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截止閥基礎(chǔ)知識(shí)
截止閥現(xiàn)在到處都在使用，流體控制領(lǐng)域已經(jīng)有固定裝置200年了。截止閥的主要用途是調(diào)節(jié)流體流量。然而，在一些應(yīng)用中，流體的完全切斷也可以通過截止閥的設(shè)計(jì)來處理。房屋和商業(yè)建筑外常用的閥門是截止閥開啟/關(guān)閉和調(diào)節(jié)的好例子。
工業(yè)革命的生命線是蒸汽和水，但這些潛在的強(qiáng)大流體需要控制。截止閥是要求高效完成這項(xiàng)工作的第一個(gè)閥門。這種設(shè)計(jì)非常有效和受歡迎，以至于大多數(shù)主要的傳統(tǒng)閥門制造商（Crane、Powell、Lunkenheimer、Chapman和Jenkins）第一批專利是為截止閥設(shè)計(jì)的。
截止閥雖然可以作為截止閥或隔離閥使用，但在設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)時(shí)，部分開啟調(diào)節(jié)流量，閘閥設(shè)計(jì)用于完全開啟或完全關(guān)閉位置。在考慮開關(guān)閥隔離操作閥的截止閥時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)選擇，因?yàn)樵陂y瓣上強(qiáng)大的推力作用下很難保持密封。當(dāng)流體從上到下流動(dòng)時(shí)，流體的作用力會(huì)幫助實(shí)現(xiàn)正密封，更容易實(shí)現(xiàn)密封。
截止閥的調(diào)節(jié)功能非常適合控制閥的應(yīng)用，其中連接在截止閥蓋和閥桿上的定位器和執(zhí)行器使調(diào)節(jié)非常準(zhǔn)確。在這些應(yīng)用中，它們被稱為“最終控制元件”，在各種流體控制應(yīng)用中提供高超的服務(wù)。
間接流動(dòng)路徑
Globe(截止閥的英文)因其最初的圓形設(shè)計(jì)而得名。這種設(shè)計(jì)仍然隱藏著它獨(dú)特而曲折的通道。與完全打開的閘閥或球閥不同，完全打開的截止閥仍然會(huì)對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生很大的摩擦或阻力，其上下通道呈鋸齒狀。這種角度流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生流體摩擦，從而減緩流經(jīng)閥門的速度。
通過閥門的流量系數(shù)來測量閥門的流量，稱為“Cv”.由于閘閥在打開位置時(shí)的流動(dòng)阻力很小，Cv對(duì)相同尺寸的閘閥和截止閥會(huì)有很大的不同。
截止閥關(guān)閉機(jī)構(gòu)稱為閥瓣或閥塞，可以加工成許多不同的形狀。通過改變閥瓣的形狀，當(dāng)閥門打開時(shí)，閥門的流速可以根據(jù)閥桿的圓圈數(shù)量發(fā)生很大的變化。大多數(shù)應(yīng)用都采用了更常見或“傳統(tǒng)”的彎曲閥瓣設(shè)計(jì)，因?yàn)樗绕渌O(shè)計(jì)更適合閥桿的給定運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))。V型端口閥瓣設(shè)計(jì)適用于所有尺寸的截止閥，通過各種開度百分比進(jìn)行精細(xì)節(jié)流。針形設(shè)計(jì)用于絕對(duì)流量調(diào)節(jié)，但通常只適用于較小的尺寸。當(dāng)需要絕對(duì)關(guān)閉時(shí)，可以在閥座中安裝一個(gè)柔軟的閥。
截止閥內(nèi)件
在截止閥中，提供關(guān)閉組件的實(shí)際組件稱為閥芯。截止閥內(nèi)部部件包括閥座、閥瓣、閥桿和后座，有時(shí)還包括連接閥桿和閥瓣的硬件。閥門內(nèi)部部件的正確設(shè)計(jì)和材料選擇對(duì)于任何閥門的正確操作和使用壽命都非常重要，尤其是截止閥，因?yàn)樗哂懈吡黧w摩擦和盤旋流動(dòng)路徑。當(dāng)閥座和閥瓣靠近時(shí)，速度和湍流會(huì)增加。這種速度的增加和流體的腐蝕可能會(huì)導(dǎo)致閥門內(nèi)部部件的損壞，導(dǎo)致閥門在關(guān)閉位置嚴(yán)重泄漏。有時(shí)候，缺陷是閥座或閥瓣上看起來像薄片一樣的小修剪。
在較小的青銅截止閥上，閥芯通常采用與閥體相同的材料，或者在某些情況下采用類似強(qiáng)度較高的青銅合金。在鑄鐵截止閥上，最常見的閥芯材料是青銅。這種鐵閥內(nèi)部零件的名稱是“IBBM它代表“鐵閥體，青銅安裝”。鋼閥內(nèi)部材料種類繁多，通常一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部部件為400系列馬氏體不銹鋼。還使用了蒙乃爾合金等硬表面，如鎢鉻鈷合金、300系列不銹鋼和銅鎳合金。
截止閥有三種基本模式?！白畛Ｒ姷氖恰盩類型，其中閥桿垂直于管流。
角形閥門類似于T型閥門，但閥門中的流量旋轉(zhuǎn)90度，使角形截止閥同時(shí)用作流量控制裝置和90度管道彎頭。鍋爐頂部仍常使用角形截止閥，也是石油和天然氣“采油樹”上最終輸出調(diào)節(jié)閥的類型。
“第三種設(shè)計(jì)是”Y“型設(shè)計(jì)旨在減少截止閥體內(nèi)的湍流，為開/關(guān)應(yīng)用提供更嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。在這種類型的截止閥中，閥蓋、閥桿和閥瓣以30-45度的角度傾斜，使流道更直，流體摩擦更小。這種減少摩擦也意味著對(duì)閥門的潛在侵蝕性損傷更小，管道系統(tǒng)的整體流動(dòng)特性更好。
閥蓋的設(shè)計(jì)因應(yīng)用而異
截止閥有多種閥蓋設(shè)計(jì)，每種閥蓋都有其位置和用途。對(duì)于小型青銅閥門，內(nèi)螺紋明桿設(shè)計(jì)最受歡迎。在這種設(shè)計(jì)中，閥桿螺紋包含在閥蓋的壓力/流體外殼中。這種設(shè)計(jì)很容易制造，但也有一個(gè)缺點(diǎn)——螺紋暴露在工藝流體中。這意味著如果暴露在腐蝕性液體或氣體中，關(guān)鍵閥桿螺紋可能會(huì)損壞。通常，這種閥門用于水或低壓蒸汽，所以這不是問題。
對(duì)于大于NPS2的閥門，或者當(dāng)閥門處于腐蝕性環(huán)境中時(shí)，更傾向于使用位于壓力/流體外殼外的閥蓋設(shè)計(jì)的閥桿螺紋。這些設(shè)計(jì)中最常見的一種叫做外螺紋和φ，也叫OS。&Y。它是大型工業(yè)截止閥的主要設(shè)計(jì)。
截止閥上的閥體/閥蓋連接有多種配置。螺紋連接和活接頭閥蓋位于較小的青銅閥上，而螺栓閥蓋位于大多數(shù)鋼鐵截止閥上。高壓高溫截止閥，如Y型設(shè)計(jì)，采用壓力密封閥蓋。
止回閥門
截止閥已經(jīng)安裝在鍋爐上150多年了。鍋爐輸出管道中的第一個(gè)閥門通常是截止閥，也稱為截止閥或鍋爐截止閥。截止閥實(shí)際上是一個(gè)二合一的閥門:一個(gè)截止閥用于調(diào)節(jié)流量，另一個(gè)截止閥用于防止回流。為了實(shí)現(xiàn)止回功能，止回閥上的閥瓣不與閥桿相連，而是在閥蓋中引導(dǎo)。當(dāng)閥桿升起時(shí)，允許它自由上下移動(dòng)。這樣可以調(diào)節(jié)流速，但是當(dāng)回流發(fā)生時(shí)，斷開的閥瓣起到活塞止回閥的作用，并且可以快速關(guān)閉，以防止回流進(jìn)入鍋爐。如果需要，
大直徑截止閥問題
由于一些測試要求，在靜水壓力測試的閥座測試階段，大型截止閥可能面臨挑戰(zhàn)。當(dāng)截止閥蓋彎曲時(shí)，由于靜水壓力測試壓力從閥瓣下部傳遞到閥桿和閥頭，然后傳遞到閥蓋，就會(huì)出現(xiàn)問題。雖然截止閥的設(shè)計(jì)主要是在一些開啟位置進(jìn)行操作，以調(diào)節(jié)流量，但在一些測試標(biāo)準(zhǔn)中，它們被要求通過靜水壓力閥座測試，具有110%的嚴(yán)格額定工作壓力。
問題是這些低壓大截止閥的閥蓋缺乏剛度。在大多數(shù)情況下，壁厚要求來自美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）B16.34“閥門-法蘭端、螺紋端和焊接端”，但這通常不足以防止閥蓋彎曲。美國石油學(xué)會(huì)的基本截止閥設(shè)計(jì)和模式大多是（API）在90psi空氣時(shí)，598要求的截止閥“閥門檢查與測試”閥座測試僅創(chuàng)建。當(dāng)90-psi空氣低壓測試是截止閥閥座測試所需的測試程序時(shí)，在API598第六版“閥門測試與測試”于1990年發(fā)布之前，問題并不存在。
在大型低壓閥門上，隨著壓力的增加，閥瓣可能會(huì)從閥座上抬起千分之幾英寸，從而導(dǎo)致泄漏。簡單的解決方案是在閥桿上升時(shí)增加推力(擰緊)。這通?？梢越鉀Q問題，但在這種操作過程中，它通常會(huì)超過最初的閉合扭矩。由于閥蓋的靈活性，在開關(guān)服務(wù)中可能需要重新擰緊大直徑手動(dòng)截止閥。水壓試驗(yàn)期間可能需要重新扭轉(zhuǎn)。
為了解決這個(gè)問題，不增加閥蓋的厚度或肋骨，許多制造商將提供錘擊手輪、手動(dòng)斜齒輪操作器或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為這些大型閥門的標(biāo)準(zhǔn)配置。這些方法的使用通常是有效的，但它們確實(shí)掩蓋了關(guān)閉閥門時(shí)的實(shí)際力量。
