高壓閥門(mén)廠(chǎng)家北高科集團技術(shù)部整理，高壓閥門(mén)是自動(dòng)化控制系統中的執行器，其應用質(zhì)量反應在系統的調節品質(zhì)上，工業(yè)自動(dòng)控制水平的提高，高壓閥門(mén)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)的每一個(gè)角落，它在穩定生產(chǎn)，優(yōu)化控制，維護及檢修成本控制等方面都起著(zhù)舉足輕重的作用。

為什么要做好高壓閥門(mén)的選型？

自動(dòng)化行業(yè)中有句順口溜：十閥九漏對于高壓閥門(mén)的選型，在儀表的選型過(guò)程中是比較難的，尤其是工藝復雜、介質(zhì)復雜的過(guò)程控制中，選型的問(wèn)題更為突出。高壓閥門(mén)應用的好壞，與以下幾個(gè)方面有關(guān)

正確的參數－－－－設計階段

正確的選型－－－－設計招標階段

正確的安裝－－－－工程施工

正確的使用和維護－現場(chǎng)服務(wù)

由此我們可以看出，我們講高壓閥門(mén)的質(zhì)量，不僅僅是生產(chǎn)廠(chǎng)的問(wèn)題，它應該是一個(gè)廣義的概念，包括設計人員、生產(chǎn)廠(chǎng)家、施工人員、使用維護人員?？偨Y起來(lái)就是：

選好，裝好，用好，維護好

調節高壓閥門(mén)常見(jiàn)的選型問(wèn)題

以下列舉常見(jiàn)的選型問(wèn)題，選型過(guò)程中，如果能夠對這些問(wèn)題進(jìn)行很好的處理，可以說(shuō)你選閥就不會(huì )出現大的質(zhì)量事故。

如何選擇控制高壓閥門(mén)

選擇原則：滿(mǎn)足工藝條件的要求、滿(mǎn)足自控系統的要求 滿(mǎn)足經(jīng)濟性的要求。

十二步選好控制高壓閥門(mén)

第 一步 精確掌握工藝參數及系統要求

選擇好高壓閥門(mén)，使高壓閥門(mén)在一個(gè)高水平狀態(tài)下運行將是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，選擇高壓閥門(mén)時(shí)，首先要收集完整的工藝流體的物理、化學(xué)特性參數與高壓閥門(mén)的工作條件。

主要有流體的成份、溫度、密度、粘度、正常流量、大流量、小流量，大流量與小流量下的進(jìn)出壓力、大切斷壓差等。

在對高壓閥門(mén)具體選型確定前，還必須充分掌握和確定高壓閥門(mén)體本身的結構、形式、材料等方面的特點(diǎn)。

技術(shù)方面主要考慮流量特性、壓降、閃蒸、氣蝕、噪音等問(wèn)題。

設計階段

設計結合時(shí)要準備的參數

工藝參數：溫度、壓力、正常流量時(shí)壓差及切斷時(shí)的壓差。

流體特性：腐蝕性、粘度、溫度變化對流體特性的影響。

系統要求：泄漏量、可調比、動(dòng)作速度與頻率、線(xiàn)性及噪音。

介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，詳細的成份。

第二步 高壓閥門(mén)流量系數 Cv 及口徑的計算

流量系數 Cv（流通能力）的定義為：高壓閥門(mén)前后的壓差為 1Kg/cm2，重度為 1g/cm2 流體，每小時(shí)通過(guò)高壓閥門(mén)的體積流量（m3/h）。

高壓閥門(mén)流量系數 Cv 的計算方法很多，也比較繁瑣。但是這個(gè)計算非常重要，如果自己不會(huì )算，那么就要提供詳細的參數，讓高壓閥門(mén)廠(chǎng)選型人員計算。

第三步 口徑的計算

這是調節高壓閥門(mén)選擇首先考慮的問(wèn)題，要根據工藝參數確定高壓閥門(mén)的尺寸，如果尺寸小了不能滿(mǎn)足 Qmax，大了常常在小開(kāi)度工作，造成調節性能差，高壓閥門(mén)壽命短。

總結起來(lái)就是，當改變閥芯、閥座尺寸后，依然不能滿(mǎn)足要求，就必須改變高壓閥門(mén)的尺寸。

根據生產(chǎn)能力、設備負荷、以被控介質(zhì)的工況決定流通能力計算所需的數據，求得大、小流量時(shí)的 Cvmax 和 Cvmin。 通過(guò)多年的實(shí)踐和理論探討，在確定凋節閥口徑時(shí)，按工況所需流量系數 Cv 值的1.2~1.4 倍作為閥的流量系數值。高壓閥門(mén)開(kāi)度大致范圍如下：

大開(kāi)度：70%~90%

常用開(kāi)度：40%~70%

小開(kāi)度：10%

根據計算得 Cvmin 和已采用的高壓閥門(mén)可調比驗證可調范圍，驗證合適，既可用 Cv 值決定高壓閥門(mén)的口徑。

原則上按照管道尺寸確定高壓閥門(mén)的口徑，但是采用和管道尺寸通徑的高壓閥門(mén)后，流量不能滿(mǎn)足調節要求，則該縮徑的縮徑、該擴徑的擴徑。

閥口徑的計算

如何確定高壓閥門(mén)口徑？

確定計算流量 Qmax 、Qmin

確定計算壓差，根據系統特點(diǎn)選定阻力比 S 值，然后確定計算（閥全開(kāi)時(shí)）壓差；

計算流量系數，選擇合適的計算公式圖表或軟件求 KV；

KV 值選取，根據 KV 的 max 值在所選產(chǎn)品系列中接近一檔的 KV，得到初選口徑；

開(kāi)度驗算，要求 Qmax 時(shí)≯90％閥開(kāi)度；Qmin 時(shí)≮10％閥開(kāi)度；

實(shí)際可調比驗算，一般要求應≮10；R 實(shí)際＞R 要求口徑確定，若不合格重選選 KV 值，再驗證。

第四步 流量特性的選擇

高壓閥門(mén)的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)高壓閥門(mén)的相對流量與它的開(kāi)度之間關(guān)系。高壓閥門(mén)的流量特性有線(xiàn)性特性，等百分比特性及拋物線(xiàn)特性三種。

如何選擇流量特性

流量特性選擇的原則：

小開(kāi)度工作、不平衡力變化大時(shí)選對數特性。

要求的被調參數反映速度快時(shí)選直線(xiàn)，慢時(shí)選對數。

壓力調節系統可選直線(xiàn)特性。

液位調節系統可選直線(xiàn)特性。

第五步 計算關(guān)閉時(shí)的壓差

關(guān)閉壓差涉及到兩個(gè)問(wèn)題

造成高壓閥門(mén)該關(guān)閉時(shí)候不能關(guān)閉，該打開(kāi)時(shí)不能打開(kāi)。

會(huì )影響高壓閥門(mén)的 Cv 值選擇準確度。

第六步 選擇可調比

可調比 R 是高壓閥門(mén)的一個(gè)重要的參數，選擇的準確與否，直接影響調節品質(zhì)。

高壓閥門(mén)所能控制大流量和小流量之比稱(chēng)為可調比 R.。 當閥兩端壓差保持恒定時(shí)，大流量與小流量之比稱(chēng)為理想可調比。 實(shí)際使用中閥兩端壓差是變化的，這時(shí)的可調比稱(chēng)為實(shí)際可調比。 注意：R 小了不能滿(mǎn)足流量變化范圍

第七步 確定執行機構彈簧范圍

要從啟動(dòng)工作壓力、輸出力、穩定性、可否調整等因素綜合考慮，一般來(lái)講，只要提供的起源壓力準確，介質(zhì)參數準確，就無(wú)大問(wèn)題。

第八步 材質(zhì)選擇

對公司來(lái)說(shuō)流程非常復雜，控制介質(zhì)也是五花八門(mén)，所以對材質(zhì)的選擇，學(xué)問(wèn)也就大，選型過(guò)程中，如果對工藝過(guò)程和工藝條件、介質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)掌握的透徹，所選擇的高壓閥門(mén)結構和材料也就越科學(xué)。

優(yōu) 秀的選型人員所選的高壓閥門(mén)結構和材料應該實(shí)在滿(mǎn)足使用功能的前提下，選擇結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉（相對而言），相反，有可能花了很多錢(qián)，高壓閥門(mén)依然沒(méi)有能選擇 好，這種費用可差 20-30 倍。對于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，用不好的影響則更大，開(kāi)開(kāi)停停、造成經(jīng)濟損失和產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量下降，甚至生產(chǎn)不能正常運行。

閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應不低于工藝連接管道的要求，并應優(yōu)先選用制造廠(chǎng)定型產(chǎn)品。

水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質(zhì)，不宜選用鑄鐵閥。

我公司地處北方，因此戶(hù)外和環(huán)境溫度低于－20℃的場(chǎng)合，不宜選用

鑄鐵閥

對汽蝕、沖蝕較為嚴重的場(chǎng)合或者礦漿介質(zhì)，對節流密封面應選用耐磨材料，如鈷基合金或表面堆焊司特萊合金等

對強腐蝕性介質(zhì)，選用耐蝕合金必須根據介質(zhì)的種類(lèi)、濃度、溫度、壓力的不同，選擇合適的耐腐蝕材料。

閥體與節流件材料要分別對待，一般來(lái)講閥體的腐蝕率與閥內件的腐蝕率之比應該優(yōu)于 1：8

對襯里材料的選擇時(shí)該工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿(mǎn)足該材料的使用范圍，并考慮流體對襯里的磨損真空閥不宜選用閥體內襯橡膠、塑料結構。

生活污水水處理系統尤其是工業(yè)污水處理系統以及含油的介質(zhì)中的閥不推薦選用襯橡膠材料。

閥內件材質(zhì)選擇

高低溫材料選擇

典型介質(zhì)的典型耐蝕合金材料選擇

硫酸：316L，哈氏合金，20 號合金。鹽酸：哈氏 B。醋酸、甲酸：316L、哈氏合金。

磷酸：因可鎳爾、哈氏合金。 硝酸：鋁，C4 鋼，C6 鋼。

氫氟酸：蒙乃爾。 燒堿：蒙乃爾。 氯氣（含水大于 1%）：哈氏 C。

鹽水：鈦、316L。 硫酸鎳：鈦

非金屬耐腐蝕材料

到目前為止，***的耐腐蝕材料是四氟乙烯，稱(chēng)為耐蝕***。因此，應首先選用全四氟耐腐蝕閥。但是以下情況不推薦選擇：溫度>160℃PN＞1．6 磨損嚴重的場(chǎng)合。

好的選型設計人員就知道現場(chǎng)的重要性，在設計結合階段就會(huì )與工藝人員緊密結合，重視高壓閥門(mén)材料的正確選型。

第九步 填料及閥蓋型式選擇

（1）通常情況下，介質(zhì)溫度<200℃時(shí)，選用“V"形四氟填料，普通型上閥蓋；介質(zhì)溫度<450℃時(shí)，選用“V"型四氟填料，但必須是散熱閥蓋。

（2）對直行程類(lèi)閥，若帶有定位器附件時(shí)，對介質(zhì)溫度≤450℃高溫閥，仍可選用普通型閥蓋，但必須選用石墨填料。

（3）介質(zhì)溫度>400℃時(shí)，需選用散熱型閥蓋和石墨填料。

（4）為增加閥桿密封的可靠性，可選用雙層填料結構。如果介質(zhì)為劇毒或者易燃易爆、介質(zhì)有可能與空氣發(fā)生水解反應或者工藝要求外泄露率很低，建議選用波紋管密封方式。

第十步 作用方式的選擇

在生產(chǎn)過(guò)程中，高壓閥門(mén)氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇，主要是從工藝生產(chǎn)的安全來(lái)考慮。例：蒸氣加熱器、氯氣浸出工藝氯氣高壓閥門(mén)選用氣開(kāi)閥；鍋爐進(jìn)水的高壓閥門(mén)則選用氣關(guān)式。

氣動(dòng)高壓閥門(mén)的氣開(kāi)、氣關(guān)的選擇不是一個(gè)單純的自控***的設計選型問(wèn)題，這是個(gè)涉及到兩個(gè)***，即工藝、自控兩個(gè)***之間協(xié)調的問(wèn)題，作用方式是由工藝人員提供。

對于一些特殊情況也可以考慮在氣源中斷時(shí)使高壓閥門(mén)保持原位。例如在加壓釜內放料作業(yè)中，不希望使高壓介質(zhì)突然的切斷或全部放空，在這種情況下高壓閥門(mén)應保持原位

第十一步 高壓閥門(mén)附件的選擇

這是相對于主題－－高壓閥門(mén)而言，是為了保證高壓閥門(mén)的正常運行閥 門(mén)附件：1）高壓閥門(mén)定位器——用于改善高壓閥門(mén)的工作特性，實(shí)現正確定位； 行程開(kāi)關(guān)——顯示高壓閥門(mén)上、下限的行程工作位置； 氣動(dòng)保位閥——氣源故障時(shí)保持高壓閥門(mén)當時(shí)位置； 電磁閥——實(shí)現氣路的自動(dòng)切換。單氣控用二位三，；雙氣控用二位五通； 手動(dòng)機構——系統故障時(shí)可切換手動(dòng)操作； 氣動(dòng)繼動(dòng)器——使氣動(dòng)薄膜執行機構動(dòng)作加快?？諝膺^(guò)濾減壓器——氣源凈化、調壓用。貯氣罐——氣源故障時(shí)，使閥能繼續工作一段時(shí)間，一般需三段保護時(shí)配。高壓閥門(mén)附件的選擇要實(shí)用，沒(méi)有必要的就盡量不選用，但是關(guān)鍵的附件，還是要選用可靠的。

第十二步 高壓閥門(mén)結構形式的選擇

高壓閥門(mén)的分類(lèi)

按用途和作用分類(lèi)

兩位閥：主要用于關(guān)閉或接通介質(zhì)；

高壓閥門(mén)：主要用于調節系統。選閥時(shí)，需要確定高壓閥門(mén)的流量特性；

分流閥：用于分配或混合介質(zhì)；

切斷閥：通常指泄漏率小于十萬(wàn)分之一的閥。

按主要參數分類(lèi)

1 按壓力分類(lèi)

真空閥：工作壓力低于標準大氣壓；

低壓閥：公稱(chēng)壓力 PN≤1.6MPa；

中壓閥：PN2.5～6.4MPa；

高壓閥：PNl0.0～80.OMPa，通常為 PN22、PN32；

超高壓閥：PN≥IOOMPa。

2 按介質(zhì)工作溫度分類(lèi)

高溫閥：t＞450℃；

中溫閥：220℃≤t≤450℃；

常溫閥：－40℃≤t≤220℃；

低溫閥：－200℃≤t≤－40℃。

按主要特殊用途來(lái)分（即特殊、專(zhuān)用閥）

軟 密封切斷閥；硬密封切斷閥；耐磨高壓閥門(mén) 耐腐蝕高壓閥門(mén)；全四氟耐蝕高壓閥門(mén) 全耐蝕合金高壓閥門(mén)；緊急動(dòng)作切斷或放空閥； 防堵高壓閥門(mén)；耐蝕防堵切斷閥 保溫夾套閥；小流量高壓閥門(mén)；大可調比高壓閥門(mén)；精小型高壓閥門(mén)； 波紋管密封閥 以及各類(lèi)專(zhuān)用閥（如氯氣專(zhuān)用、堿液專(zhuān)用）等

按驅動(dòng)能源分類(lèi)

電動(dòng) 氣動(dòng) 液動(dòng)

常用分類(lèi)法

這種分類(lèi)方法既按原理、作用又按結構劃分，是目前國內、國際常用的分類(lèi)方法。一般分為九個(gè)大類(lèi)：

直通單座高壓閥門(mén)

單座高壓閥門(mén)的結構形式

直通雙座高壓閥門(mén) 套筒閥 角型閥 三通閥 隔膜閥 蝶閥 球閥 選型提示在滿(mǎn)足過(guò)程控制要求的前提下，所選的閥應盡量簡(jiǎn)單、可靠、價(jià)廉、壽命長(cháng)、維修方便和備件來(lái)源及時(shí)可靠。要盡力避免單純追求好的結構、好的材質(zhì)、多帶附件，而忽略了對可靠性、經(jīng)濟性的考慮。

調節高壓閥門(mén)優(yōu)選次序

①全功能超輕型高壓閥門(mén)→②蝶閥→③套筒閥→④單座閥→⑤雙座閥→⑥偏心旋轉閥→⑦球閥→⑧角形閥→⑨三通閥→⑩隔膜閥。

設備選擇階段（招標階段）

制定詳細的設備計劃

如果是成熟的工藝，或者有應用經(jīng)驗的控制高壓閥門(mén)，應該根據原高壓閥門(mén)運行情況、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)，應用效果選擇。

工程項目中要認真核對提供詳細的過(guò)程參數。如果有疑問(wèn)，必須結合其他***對參數進(jìn)行核對。

提交設備計劃或者招標計劃前，應該組織相關(guān)的技術(shù)人員對計劃進(jìn)行審核。

如果對高壓閥門(mén)的材料、結構形式?jīng)]有十足的把握，建議與設備廠(chǎng)家進(jìn)行技術(shù)交流和設備考察。

預選廠(chǎng)家要選擇服務(wù)質(zhì)量好，產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)關(guān)的廠(chǎng)家。

切記：高壓閥門(mén)的選擇是一個(gè)復雜的過(guò)程，你所提供的技術(shù)參數直接會(huì )導致應用效果和控制品質(zhì)。設備計劃中所提出的參數一定要經(jīng)過(guò)工藝技術(shù)人員的確認方可上報。

不要過(guò)分相信設計院，如果對設計院提供的參數有疑問(wèn)，要通過(guò)正當的渠道進(jìn)行參數確認。

招標過(guò)程中注意的問(wèn)題

招標過(guò)程中，要認真核對設備廠(chǎng)商的投標書(shū)中提供的產(chǎn)品規格、參數、材料、配件是否能和招標書(shū)相應或者優(yōu)于，如果有疑問(wèn)必須澄清。

要將關(guān)鍵的參數和材料放在一起比對。真正做到貨比三家。

不滿(mǎn)足要求或者關(guān)鍵參數偏離招標書(shū)時(shí)，要堅持原則，不能用就是不能用，千萬(wàn)別強求。

其它需要考慮的問(wèn)題

該選國內的還是國外的從應用質(zhì)量上說(shuō)，國內高壓閥門(mén)的設計水平、生產(chǎn)水平與國外發(fā)達國家相比有一定的差距，這是實(shí)際的。如果說(shuō)有十分大的差距，就不一定符合實(shí)際了（個(gè)人認為），哪么為什么國內的調節高壓閥門(mén)的應用效果和使用壽命就遠遠不如國外的產(chǎn)品呢？

國內高壓閥門(mén)“先天不足”

比較一下國內和國外的高壓閥門(mén)計算選型表

國內 VS FISHER

國 內的高壓閥門(mén)選型內容太簡(jiǎn)單，設計院的計算書(shū)也很簡(jiǎn)單，國內的也就 20 個(gè)序號，而國外的呢？有 40-50 個(gè)，我們都說(shuō)美國的高壓閥門(mén)好，美國儀表學(xué)會(huì )對高壓閥門(mén)選型 的標準格式有 49 個(gè)序號，受到這個(gè)影響，國內高壓閥門(mén)選型過(guò)程中很多內容都沒(méi)有被納入，造成了國內高壓閥門(mén)“先天不足”國內高壓閥門(mén)過(guò)于標準化。

國內高壓閥門(mén)泄露大

這個(gè)問(wèn)題是自動(dòng)控制中比較突出的問(wèn)題，泄露量不僅設計高壓閥門(mén)結構的選定，還設計到不平衡力的計算，哪么你選擇高壓閥門(mén)時(shí)候是不是有這樣的感受，用戶(hù)想用什么結構就 用什么結構，想用什么材料就用什么材料，生產(chǎn)廠(chǎng)家只需對這標準一查，給個(gè)標準型號就搞定了，哪么誰(shuí)來(lái)做細致的計算和考慮呢？沒(méi)有。

既然沒(méi)有細節就考慮不周到，就沒(méi)有科學(xué)地選擇，就會(huì )造成關(guān)不死、打不開(kāi)、泄露大、密封性差、壽命短等問(wèn)題。

粗糙的選型必然造成粗糙的使用效果，國內高壓閥門(mén)一般使用場(chǎng)合是可以的，對于特殊場(chǎng)合和復雜介質(zhì)，稍有疏忽和欠考慮，高壓閥門(mén)肯定不好用。

選型建議

對于復雜介質(zhì)，易燃易爆介質(zhì)、劇毒介質(zhì)、高壓介質(zhì)選用國產(chǎn)高壓閥門(mén)沒(méi)有把握時(shí)，該選國外還是要選國外的。

對于普通介質(zhì)，為了節約投資，還是推薦使用國內的高壓閥門(mén)。

但是無(wú)論選國內還是國外，依然要提供準確的過(guò)程參數、仔細計算，準確選型。

高壓閥門(mén)的性能指標

（1） 基本誤差：將 20~100kPa 信號平穩地增大或減小輸入氣室（或定位器）內，測量各點(diǎn)所對應的行程值，計算出“信號―行程"關(guān)系與理論值之間的各點(diǎn)誤差，其大值即 為基本誤差。試驗點(diǎn)應按信號范圍的 0%、25%、50%、75%、100% 5 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，測量?jì)x表基本誤差應限于被測試高壓閥門(mén)基本誤差限的 25%（2）回差：實(shí)驗方法同上。在同一輸入信號上測得的正反行程的大差值即回差。

安裝的一般性要求

（1）高壓閥門(mén)應垂直、正立安裝在水平管道上，公稱(chēng)通經(jīng) Dg≥50 的高壓閥門(mén)。

（2）高壓閥門(mén)安裝位置應方便操作維修，以便人員能進(jìn)行維修和操作，必要時(shí)應設置平臺。

（3）高壓閥門(mén)上、下部分應留有足夠空間，以便維修時(shí)取下執行機構和閥內件及閥的下法蘭和堵頭。

（4）當高壓閥門(mén)安裝在有振動(dòng)場(chǎng)合時(shí)，應考慮防振措施。

（5）未安裝高壓閥門(mén)定位器的高壓閥門(mén)，膜頭上好安裝指示控制信號的小型壓力表。

（6）高壓閥門(mén)應先檢查校驗，并在管道吹掃后安裝。