯里閥門殼體的最小壁厚按照GB/T 12224標準中的規定，其壓力等級按1.6 Mpa、2.0 Mpa選取，但此壁厚不包括襯里層厚度，襯里層厚度推薦采用表2的尺寸。也可按用戶要求確定。

　2)襯氟閥門、襯里閥門的結構長度按GB/T 12221 的規定，對夾連接襯氟閥門、襯里閥門的結構長度按GB/T 15188.2的規定。也可按用戶的要求確定其結構長度。

　3)襯氟閥門、襯里閥門的法蘭連接尺寸按GB/T 9113.1的規定或行業標準的規定。也可由用戶在訂貨合同中確定。但不得采用焊接連接方式。

　4)襯氟閥門、襯里閥門通道尺寸可按表3推薦的尺寸，還可根據用戶要求確定。對于閥門的可掃線性，可按用戶要求給予滿足。

　5)襯氟閥門、襯里閥門的手輪或板手上使用脫開力矩或軸力所需要的最大的力應不超過360N。板手應不長于兩倍的閥門結構長度。

　6)如果買方有要求，閥門應提供鎖定機構。鎖定機構應設計為在開啟或關閉位置鎖定閥門。特別是有毒、有害的介質上使用的閥門，應提供鎖定機構，保證使用安全。

　7)配有手動或動力驅動裝置的閥門應提供一個可見的位置指示器以指示關閉件的開啟和關閉位置。特別是襯里閘閥和截止閥，位置指示器的作用十分明顯，因為氟塑料相對較軟，用力過大容易損壞密封面，減少使用壽命。對于旋塞閥和球閥，其板手或位置指示器，當閥門在開啟的位置，應與管道在一直線上，當閥門在關閉位置，應橫置于管道上。

　8)操作裝置和閥桿加長裝配應提供一種防止由閥桿或閥蓋密封泄漏引起的在機構中壓力聚集的方法。外部的連接應加以密封，例如用墊片或O型圈，以防止外界雜質進入機構。

　9)驅動裝置可采用電動、液動、氣動、蝸輪傳動方式;裝置與閥蓋或閥桿加長裝置的連接面應設計成能防止零件的錯誤或不當的裝配;傳動裝置的輸出應不超過閥門的驅動鏈的最大載荷能力。

　10)閥桿應設計有防噴出機構，以防止在閥桿填料或保護圈卸去后在內壓下閥桿噴出。

　11)襯氟閥門、襯里閥門的內部設計：

　a. 常規閥門的設計，只需考慮閥門鑄件的鑄造工藝性和結構的合理就行了，對于襯氟閥門、襯里閥門來說，這還不夠，還要考慮襯氟塑料的模壓工藝性、生產成本、流道暢通等問題。例如截止閥，其S型的閥門殼體流道設計(圖1)，在鑄造工藝性上沒有什么問題，如果是襯氟截止閥設計成這樣的結構，襯氟塑料模壓工藝將無法實現。為了滿足襯氟塑料模壓的工藝性要求、又符合截止閥的一般性能參數規范。此襯氟截止閥應設計成的樣式。

　又如球閥的球體與閥桿，蝶閥的蝶板與閥桿，常規閥門的設計是分開的，如圖3(a，b),如果襯氟球閥和蝶閥采用這樣的連接方式，襯氟工藝性沒有什么問題但使用效果上有問題。閥桿頭部受力部位在反復交變受力過程中，容易損壞襯里層，導致襯里層破壞，鋼質骨架會受到腐蝕性介質的腐蝕而失效。從而縮短閥門使用壽命。所以，在設計中，通常設計成連體形實踐證明，這樣的設計使用效果良好。

　b. 襯氟塑料閥門的內部設計形狀應盡量簡潔、要充分考慮模具制造的簡易，模壓工藝的合理，制造成本的低廉，并保證介質流動順暢，要求襯里面平整，所有轉角處呈圓弧過渡，圓弧半徑R≥2mm.

　c. 襯氟閥門、襯里閥門的殼體內件如采用焊接方式，其焊縫應設計成連續焊，并且為對接焊縫。焊縫應符合GB/T 150的規定。

　d. 法蘭面的襯氟應設計成襯滿密封面，并且有扣緊基體的設計結構，防止脫殼，如圖(5)。當然還有很多方法，如鉆螺紋孔緊固法，粗車螺紋溝槽法等。

　e. 襯里層厚度不得小于2mm。因為氟塑料是高分子材料，具有吸收少量與其接觸的氣體的特性。隨著溫度升高，材料體積膨脹，分子之間空隙增大，滲透吸收就加劇，只有適當增加厚度才能減少滲透。因此，在襯里層設計時采用加厚度來彌補這一缺陷，經過試驗、研究確定δ≥2mm較為合適。

　f. 襯里層的表面應當光滑平整，無氣孔、裂紋、夾雜等缺陷。法蘭的翻邊處及其他轉角處應色澤均勻，無泛白現象。

　12) 襯里材料必須符合相關材料標準的規定,其密度宜選用≥2.16g/cm?的氟塑料，且不允許有雜質存在。目前常用的氟塑料有：FEP(F46)、PFA、PTFE(F4)、F2等。隨著新型塑料工程材料的不斷出現，將給襯氟閥門、襯里閥門增添更多的品種。

　13) 用于食品、醫藥、衛生級閥門襯里材料，還要求無毒、無菌、無雜質、清潔衛生的材料，嚴禁使用再生、回收材料無牌號的材料。

　14) 襯氟閥門、襯里閥門的連接螺栓應選用適合于閥門的工況和壓力額定值的螺栓。

　當然，還有很多設計和工藝方法能滿足襯氟閥門、襯里閥門的特殊要求，如最近發展起來的滾塑工藝、噴塑工藝，還有熱噴涂陶瓷、納米復合材料等新工藝、新技術、新材料在閥門襯氟上的應用，并取得非常好的效果。這有待于同行的摸索、創新、總結、提高。