论阀门的选型

摘 要:针对众多的阀门品种,要选择管路系统最适合安装的阀门产品,首先应了解阀门的特性、使用的部位、流通的介质情况;其次,应根据工作环境,选用价格合理、质量可靠的阀门;最后就是选择阀门应注意的事项。

关键词:阀门 选型 管路 压力 介质 给水 价格 特性

阀门是流体管路的控制装置,其基本功能是接通或切断管路介质的流通,改变介质的流通,改变介质的流动方向,调节介质的压力和流量,保护管路和设备的正常运行。对于给水管路,经常使用的阀门有闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等,而每一种阀门根据其结构形式又可分为更多的类别。

一、阀门的特性

阀门的特性可分为两种:使用特性和结构特性。

1 使用特性

阀门的使用特性确定了阀门的主要使用性能和使用范围。属于阀门使用特性的有:

①产品类型:闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等;

②阀门主要零件:阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面的材料等;

③阀门传动方式。

2 结构特性

阀门的结构特性确定了阀门的安装、维修、保养等方法的特性。属于结构特性的有:

①阀门的结构长度和总体高度;

②与管道的连接形式:法兰连接、焊接连接、内螺纹连接、外螺纹连接等;

③密封面的形式:镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊等;

④阀杆结构形式:旋转杆、升降杆等。

二、阀门的选型

1 截止阀选型说明

截止阀是管网中用量最大的一种阀门,用于DN≤50mm供水管网中。长期以来,管网系统使用的截止阀存在着“外漏、关不严、寿命不长”的普遍现象。对此,截止阀选型时应从以下几个技术方面进行衡量,进而予以确定:

①过水断面的最小尺寸;

②阀腔通流型式。根据需要,选用直通式或角式截止阀;

③阀杆的尺寸、阀体壁厚以及阀门各部分材质;

④上密封的形式。尽可能选用“O”型密封圈以及优质填料的截止阀。

⑤防腐性能。阀门内外不生锈、腐蚀,特别是接触水的部位清洁、卫生。

根据以上要求选定产品、控制截止阀质量与性能。

2 闸阀的选型说明

在100mm≤DN≤600mm给水管网中,经常使用的是传统硬密封闸阀(Z41T-1.0),该类闸阀存在“关不严、外漏、启闭不灵”等缺陷,维修特频繁。而时下市场上大量出现的一种软密封闸阀(亦称“弹性座封闸阀”)基本上能避免这些问题。

这种软密封闸阀有如下特点:底部无槽,因而不会引起关不严的故障;其阀板整体包覆橡胶,利用橡胶的弹性提高了阀门密封性能,可保证零泄漏;上密封结构更合理,制造精度高,采用多道“O”型橡胶圈密封,从根本上解决了传统闸阀上压盖易外泄的现象,对水质也有根本的保证。

3 蝶阀的选型说明

蝶阀在管网的使用中存在 “关闭不严、工作不可靠、维修频繁”等现象;且其使用寿命短,有的使用3～5年就需整体更换。但蝶阀比同规格的闸阀便宜。

当前蝶阀选型中关注的几个问题:

3.1 中线蝶阀

中线蝶阀在我国小口径蝶阀中使用量很大,效果也比较好。

3.2 立式与卧式蝶阀的比较

在中、大型蝶阀中,阀轴存在立式与卧式的区别,通常立式蝶阀的覆土较深,水中杂物容易缠绕轴端,影响启闭;卧式蝶阀的变速传动箱在侧旁,阀井在道路上占的平面位置较宽,影响安排其它管线。

因此在中型中径蝶阀用立式为多,大口径蝶阀在平面位置许可的条件下力求卧式。

3.3 偏心蝶阀

中线蝶阀的启闭力矩偏大,且使用寿命短。为了减轻这方面的缺点,选用偏心蝶阀。

偏心蝶阀在承载水压上是有方向性的,且反向承压能力较弱,因此选型订货时应强调此项要求。

3.4 软密封与金属密封

3.4.1 软密封

给水管网使用的蝶阀多数是软密封蝶阀,这种密封方式在使用中出现了以下问题:

A.橡胶质量不佳,容易老化、长期受压变形、挤压开裂;

B.蝶阀在安装施工过程中胶圈受损,影响了密封性;

C.软密封蝶阀难以保证蝶板在阀体腔中的同心度,往往以过度挤压的方式解决密封问题,因而阀门的使用寿命较短。

3.4.2 金属密封

A.金属密封蝶阀由于密封件的弹性较小;

B.金属密封蝶阀运行中密封面不易损伤,但它的制造精度要求较高,一旦渗漏难以修复,且价格较高。

综上所述,蝶阀在选型时,应考虑:

A.蝶阀密封面橡胶圈材质、固定方式;

B.重要零部件的尺寸、精度、材质;

C.蝶阀的操作环境;

D.价格因素。

其中,应对密封面材质、固定方式予以特别重视。

4 止回阀的选型说明

止回阀在给水系统中起着使介质单向流动的作用。其选型时,首先要考虑的是阀体的通流面积、密封面形式以及阀体材料;其次,要考虑是止回阀的结构形式,在这一方面,大家的选型工作容易出现问题。在此,特意说明。

4.1 旋启式止回阀在水平和垂直管道上均可应用

4.2 升降式止回阀只能用于水平管道上

三、阀门选型规定

1 闸阀与蝶阀

蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面,增大一定的水头损失;闸阀虽无此问题,但大口径立式闸阀的高度影响管道的覆土深度,大口径卧式闸阀的长度,增大管线占据横向面积,影响其它管线的安排。在给水管网中为了降低管道覆土深度,一般口径较大管道选配蝶阀;对覆土深度影响不大的,力求选配闸阀。从使用情况而言,蝶阀出现的故障比闸阀高。因此在条件许可的情况下,给水管网当中,尽可能的选用闸阀。

2 球阀、旋塞阀与蝶阀

球阀具有结构简单、流阻小、密封可靠、动作灵活,维修及操作方便等优点。旋塞阀亦具有类似优点,唯过水面积不是正圆形。球阀及旋塞阀均比蝶阀重,铸造及加工难度大,价格较贵,一般适用于中小口径管道上。近些年由于铸造技术的改进,从而降低了球阀的生产成本。因此,球阀用于大口径管道上的可行性值得探索。

3 室内给水的阀门选型

3.1 截止阀

城市建设中的室内供水工程上,公称通径较小的管路,可选用截止阀,如公称通径小于50mm的管路上。

3.2 铜制阀门

由于铜合金的力学性能好,具有不易生锈、耐蚀性强的优点,因此铜制阀门已渐渐取代了铁制阀门。

3.3 三角阀

三角阀表面基本都采用电镀,它的作用不仅是控制管道介质的流量,也能起到装饰作用。三角阀一般连接管道和进水软管用于水嘴、坐便器供水用;也有连接管道和进水软管用于热水器供水的。

3.4 闸阀

闸阀基本用于管道和水表的连接。

3.5 球阀

①球阀用于管道和热水器的连接;② 由于球阀启闭比闸阀方便,目前管道和水表的连接也大部分采用球阀。

参考文献

[1] 中国安装协会组织编写.《管道施工实用手册》.中国建筑工业出版社,1998.