閥門的主要連接方式解析

對(duì)閥門型號(hào)的編制，20世紀(jì)60年代我國(guó)就制定了JB308-62《閥門型號(hào)編制方法》。目前，《閥門型號(hào)編制方法》標(biāo)準(zhǔn)較新版本為JB/T308-2004。通用閥門型號(hào)編制一直基于該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。閥門型號(hào)的統(tǒng)一，給閥門的選型、設(shè)計(jì)和經(jīng)銷提供了方便。閥門制造廠一般按上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行閥門的統(tǒng)一編號(hào)。

當(dāng)今閥門的類型和材料種類越來(lái)越多，閥門型號(hào)的編制也越來(lái)越復(fù)雜。雖然我國(guó)有閥門型號(hào)編制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但已不能完全適應(yīng)閥門工業(yè)發(fā)展的需要，逐步演變出一些行業(yè)或單位自己的編號(hào)方法。例如，在石油化工行業(yè)，石化設(shè)計(jì)院為了使裝置采用的閥門科學(xué)化、規(guī)范化以及便于計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)，制定了一套閥門型號(hào)編制規(guī)定——《閥門編碼規(guī)定》。在《閥門編碼規(guī)定》中，對(duì)閥門類型、端部連接形式、壓力等級(jí)、殼體材質(zhì)、閥桿材質(zhì)、密封材質(zhì)、殼體連接的緊固件材質(zhì)、特殊要求、閥門密封用墊片和填料等項(xiàng)進(jìn)行了編碼規(guī)定。

閥門端部連接

閥門端部連接結(jié)構(gòu)及尺寸對(duì)于閥門是否正常安裝使用至關(guān)重要，如果選擇不當(dāng)，易引起安裝過程中尺寸或連接機(jī)構(gòu)不匹配，導(dǎo)致閥門無(wú)法安裝。因此，在選擇閥門時(shí)，應(yīng)特別注意。正確、合適地選擇閥門端部連接結(jié)構(gòu)，才能保證閥門順利安裝使用。

閥門連接端連接形式通常分為：螺紋式、法蘭式、焊接式、卡箍及卡套式。

螺紋連接結(jié)構(gòu)

螺紋連接屬于可拆卸連接，不宜焊接或需要拆卸的場(chǎng)合大多使用螺紋連接，對(duì)于>DN50的螺紋連接可用于沒有危險(xiǎn)的流體，但其連接不易控制，并且很難在不損傷構(gòu)件情況下，施加足夠的轉(zhuǎn)矩來(lái)擰緊連接接頭，所以螺紋連接大多用于≤DN50沒有危險(xiǎn)流體的管道中。螺紋連接分內(nèi)螺紋連接和外螺紋連接兩種，其機(jī)構(gòu)又分為直管螺紋和錐管螺紋。內(nèi)螺紋連接通常將閥體端部加工成錐管螺紋或直管陰螺紋，與其連接的管道加工成錐管螺紋或直管陽(yáng)螺紋。外螺紋連接是將閥體端部加工成陽(yáng)螺紋，便于安裝和拆卸螺紋端部的閥門。由于這種連接可能出現(xiàn)較大的泄漏溝道。如果閥體的材料是可以焊接的，螺紋連接后還可以進(jìn)行密封焊。直管螺紋用于一些進(jìn)行單獨(dú)密封的地方，直管螺紋會(huì)形成機(jī)械連接，并且為密封和壓縮密封力提供相應(yīng)的位置；錐管螺紋主要用于工藝生產(chǎn)中，工藝密封是通過錐型螺紋的鎖定作用來(lái)完成的。

法蘭連接結(jié)構(gòu)

對(duì)于>DN50的管道，法蘭是最常用的連接方法，法蘭連接的閥門，安裝和拆卸都非常方便，并且適用的公稱尺寸和公稱壓力非常廣。與閥門連接的法蘭，可分為平焊法蘭、對(duì)焊法蘭、承插焊法蘭、整體法蘭等；按密封面形式可分為全平面法蘭、突面法蘭、凹凸面法蘭、榫槽面法蘭和環(huán)連接面法蘭。各種法蘭結(jié)構(gòu)形式和密封面形式選擇取決于不同的使用工況。

一般在客戶無(wú)特殊要求的情況下，閥門的連接法蘭都是與閥門一起鑄造出來(lái)的，稱之為整體式法蘭，也是法蘭連接中最常用的；平焊法蘭由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度較低，多使用于條件較緩和的工況下，如低壓循環(huán)水用閥門，一般低壓壓縮空氣用閥門等，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便；螺紋法蘭的使用范圍不能超過DN150，適用工況和平焊法蘭相似，但螺紋法蘭的密封和準(zhǔn)確定位是很難做到的，因此當(dāng)管道要求不能有任何泄漏時(shí)，一般不考慮螺紋法蘭；在小尺寸的法蘭中承插焊是很常見的，這種法蘭很容易安裝和焊接，但是不能用于有毒流體，因?yàn)楹缚p很難進(jìn)行射線探傷，也不能用于會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生腐蝕或者引起腐蝕問題的流體管道，常用于小于或等于PN100，小于或等于DN50的沒有危險(xiǎn)流體的管路中；對(duì)焊法蘭其頸部過濾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度都較好，可與管子對(duì)焊連接并很容易進(jìn)行射線檢測(cè)，使其具有極高的整體性，因此可適用于工況較苛刻的場(chǎng)合，如油氣及化工介質(zhì)等。

常用法蘭類型及代號(hào)如圖1-7所示。

全平面法蘭一般用于低壓鑄鐵、鑄鋼或非金屬閥門中。突面法蘭在中低壓情況下能達(dá)到很好的密封效果，故在客戶無(wú)特殊要求時(shí)中低壓閥門大多采用突面法蘭。榫槽式法蘭是將平墊片安裝在封閉槽中，這種結(jié)構(gòu)在密封面上，可產(chǎn)生很高的密封比壓，通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過墊片材料的屈服點(diǎn)，從而保證了可靠的密封性。其缺點(diǎn)是長(zhǎng)期使用后，閥門部件維修或更換時(shí)，墊片難以從密封槽中取出，如果硬性取出，往往會(huì)將密封槽損壞，所以這種法蘭并不是廣泛使用的法蘭類型，它的用途也很有限。凹凸式法蘭是將平墊片安裝在凹面法蘭的密封面內(nèi)，與榫槽式密封結(jié)構(gòu)相比，其易于拆卸，其缺點(diǎn)是墊片容易與介質(zhì)接觸，使用在高壓下易被介質(zhì)沖刷、變形，無(wú)法起到良好的密封效果，設(shè)計(jì)、制造時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)?shù)丶尤雰?nèi)、外環(huán)、及內(nèi)、外包邊，以提高其密封效果。環(huán)連接面法蘭是在兩個(gè)帶有環(huán)型凹槽的突面法蘭中放入一個(gè)環(huán)型軟技術(shù)環(huán)墊片，墊片會(huì)有輕微的變形以起到密封作用，它廣泛用于高壓和有毒流體管道。常用法蘭密封面類型及代號(hào)如圖1-8所示。

這種結(jié)構(gòu)適用于各種壓力和溫度，在較苛刻的條件下使用時(shí)候，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用限于通常能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，或使用條件苛刻、溫度較高的場(chǎng)合。如火力發(fā)電站、核能工程、乙烯工程的管道上。

對(duì)于≤DN50、壁厚較薄的管道焊接閥門通常具有焊接插口來(lái)承接帶平面端的管道。但由于承插焊接在插口與管道間形成縫隙，因而有可能使縫隙受到某些介質(zhì)的腐蝕，同時(shí)管道的振動(dòng)會(huì)使連接部件疲勞，誓詞承插焊接的使用也受到一定的限制。

卡箍連接結(jié)構(gòu)

卡箍連接結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的柔性特點(diǎn)，使管路具有抗振動(dòng)、抗收縮和膨脹的能力，與焊接和法蘭連接相比，管路系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，并能夠更好的抵御由于振動(dòng)引起的疲勞，更適合溫度的變化，從而保護(hù)了管路組件，也減少了管道應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)件的破壞，其操作簡(jiǎn)單，所需要的操作空間變小，維修方便。被廣泛用于衛(wèi)生工況和快速拆卸等級(jí)端操作的工況。

卡套連接結(jié)構(gòu)

卡套連接特點(diǎn)是依靠卡套的切割刃口，緊緊咬住鋼管管壁，使管內(nèi)的高壓流體得到完全密封。這種連接結(jié)構(gòu)具有連接緊固、耐沖擊、抗振動(dòng)性好、維修方便、防火防爆和耐壓能力高、密封性能良好等優(yōu)點(diǎn)，是電站、煉油、化工裝置和儀表測(cè)量管路中的一種先進(jìn)連接方式。