化工设计中常用阀门布置

2021-01-07姚程程

化工设计通讯 2021年3期

姚程程，刘朋

（山东华鲁恒升化工股份有限公司，山东德州 253000）

阀门是一种控制装置，主要用于对物质流量和流向进行控制，是管道体系中必不可少的零部件，也是化工设计的必要内容。随着时代的发展和技术的进步，阀门种类也不断向多样化发展，而对阀门类型进行全面分析，并深入了解阀门的选型以及选型的要点和阀门布置，对于化工设计有一定的现实意义。

1 化工设计常用阀门类型

阀门类型按照材质分类，可分为金属类、非金属类等，按照功能分类则有闸阀、节流阀及安全阀和减压阀等。

1.1 闸阀

确切地说，该种阀门是一种阀门通路开关，闸阀在工作过程中，通过阀芯就能控制阀门通路的开或是关，闸阀在化工设计中，可用于管道压力流动物质的截断或放流，闸阀除了自身基本功用外，同时也有其他优缺点，优点是具备较高的稳定性和实用性，另外，进行闸阀安装时，没有方向方面的限制，不会对管道设计形成制约；缺点则是成本较高和构造具有一定复杂性。实际开展化工设计时，应根据具体需要选用性价比较高的阀门。

1.2 节流阀

节流阀通常是被用来控制管道流量，而非用来截断管道内部通路，就阀门结构而言，该种阀门与截止阀没有太大的不同，两者之间最明显的差别就是节流阀是通过阀瓣实现节流作用，同时阀瓣形状具有多样性特点，而阀瓣形状可代表节流阀的具体特性。节流阀也有其优缺点，高调节性、小体积以及重量轻是最大优势，最主要的缺点是其自身结构会促使阀芯加速腐蚀，进而对精度条件形成负面影响。节流阀需要在高压管道中工作，而节流阀是否具备可靠的质量，应根据阀内空间加以评判，若内定空间过于狭小，说明其存在一定质量缺陷，反之则质量无忧。

1.3 安全阀

安全阀的主要作用就是保护管道安全，在实际使用过程中，针对安全阀阀体进行合理设计，可以促使流性物质压力得到有效控制，保证不会出现压力过大问题，确保流性物质在管道内正常流动，一旦管道内部的流性物质压力突破安全值，安全阀就会开启，促使进入管道的流动物质量得到缩减，降低管道所承受的内部压力，保证管道系统安全运行。由此可见，在管道系统内部压力正常的情况下，无须使用安全阀，但是管道内部出现超压现象，就必须随即开启安全阀，对管道超压现象进行调节，确保安全阀的作用得到实现。

1.4 减压阀

该种阀门的主要作用是调节压力，设计化工管道系统时，应注意减压阀不可单独使用，应通过节流阀的配合使用，利用阀芯实现调节管道内部流性物质压力和流量的作用。在管道系统中，减压阀具体是改变和调节节流面积，使管道内流性物质的流速和其产生的动能得到控制，从而使管道压力减轻。在管道系统中使用减压阀，可以使管道压力得到有效调节，避免管道内流性物质压力出现异常时，对管道系统造成危害。

2 化工设计中常用阀门的选型

在我国科学技术快速发展的引领下，化工生产业不断向智能化、自动化发展。在化工管道系统中，阀门的作用是非常重要的，且阀门的种类和功能都有一定的多样性。开展化工设计时，应根据管道系统的具体需要选择相应的阀门，以便切实发挥阀门的使用功能，保证化工管道系统的安全健康运行，在此基础上提高化工企业经济效益，促进企业健康发展。

阀门虽说是化工生产企业中极为普通的管道部件，但是对于化工生产企业来说，阀门的具体作用和现实意义却是非常重大的。在化工管道设计中，一旦出现阀门选型错误，不但有可能对化工产品生产效率形成一定负面影响，还有可能会影响化工管道的正常安全运行，更有甚者会造成一些意外事故。目前，很多化工生产企业都存在阀门选型不合理抑或是阀门老化现象，并因此出现了一些意外情况，造成这种现象的原因有一部分就源于化工生产企业未充分认识到阀门合理使用的重要性。

开展化工设计时，要想保证阀门选择的正确性，首先要重点考虑阀门的使用途径，全面了解管道系统对阀门的具体需求，根据管道的具体内部压力选用相应的阀门，这就需要设计人员必须熟知各种阀门的实际作用，只有这样才能保证结合管道需求进行针对性地选择，并确保阀门选择的恰当性。另外，设计人员也要充分考虑阀门类型和质量及其安装步骤，对各项相关内容进行全面详细分析之后，再做出正确选择，真正体现出阀门在化工管道系统中的作用，充分发挥阀门的使用价值，为化工管道的安全正常运行奠定良好基础，最大限度地延长化工管道使用寿命，进一步促进化工生产企业经济效益最大化。

3 化工设计常用阀门的布置原则

3.1 严格按照施工工艺要求开展

进行化工管道设计时，设计人员应对阀门布置给予充分重视，现代社会的同类产品市场中，阀门种类呈现多样性状态，但是其安装布置原则有一定的共通性，所以在实际的阀门安装布置过程中，必须严格遵循施工工艺落实阀门安装布置作业，以保证阀门安装质量并且保证以规范性安装为前提进行阀门布置安装。

3.2 优先安装在水平管道上

进行化工管道设计时，对阀门的安装布置位置进行合理选择是非常重要的，相比较之下，最理想的阀门安装位置就是管道系统的水平管道，因为管道系统的水平管道具有良好的畅通性，在该位置安装布置阀门，能够有效避免形成大面积堵塞抑或是积液问题，因此，在化工管道设计的阀门布置环节，应优先考虑在水平管道实施阀门安装。需要说明的是，若是在竖直管道安装阀门，阀门安装部位与地面最合理的间距为1～2m。

3.3 有效控制阀门安装，重点考虑阀门维护

具体开展化工管道设计工作时，设计人员要提前考虑阀门安装与维护的便利性，因为在化工管道运行过程中，难免会出现阀门损坏情况，需要进行阀门维护或是更换，所以设计人员应对阀门布置进行合理规划，在管道系统中便于操作和修理维护的地方安装阀门，使其不仅能够满足管道系统的运行需求，也不会对阀门安装、操作以及后期修理维护形成制约，充分实现阀门设计与布置的合理性，确保化工管道系统能够高效稳定运行，帮助企业获取更大收益。

3.4 全面考虑阀门布置安装的方向性

在当前的阀门市场中，很多阀门进行安装时都有方向性方面的要求，因此在实际的化工管道设计工作中，设计人员要充分考虑到这一点，保证阀门方向设计的正确性，而在阀门安装过程中，安装施工人员也应对此给予充分重视，不可出现阀门安装方向错误问题，确保化工管道施工质量的可靠性，同时也可有效避免因为阀门安装方向错误导致的阀门快速损坏现象，保证化工管道系统运行的安全性、稳定性和可靠性。

4 化工设计中常用阀门布置措施

4.1 调节阀的安装布置

整体的化工管道系统设计中，对阀门的安装布置设计是非常重要的，对于阀门的安装布置，除了需要严格遵守相关安装布置原则之外，也要根据阀门的具体类型，选择相应的布置措施。调节阀在化工生产企业中具有较高的应用率，关于调节阀的安装布置，在化工生产企业中，也把调节阀叫作控制阀，可以在企业自动化生产中发挥重要作用。开展调解阀布置安装作业时，主要是利用信号对调节阀进行控制，使其按照信号指挥做出调节反应，实现对管道内部流体流量的调节作用，对管道内部的压力以及温度等进行有效控制。在化工产品生产过程中，调节阀通常就是利用对管道的控制进而控制生产设备，从而促使化工生产自动化得以实现。在实际开展调节阀布置安装前，作业人员应提前阅读专业安装说明，并对各个相关方面进行全面细致检查，为调节阀安装作业的顺利实施奠定基础，然后严格遵循安装要求标准进行布置安装，确保调节阀的使用效果。

4.2 蒸汽疏水阀的安装布置

蒸汽疏水阀的具体作用就是在防止蒸汽漏出的前提下，促使加热设备抑或是蒸汽管道中的蒸汽凝结水等不凝物质自动排出，关于蒸汽疏水阀的安装布置，首先要注意，不可进行串联安装，为了确保操作的便利性，可进行疏水阀并联安装。另外，不可出现多个设备共用一个疏水阀的现象，由于进行化工生产时，各个生产设备的热负荷都有一些差异，从而设备的蒸汽凝液压力也是各不相同，若是多个设备共用一个疏水阀，化工管道系统中极易出现积液现象，因此对管道系统的安全正常运行造成不良影响，因此必须做到各种生产设备疏水阀的单独设置与使用。蒸汽疏水阀的另一安装重点就是，应对其安装高度进行有效掌握，通常情况下，安装高度最宜设计在冷凝液排出位置高度以下，这样可以促使冷凝液顺利排出，因此不会出现管道或设备内部冷凝液积聚问题，保证化工管道系统及设备的顺利稳定运行。

4.3 安全阀的安装布置

在化工生产设备中应用安全阀的最终目的，就是为化工生产设备及管道系统运行提供安全方面的保障，保证化工系统的安全稳定运行。在一切正常的情况下，安全阀会保持关闭状态，一旦化工生产设备或者管道中的压力突破预定指数，安全阀就能自行启动，通过调节流体流量等措施，对化工设备及管道内的压力进行调节，直到其中的压力指数恢复正常。由于管道内部压力会对安全阀进出口附近的管道形成一定作用，因此在具体的安全阀设计和安装过程中，相关人员要针对安全阀配管材质进行全面考虑，确保安全阀管道配管选择的科学性与合理性，避免因为管道材质选择不合理而造成不良问题。另外，进行安全阀安装时，安全阀进出口管道不可留有积液，以免留下安全隐患。