高壓閥門廠家北高科集團(tuán)技術(shù)部整理，高壓閥門是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器，其應(yīng)用質(zhì)量反應(yīng)在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)上，工業(yè)自動(dòng)控制水平的提高，高壓閥門已經(jīng)滲透到生產(chǎn)的每一個(gè)角落，它在穩(wěn)定生產(chǎn)，優(yōu)化控制，維護(hù)及檢修成本控制等方面都起著舉足輕重的作用。

為什么要做好高壓閥門的選型？

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

正確的參數(shù)－－－－設(shè)計(jì)階段

正確的選型－－－－設(shè)計(jì)招標(biāo)階段

正確的安裝－－－－工程施工

正確的使用和維護(hù)－現(xiàn)場服務(wù)

由此我們可以看出，我們講高壓閥門的質(zhì)量，不僅僅是生產(chǎn)廠的問題，它應(yīng)該是一個(gè)廣義的概念，包括設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)廠家、施工人員、使用維護(hù)人員。總結(jié)起來就是：

選好，裝好，用好，維護(hù)好

調(diào)節(jié)高壓閥門常見的選型問題

以下列舉常見的選型問題，選型過程中，如果能夠?qū)@些問題進(jìn)行很好的處理，可以說你選閥就不會(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量事故。

如何選擇控制高壓閥門

選擇原則：滿足工藝條件的要求、滿足自控系統(tǒng)的要求 滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。

十二步選好控制高壓閥門

第 一步 精確掌握工藝參數(shù)及系統(tǒng)要求

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

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。

在對高壓閥門具體選型確定前，還必須充分掌握和確定高壓閥門體本身的結(jié)構(gòu)、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、噪音等問題。

設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)結(jié)合時(shí)要準(zhǔn)備的參數(shù)

工藝參數(shù)：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(tǒng)要求：泄漏量、可調(diào)比、動(dòng)作速度與頻率、線性及噪音。

介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，詳細(xì)的成份。

第二步 高壓閥門流量系數(shù) Cv 及口徑的計(jì)算

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

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

第三步 口徑的計(jì)算

這是調(diào)節(jié)高壓閥門選擇首先考慮的問題，要根據(jù)工藝參數(shù)確定高壓閥門的尺寸，如果尺寸小了不能滿足 Qmax，大了常常在小開度工作，造成調(diào)節(jié)性能差，高壓閥門壽命短。

總結(jié)起來就是，當(dāng)改變閥芯、閥座尺寸后，依然不能滿足要求，就必須改變高壓閥門的尺寸。

根據(jù)生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷、以被控介質(zhì)的工況決定流通能力計(jì)算所需的數(shù)據(jù)，求得大、小流量時(shí)的 Cvmax 和 Cvmin。 通過多年的實(shí)踐和理論探討，在確定凋節(jié)閥口徑時(shí)，按工況所需流量系數(shù) Cv 值的1.2~1.4 倍作為閥的流量系數(shù)值。高壓閥門開度大致范圍如下：

大開度：70%~90%

常用開度：40%~70%

小開度：10%

根據(jù)計(jì)算得 Cvmin 和已采用的高壓閥門可調(diào)比驗(yàn)證可調(diào)范圍，驗(yàn)證合適，既可用 Cv 值決定高壓閥門的口徑。

原則上按照管道尺寸確定高壓閥門的口徑，但是采用和管道尺寸通徑的高壓閥門后，流量不能滿足調(diào)節(jié)要求，則該縮徑的縮徑、該擴(kuò)徑的擴(kuò)徑。

閥口徑的計(jì)算

如何確定高壓閥門口徑？

確定計(jì)算流量 Qmax 、Qmin

確定計(jì)算壓差，根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選定阻力比 S 值，然后確定計(jì)算（閥全開時(shí)）壓差；

計(jì)算流量系數(shù)，選擇合適的計(jì)算公式圖表或軟件求 KV；

KV 值選取，根據(jù) 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；

開度驗(yàn)算，要求 Qmax 時(shí)≯90％閥開度；Qmin 時(shí)≮10％閥開度；

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

第四步 流量特性的選擇

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

如何選擇流量特性

流量特性選擇的原則：

小開度工作、不平衡力變化大時(shí)選對數(shù)特性。

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

壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。

液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。

第五步 計(jì)算關(guān)閉時(shí)的壓差

關(guān)閉壓差涉及到兩個(gè)問題

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

會(huì)影響高壓閥門的 Cv 值選擇準(zhǔn)確度。

第六步 選擇可調(diào)比

可調(diào)比 R 是高壓閥門的一個(gè)重要的參數(shù)，選擇的準(zhǔn)確與否，直接影響調(diào)節(jié)品質(zhì)。

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

第七步 確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧范圍

要從啟動(dòng)工作壓力、輸出力、穩(wěn)定性、可否調(diào)整等因素綜合考慮，一般來講，只要提供的起源壓力準(zhǔn)確，介質(zhì)參數(shù)準(zhǔn)確，就無大問題。

第八步 材質(zhì)選擇

對公司來說流程非常復(fù)雜，控制介質(zhì)也是五花八門，所以對材質(zhì)的選擇，學(xué)問也就大，選型過程中，如果對工藝過程和工藝條件、介質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)掌握的透徹，所選擇的高壓閥門結(jié)構(gòu)和材料也就越科學(xué)。

優(yōu) 秀的選型人員所選的高壓閥門結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)該實(shí)在滿足使用功能的前提下，選擇結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉（相對而言），相反，有可能花了很多錢，高壓閥門依然沒有能選擇 好，這種費(fèi)用可差 20-30 倍。對于生產(chǎn)來說，用不好的影響則更大，開開停停、造成經(jīng)濟(jì)損失和產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量下降，甚至生產(chǎn)不能正常運(yùn)行。

閥體耐壓等級(jí)、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道的要求，并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型產(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，因此戶外和環(huán)境溫度低于－20℃的場合，不宜選用

鑄鐵閥

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

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

閥體與節(jié)流件材料要分別對待，一般來講閥體的腐蝕率與閥內(nèi)件的腐蝕率之比應(yīng)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(nèi)襯橡膠、塑料結(jié)構(gòu)。

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

閥內(nèi)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(hào)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，稱為耐蝕***。因此，應(yīng)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(yán)重的場合。

好的選型設(shè)計(jì)人員就知道現(xiàn)場的重要性，在設(shè)計(jì)結(jié)合階段就會(huì)與工藝人員緊密結(jié)合，重視高壓閥門材料的正確選型。

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(jié)構(gòu)。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(yīng)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)過程中，高壓閥門氣開、氣關(guān)形式的選擇，主要是從工藝生產(chǎn)的安全來考慮。例：蒸氣加熱器、氯氣浸出工藝氯氣高壓閥門選用氣開閥；鍋爐進(jìn)水的高壓閥門則選用氣關(guān)式。

氣動(dòng)高壓閥門的氣開、氣關(guān)的選擇不是一個(gè)單純的自控***的設(shè)計(jì)選型問題，這是個(gè)涉及到兩個(gè)***，即工藝、自控兩個(gè)***之間協(xié)調(diào)的問題，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)使高壓閥門保持原位。例如在加壓釜內(nèi)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應(yīng)保持原位

第十一步 高壓閥門附件的選擇

這是相對于主題－－高壓閥門而言，是為了保證高壓閥門的正常運(yùn)行閥 門附件：1）高壓閥門定位器——用于改善高壓閥門的工作特性，實(shí)現(xiàn)正確定位； 行程開關(guān)——顯示高壓閥門上、下限的行程工作位置； 氣動(dòng)保位閥——?dú)庠垂收蠒r(shí)保持高壓閥門當(dāng)時(shí)位置； 電磁閥——實(shí)現(xiàn)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(jī)構(gòu)——系統(tǒng)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(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作加快。空氣過濾減壓器——?dú)庠磧艋⒄{(diào)壓用。貯氣罐——?dú)庠垂收蠒r(shí)，使閥能繼續(xù)工作一段時(shí)間，一般需三段保護(hù)時(shí)配。高壓閥門附件的選擇要實(shí)用，沒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 高壓閥門結(jié)構(gòu)形式的選擇

高壓閥門的分類

按用途和作用分類

兩位閥：主要用于關(guān)閉或接通介質(zhì)；

高壓閥門：主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選閥時(shí)，需要確定高壓閥門的流量特性；

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分之一的閥。

按主要參數(shù)分類

1 按壓力分類

真空閥：工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；

低壓閥：公稱壓力 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

高溫閥：t＞450℃；

中溫閥：220℃≤t≤450℃；

常溫閥：－40℃≤t≤220℃；

低溫閥：－200℃≤t≤－40℃。

按主要特殊用途來分（即特殊、專用閥）

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

按驅(qū)動(dòng)能源分類

電動(dòng) 氣動(dòng) 液動(dòng)

常用分類法

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

直通單座高壓閥門

單座高壓閥門的結(jié)構(gòu)形式

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

調(diào)節(jié)高壓閥門優(yōu)選次序

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

設(shè)備選擇階段（招標(biāo)階段）

制定詳細(xì)的設(shè)備計(jì)劃

如果是成熟的工藝，或者有應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的控制高壓閥門，應(yīng)該根據(jù)原高壓閥門運(yùn)行情況、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)，應(yīng)用效果選擇。

工程項(xiàng)目中要認(rèn)真核對提供詳細(xì)的過程參數(shù)。如果有疑問，必須結(jié)合其他***對參數(shù)進(jìn)行核對。

提交設(shè)備計(jì)劃或者招標(biāo)計(jì)劃前，應(yīng)該組織相關(guān)的技術(shù)人員對計(jì)劃進(jìn)行審核。

如果對高壓閥門的材料、結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有十足的把握，建議與設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)交流和設(shè)備考察。

預(yù)選廠家要選擇服務(wù)質(zhì)量好，產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)的廠家。

切記：高壓閥門的選擇是一個(gè)復(fù)雜的過程，你所提供的技術(shù)參數(shù)直接會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用效果和控制品質(zhì)。設(shè)備計(jì)劃中所提出的參數(shù)一定要經(jīng)過工藝技術(shù)人員的確認(rèn)方可上報(bào)。

不要過分相信設(shè)計(jì)院，如果對設(shè)計(jì)院提供的參數(shù)有疑問，要通過正當(dāng)?shù)那肋M(jìn)行參數(shù)確認(rèn)。

招標(biāo)過程中注意的問題

招標(biāo)過程中，要認(rèn)真核對設(shè)備廠商的投標(biāo)書中提供的產(chǎn)品規(guī)格、參數(shù)、材料、配件是否能和招標(biāo)書相應(yīng)或者優(yōu)于，如果有疑問必須澄清。

要將關(guān)鍵的參數(shù)和材料放在一起比對。真正做到貨比三家。

不滿足要求或者關(guān)鍵參數(shù)偏離招標(biāo)書時(shí)，要堅(jiān)持原則，不能用就是不能用，千萬別強(qiáng)求。

其它需要考慮的問題

該選國內(nèi)的還是國外的從應(yīng)用質(zhì)量上說，國內(nèi)高壓閥門的設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)水平與國外發(fā)達(dá)國家相比有一定的差距，這是實(shí)際的。如果說有十分大的差距，就不一定符合實(shí)際了（個(gè)人認(rèn)為），哪么為什么國內(nèi)的調(diào)節(jié)高壓閥門的應(yīng)用效果和使用壽命就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國外的產(chǎn)品呢？

國內(nèi)高壓閥門“先天不足”

比較一下國內(nèi)和國外的高壓閥門計(jì)算選型表

國內(nèi) VS FISHER

國 內(nèi)的高壓閥門選型內(nèi)容太簡單，設(shè)計(jì)院的計(jì)算書也很簡單，國內(nèi)的也就 20 個(gè)序號(hào)，而國外的呢？有 40-50 個(gè)，我們都說美國的高壓閥門好，美國儀表學(xué)會(huì)對高壓閥門選型 的標(biāo)準(zhǔn)格式有 49 個(gè)序號(hào)，受到這個(gè)影響，國內(nèi)高壓閥門選型過程中很多內(nèi)容都沒有被納入，造成了國內(nèi)高壓閥門“先天不足”國內(nèi)高壓閥門過于標(biāo)準(zhǔn)化。

國內(nèi)高壓閥門泄露大

這個(gè)問題是自動(dòng)控制中比較突出的問題，泄露量不僅設(shè)計(jì)高壓閥門結(jié)構(gòu)的選定，還設(shè)計(jì)到不平衡力的計(jì)算，哪么你選擇高壓閥門時(shí)候是不是有這樣的感受，用戶想用什么結(jié)構(gòu)就 用什么結(jié)構(gòu)，想用什么材料就用什么材料，生產(chǎn)廠家只需對這標(biāo)準(zhǔn)一查，給個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)就搞定了，哪么誰來做細(xì)致的計(jì)算和考慮呢？沒有。

既然沒有細(xì)節(jié)就考慮不周到，就沒有科學(xué)地選擇，就會(huì)造成關(guān)不死、打不開、泄露大、密封性差、壽命短等問題。

粗糙的選型必然造成粗糙的使用效果，國內(nèi)高壓閥門一般使用場合是可以的，對于特殊場合和復(fù)雜介質(zhì)，稍有疏忽和欠考慮，高壓閥門肯定不好用。

選型建議

對于復(fù)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)高壓閥門沒有把握時(shí)，該選國外還是要選國外的。

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

但是無論選國內(nèi)還是國外，依然要提供準(zhǔn)確的過程參數(shù)、仔細(xì)計(jì)算，準(zhǔn)確選型。

高壓閥門的性能指標(biāo)

（1） 基本誤差：將 20~100kPa 信號(hào)平穩(wěn)地增大或減小輸入氣室（或定位器）內(nèi)，測量各點(diǎn)所對應(yīng)的行程值，計(jì)算出“信號(hào)―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(yàn)點(diǎn)應(yīng)按信號(hào)范圍的 0%、25%、50%、75%、100% 5 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，測量儀表基本誤差應(yīng)限于被測試高壓閥門基本誤差限的 25%（2）回差：實(shí)驗(yàn)方法同上。在同一輸入信號(hào)上測得的正反行程的大差值即回差。

安裝的一般性要求

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

（2）高壓閥門安裝位置應(yīng)方便操作維修，以便人員能進(jìn)行維修和操作，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)。

（3）高壓閥門上、下部分應(yīng)留有足夠空間，以便維修時(shí)取下執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥內(nèi)件及閥的下法蘭和堵頭。

（4）當(dāng)高壓閥門安裝在有振動(dòng)場合時(shí)，應(yīng)考慮防振措施。

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

（6）高壓閥門應(yīng)先檢查校驗(yàn)，并在管道吹掃后安裝。