在流体输送系统中,软密封闸阀凭借良好的密封性能和流体控制能力被普遍应用。然而,不同的工况对软密封闸阀的性能要求各异,若选用不当,可能导致阀门无法正常工作,甚至引发稳定事故。因此,掌握正确的选用标准,对于软密封闸阀在实际应用中稳定运行很重要。
基于介质特性的选用标准
介质的腐蚀性
输送介质的腐蚀性是选用软密封闸阀时主要考虑的因素之一。对于输送强腐蚀性介质,如硫酸、盐酸、硝酸等强酸,以及氢氧化钠、氢氧化钾等强碱溶液的工况,普通材质的阀门易被腐蚀,需要选用不易腐蚀性能不错的材料制造的软密封闸阀。阀体可采用不锈钢(如316L不锈钢)、合金钢等材质,这些材料具有较不错的不易腐蚀能力,能抵御介质的侵蚀。闸板和阀座的软密封材料可选用聚四氟乙烯(PTFE),其化学稳定性高,几乎能不怕所有化学物质的腐蚀;也可选用氟橡胶,它在蚀的同时,还具有良好的不怕温性能和弹性,能确定密封效果。
而对于一般腐蚀性较弱的介质,如生活污水、轻度酸性或碱性的工业废水等,阀体可选用经过防腐处理的铸铁或铸钢材质,降低成本的同时达到基本使用需求。闸板和阀座的软密封材料可选用三元乙丙橡胶,它具有好的不怕水性和不易腐蚀性,适用于此类工况。
介质的粘稠度与杂质含量
当介质粘稠度较不错时,如石油、糖浆等,需要选择通径大、流道顺畅的软密封闸阀,以减少介质流动阻力,避免阀门堵塞。大口径的阀门可使介质愈顺畅地通过,同时内部流道设计为直通式,尽量减少弯道和阻碍,降低粘稠介质的流动压力损失。对于含有固体颗粒、泥沙、纤维等杂质的介质,如污水处理厂的进水、矿浆输送等工况,一方面要选择性不错的阀体和密封材料,防止杂质对阀门的磨损;另一方面,可选择带有自清洁功能的软密封闸阀结构,如在闸板和阀座设计上采用特别的形状,使杂质在阀门启闭过程中能够顺利排出,避免杂质堆积影响密封性能和阀门正常工作。
依据压力与温度条件的选用标准
工作压力
软密封闸阀的工作压力是选用的关键参数,需要确定阀门的公称压力大于或等于管道系统的大工作压力,并有相应的稳定余量。在低压管道系统,如一般的建筑给排水、园林绿化灌溉等,公称压力PN1.0MPa-PN1.6MPa的软密封闸阀即可达到要求。而在工业管道系统中,是石油化工、电力等行业,工作压力较不错,可能达到PN2.5MPa甚至愈高,此时需选用相应高压力等级的软密封闸阀,如PN4.0MPa、PN6.4MPa等。同时,还要考虑压力波动情况,对于压力波动频繁且幅度大的工况,阀门的压力等级选择应愈加谨慎,阀门在各种压力状态下都能稳定运行。
工作温度
不同的软密封闸阀材料具有不同的不怕温范围,需根据介质的工作温度正确选用。在低温环境下,如液化燃气(LNG)输送管道,温度可低至-162℃,此时应选用采用不怕低温材料制造的软密封闸阀,阀体可选用低温钢,密封材料可选用不怕低温橡胶或聚四氟乙烯,确定阀门在低温度下仍能保持良好的密封性能和机械性能,避免因低温导致材料变脆、密封失效。
对于高温工况,如蒸汽管道,温度可能高达200℃-400℃,阀体可选用高温的铸钢或不锈钢材质,密封材料可选用硅橡胶、氟橡胶等经得起高温橡胶,或高温的聚四氟乙烯材料。同时,要注意高温对阀门结构的影响,如高温可能导致材料膨胀,影响阀门的启闭灵活性,因此在设计和选用时要考虑热膨胀补偿措施,阀门在高温下正常工作。
基于连接方式与结构形式的选用标准
连接方式
软密封闸阀常见的连接方式有法兰连接、螺纹连接、焊接连接等,选用时需根据管道系统的安装要求和使用特点进行选择。法兰连接是常用的连接方式,具有安装拆卸方便、密封性能的优点,适用于各种口径和压力等级的管道,在需要经常维修、替换阀门的场合,法兰连接的优点愈为明显。螺纹连接适用于小口径、低压的管道系统,安装简单,但密封性能相对较弱,且受螺纹规格限制,一般用于公称通径DN50以下的管道。焊接连接则具有连接强度不错、密封性不错的特点,适用于高压、高温、大口径的管道,以及不便于拆卸的场合,但焊接连接对安装技术要求较不错,且阀门损坏后替换难度大。
结构形式
软密封闸阀按阀杆结构形式可分为明杆和暗杆两种。明杆软密封闸阀的阀杆在阀门启闭过程中做旋转和升降运动,通过阀杆的升降可以直观地判断阀门的启闭状态,适用于需要频繁观察阀门启闭状态的场合,如污水处理厂的管道系统、工业生产的监控管道等。暗杆软密封闸阀的阀杆只做旋转的运动,不做升降运动,其位置隐藏在阀体内部,具有结构紧凑、占用空间小的优点,适用于空间有限的场合,如地下管廊、建筑物夹层内的管道系统,以及对美观要求较不错的场所。
软密封闸阀的选用需要综合考虑介质特性、压力温度条件、连接方式和结构形式等多方面因素。只有严格遵循选用标准,根据具体工况选择适当的软密封闸阀,才能充足发挥阀门的性能优点,确定流体输送系统稳定、速率不错运行。