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化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用
廣泛適用于石油化工，火力發(fā)電廠等油品、水蒸氣管路上作接通或截斷管路中介質(zhì)的啟閉裝置。鑄鋼法蘭閘閥一般用在對閥門的外形尺寸沒有嚴(yán)格要求，而且使用條件雙比較苛刻的場合，如高溫高壓的工作介質(zhì)，要求關(guān)閉件要保證*密封等等。法蘭楔式閘閥是一種常用的流體控制裝置，主要用于管道、容器或設(shè)備上對流體進(jìn)行開啟或關(guān)閉以及調(diào)節(jié)流量。它是一種直線運(yùn)動的閥門，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、密封性能良好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、食品、冶金等工業(yè)領(lǐng)域。在化工裝置中設(shè)計蒸汽管道的時候，為了保證設(shè)計的質(zhì)量和效率，還應(yīng)該合理的選擇管徑，布置管道的時候也要符合應(yīng)力的要求，另外還要注意其他一些細(xì)節(jié)上的問題，避免水錘的現(xiàn)象。
01化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用蒸汽管道的設(shè)計
很多不同的管道設(shè)置在化工裝置中，一般布置在廠房的外面或者沿著裝置進(jìn)行布置，用支架撐在空中，成為管廊。管廊的配置是有具體的要求的，一般工藝物料管布置在第一層和第一層管廊，公用工程管道布置在第三層，儀表電纜槽板布置在第四層。其中蒸汽管道布置在第三層。
為了在設(shè)置π形補(bǔ)償器的時候方便，一般蒸汽管道應(yīng)該布置在管廊額一側(cè)。在高溫的情況下，蒸汽管道會膨脹，在這個時候就可以利用π形補(bǔ)償器吸收管道的熱膨脹。由于波紋管膨脹節(jié)價格比較貴，使用的壽命也不長，因此在蒸汽管道熱膨脹的時候一般不使用它進(jìn)行吸收。在確定補(bǔ)償器的安裝位置的時候，首先要嚴(yán)格的分析管道，使補(bǔ)償器能夠得到集中的設(shè)置。在外側(cè)設(shè)置的一般都是那些溫度比較高和補(bǔ)償量比較大的管道，而內(nèi)側(cè)設(shè)置的是相應(yīng)的溫度比較低和補(bǔ)償量比較小的管道。π形補(bǔ)償器一般設(shè)置在中間的位置，另外要設(shè)置導(dǎo)向架在補(bǔ)償器的兩側(cè)，根據(jù)管道的應(yīng)力來確定導(dǎo)向架和補(bǔ)償器之間的距離。在計算支架的推力和蒸汽管道的應(yīng)力的時候，要計算整個蒸汽管道的應(yīng)力。一般在化工裝置中都設(shè)置的有多層的管廊，而在多層管廊的上層設(shè)置的是蒸汽管道，這樣可以使低溫管道和液態(tài)烴管道不相鄰。在同一層上，可以同時的布置蒸汽管道和電子儀表電纜，但是要保證兩者的間隔不能小于200mm。也可以將蒸汽管道布置在電子儀表電纜的下層，但間隔也不能小于500mm。
2化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用蒸汽管道排液設(shè)施的設(shè)計
一般情況下，專門的排液設(shè)置在處于暖管階段的蒸汽管道。在開車的時候因為會產(chǎn)生大量的凝液，所以也要設(shè)置專門的排液設(shè)施。其中排液設(shè)施的設(shè)置要根據(jù)蒸汽壓力的等級的不同而選擇。超高壓管道在正常的情況下不會產(chǎn)生凝液，也沒有對應(yīng)規(guī)格的凝液管道設(shè)置在超高壓蒸汽官道上，所以在超高壓官道上一般不設(shè)置疏水的設(shè)施。超高壓管道有管壁厚、不易開孔、壓力大等特點，因此一般也不設(shè)置分液包。在正常的情況下，一般凝液不會產(chǎn)生在高壓、中壓和低壓管道，但是為了防止在暖管階段或者開車階段的時候，蒸汽管道會產(chǎn)生大量的凝液，所以要設(shè)置放凈閥、分液包等疏水的設(shè)施在這些蒸汽管道上。
在設(shè)置蒸汽管道的排液設(shè)施的時候，應(yīng)該設(shè)置分液包在蒸汽主管的末端，蒸汽主管上的分液包之間的間隔也是有一定的規(guī)定的，如果處于飽和狀態(tài)，在裝置內(nèi)的分液包間隔為80mm。如果處于過熱的狀態(tài)，分液包的間隔應(yīng)該為160mm。如果處于順坡的狀態(tài)，在裝置外分液包的間隔應(yīng)該為300mkm，如果是在逆坡的狀態(tài)，裝置外的分液包間隔應(yīng)該是200mm。蒸汽分水器一般設(shè)置在飽和蒸汽主管進(jìn)入裝置的狀態(tài)下，應(yīng)該設(shè)置在裝置側(cè)的邊界附近。另外還要設(shè)置經(jīng)常疏水的措施在分水器的下部。如果進(jìn)入裝置的是過熱蒸汽主管，就不用設(shè)置分水器。應(yīng)為蒸汽放空管直接排至大氣，因此應(yīng)該開一個排液孔在蒸汽放空管的下端，在排水溝、漏斗等合適的地方，還要接一個DN15的管子。還應(yīng)該設(shè)置導(dǎo)向和承重支架在蒸汽放空管上。因為泛汽管道經(jīng)常排放或者連接排放，所以應(yīng)該引至主要的操作區(qū)或者沒有太多操作人員的地方。
3化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用蒸汽支管的設(shè)計
蒸汽主管的頂部設(shè)置的有蒸汽支管，一般設(shè)置的有切斷閥在蒸汽支管上，為了避免存液，切斷閥應(yīng)該設(shè)置在水平管道上，靠近主管。有些蒸汽管道的用汽要求比較嚴(yán)格，所以不能在這種蒸汽管道上接出蒸汽支管，另外支管也不能從蒸汽管道的π形補(bǔ)償器上接出。如果支管接在π形補(bǔ)償器兩端的主管上，支管應(yīng)該不會受到蒸汽主管位移的影響。在熱膨脹的時候，蒸汽主管會產(chǎn)生支管接出點的位移，支管不會承受的壓力過大或者位移的過多。在通常的情況下，支管接在蒸汽主管上的時候，使用的是二閥組，但是為了使泄露的情況可以隨時被發(fā)現(xiàn)，二閥組不能用在從蒸汽支管或者蒸汽主管上引出接至其他工藝管道上，而是應(yīng)該設(shè)置三閥組。根據(jù)不同的情況，疏水的設(shè)置，比如排液閥或者疏水閥等，應(yīng)該設(shè)置在蒸汽支管的低點在官道上設(shè)置疏水設(shè)施的時候，應(yīng)該根據(jù)管廊上的不同的等級壓力。
4化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用蒸汽凝液管道的設(shè)計
一般在管廊上同層布置蒸汽管道和蒸汽凝液管道，為了防止水錘，可以在蒸汽凝液管道上設(shè)置π形補(bǔ)償器。這種π行補(bǔ)償器要設(shè)置成水平的方向，或者立管設(shè)計為傾斜段。凝液從壓力不同的蒸汽疏水閥出來，應(yīng)該接在各自的回收總管上。當(dāng)支管的公稱直徑不小于50mm的時候，可以直接接在蒸汽凝液回收總管的頂部。印版選用法蘭連接作為疏水閥設(shè)置在蒸汽凝液的回收系統(tǒng)，不應(yīng)該有袋形在疏水閥入口的管道上。如果疏水閥低于蒸汽凝液回收總管，還應(yīng)該設(shè)置止回閥在疏水閥的后面。在設(shè)置止回閥的時候，應(yīng)該設(shè)置在水平管道上，靠近蒸汽凝液主管。止回閥也應(yīng)該選用法蘭連接，這樣可以方便蒸汽管道吹掃拆卸止回閥。
品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
閘閥 | 法蘭式閘閥Z41H-16C DN65 PN16 法蘭連接 蒸汽 蒸汽溫度240度 | 臺 | 2 |
一、法蘭楔式閘閥的構(gòu)造和工作原理
法蘭楔式閘閥的主要構(gòu)造包括閥體、閥蓋、楔形閘板、閥桿、法蘭連接等部分。其中，閥體和閥蓋通常采用鑄鋼或鍛鋼制造，閥蓋上設(shè)有填料室，用于安裝填料和填料壓緊件，以確保閥門的密封性。楔形閘板是閥門的關(guān)鍵部件，是由可調(diào)節(jié)的楔形裝置組成的，通過閥桿上的螺旋擠壓裝置使楔形裝置向上或向下運(yùn)動，從而控制閘板的開啟和關(guān)閉。在閥門關(guān)閉時，閘板與閥座配合，形成密封界面，從而防止流體泄漏。法蘭楔式閘閥的工作原理比較簡單，主要通過閥桿上的操作機(jī)構(gòu)（手動、電動、氣動等）進(jìn)行開啟和關(guān)閉操作。當(dāng)操作機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉位置時，閥桿向下運(yùn)動，使楔形裝置向上運(yùn)動，從而使閘板與閥座配合，形成密封界面，使流體無法通過。當(dāng)操作機(jī)構(gòu)處于開啟位置時，閥桿向上運(yùn)動，使楔形裝置向下運(yùn)動，從而使閘板與閥座分離，流體便可順暢地通過。
二、化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域
1. 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便：法蘭楔式閘閥的結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，使用壽命長。其開啟和關(guān)閉操作簡單，只需通過操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作即可實現(xiàn)控制流體的開啟和關(guān)閉。
2. 密封性能良好：閘板與閥座配合嚴(yán)密，沒有流體泄漏的問題，具有良好的密封性能，可承受高壓和高溫條件下的使用。
3. 流量控制精準(zhǔn)：楔形閘板的設(shè)計使開啟和關(guān)閉過程精準(zhǔn)無誤，流量控制穩(wěn)定，避免了流體的卡阻和漏流現(xiàn)象。
4. 耐腐蝕性強(qiáng)：法蘭楔式閘閥的制造材料通常采用耐腐蝕的材料，如不銹鋼、碳鋼等，可以保證在腐蝕性介質(zhì)中長期使用。法蘭楔式閘閥適用于管道、容器或設(shè)備上控制流體的開啟和關(guān)閉以及調(diào)節(jié)流量的場合。其
產(chǎn)品優(yōu)點：
1、流動阻力小。閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線流動，流動阻力小。
2、啟閉時較省力。是與截止閥相比而言，因為無論是開或閉，閘板運(yùn)動方向均與介質(zhì)流動方 向相垂直。
3、高度大，啟閉時間長。閘板的啟閉行程較大，降是通過螺桿進(jìn)行的。
4、水錘現(xiàn)象不易產(chǎn)生。原因是關(guān)閉時間長。
5、介質(zhì)可向兩側(cè)任意方向流動，易于安裝。閘閥通道兩側(cè)是對稱的。
6、結(jié)構(gòu)長度(系殼體兩連接端面之間的距離)較小。
7、密封面易磨損，影響使用壽命。啟閉時，閘板與閥座兩個密封面相互摩擦滑動，要介質(zhì)壓力作用下易產(chǎn)生擦傷磨損，影響密封性能，縮短使用壽命。
8、價格較貴。接觸密封面較多，加工較復(fù)雜，特別是閘板座上的密封面不易加工，而且零件較多。
9、形體簡單 , 結(jié)構(gòu)長度短，制造工藝性好，適用范圍廣。
10、結(jié)構(gòu)緊湊，閥門剛性好，通道流暢，流阻數(shù)小，密封面采用不銹鋼和硬質(zhì)合金，使用壽命長，采用PTFE填料．密封可靠．操作輕便靈活．
二、化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用產(chǎn)品特點
1、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計合理、閥門剛性好、通道流暢，流量系數(shù)小
2、密封面采用不銹鋼和硬質(zhì)合金，使用壽命長
3、采用柔性石墨填料、密封可靠，操作輕便靈活
4、驅(qū)動方式為手動、氣動、電動、齒輪傳動
5、結(jié)構(gòu)形式為彈性楔式單閘板、剛性楔式單閘板雙閘板型式、
三、化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用法蘭碳鋼閘閥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計規(guī)范 | GB/T 12234 |
結(jié)構(gòu)長度 | GB/T 12221 |
連接法蘭 | JB/T 79 |
壓力溫度 | GB/T 9131 |
試驗與檢驗 | JB/T 9092 |
產(chǎn)品標(biāo)識 | GB/T 12220 |
四、化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用性能規(guī)范
型號 | 公稱壓力 | 實驗壓力 | 工作溫度(℃) | 適用介質(zhì) | ||
強(qiáng)度水（MPa） | 密封（水）空氣（MPa） | 低壓密封空氣（MPa） | ||||
Z41H-16C | 1.6 | 2.4 | 1.8 | 0.6 | ≤425 | 硝酸類 |
Z41W-25P(R) | 2.5 | 3.8 | 2.8 | 0.6 | ≤200 | 醋酸類 |
Z41W-40P(R) | 4.0 | 6.0 | 4.4 | 0.6 | ≤200 | 硝酸類 |
Z41W-60P(R) | 6.4 | 9.6 | 7.0 | 0.6 | ≤200 | 醋酸類 |
五、化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用主要零件材質(zhì)
閥體/閥蓋 | ZGICr18Ni9Ti | ZG00Cr18Ni10 | ZG1Cr18Ni12M02Ti | ZG00Cr17Ni14M02 | WCB |
零件名稱 | ZGICr18Ni9Tit系列 | ZG00Cr18Ni10系列 | ZG1Cr18Ni12M02Ti系列 | ZG00Cr17Ni14M02系列 | WCB系列 |
閘板 | ZGICr18Ni9Ti | ZG00Cr18Ni10 | ZG1Cr18Ni12M02Ti | ZG00Cr17Ni14M02 | 1Cr13 |
閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 00Cr18Ni10 | 1Cr18Ni12M02Ti | 00Cr17Ni14M02 | 1Cr13 |
填料 | PTFE編織 | PTFE編織 | PTFE編織 | PTFE編織 | 石墨 |
墊片 | 304L＋PTFE | 304L＋PTFE | 316＋PTFE | 316L＋PTFE | 石墨 |
壓蓋 | ZGICr18Ni9Ti | ZG00Cr18Ni10 | ZG1Cr18Ni12M02Ti | ZG00Cr17Ni14M02系列 | WCB |
填料壓環(huán) | 1Cr18Ni9Ti | 00Cr18Ni10 | 1Cr18Ni12M02Ti | 00Cr17Ni14M02 | 1Cr13 |
螺栓 | 1Cr17Ni2 | 1Cr17Ni2 | 1Cr17Ni2 | 1Cr17Ni2 | 35CrMoA |
螺母 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 45 |
化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用安裝與維護(hù)
1、 安裝：
（1） 安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規(guī)格是否吻合，檢查整機(jī)零件是否缺損與松動。
（2） 在安裝前，對管道應(yīng)進(jìn)行清洗，閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。
（3） 切斷閥安裝前，應(yīng)先清洗管道。
（4） 安裝場地應(yīng)考慮到人員設(shè)備的安全，既便于操作，又有利于拆裝與維護(hù)。
（5） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，不得已時可傾斜安裝，盡量避免水平安裝，閥自重量較大或有振動的場合，要用支撐架。
（6） 介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。氣源應(yīng)干燥、無油。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。
2、 化工部法蘭楔式閘閥在化工蒸汽應(yīng)用 維護(hù)：
（1） 清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，再選用相應(yīng)的清洗辦法。
（2） 閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護(hù)好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應(yīng)使用專用工具。
（3） 閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行，如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)行研磨。
（4） 閥桿：表面損壞，只能換新。
（5） 推桿、導(dǎo)向與密封表面的損壞：對反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須換新，而對正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可用適當(dāng)?shù)男蘩砗笫褂谩?/p>
（6） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷，必須換新。
（7） 易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據(jù)檢查結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。
（8） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。
