一、止(zhi)回(hui)閥(fa)概述
止回閥又稱逆止閥、單向閥,止回閥主要作用是防止介質導流、泵及其驅動裝置反轉以及容器內介質的泄漏,它只允許介質向一個方向流動,當介質順流時閥瓣會自動開啟,當介質反向流動時能自動關閉。安裝時,應注意介質的流動方向與止回閥上的箭頭方向一致。對于要求能自動防止介質倒流的場合應選用止回閥。
二、止回閥的分類(lei)
止回閥的(de)分類(lei)見圖6.3.11。
1. 升(sheng)降式止回閥(lift check valve)
是靠介質(zhi)(zhi)壓力將閥(fa)(fa)門打開,當介質(zhi)(zhi)逆(ni)向(xiang)流動時,靠自重關(guan)閉(有(you)(you)時是借(jie)助(zhu)于(yu)彈簧(huang)關(guan)閉),因(yin)此升降(jiang)式止回閥(fa)(fa)只能(neng)安(an)裝(zhuang)在(zai)水平管(guan)道上;受安(an)裝(zhuang)要求的限(xian)制(zhi),常用于(yu)小直徑場(chang)合DN≤40。作為鍋爐給水和蒸汽切斷(duan)用閥(fa)(fa),它(ta)具有(you)(you)升降(jiang)式止回閥(fa)(fa)和截止閥(fa)(fa)或角閥(fa)(fa)的綜合功能(neng)。它(ta)是開閉和逆(ni)止功能(neng)同時存在(zai)的閥(fa)(fa)門。
2. 旋啟式止回閥(swing check valve, flap checkvalve)
是靠(kao)介質(zhi)壓(ya)力將(jiang)閥(fa)門打開,靠(kao)介質(zhi)壓(ya)力和重力將(jiang)閥(fa)門關(guan)閉,因此它(ta)既可(ke)以用(yong)在(zai)水平管道(dao)上,又可(ke)用(yong)在(zai)垂直(zhi)管道(dao)上(此時(shi)介質(zhi)必須是自下而上)。一(yi)般用(yong)于DN≥50。
旋啟式止回閥(fa)還包括:
①. 單(dan)瓣(One Flapper)閥,適用(yong)于中等口徑的旋(xuan)啟式止(zhi)回閥;
②. 雙瓣(double flapper)閥,適用于較大口徑DN≤600旋啟(qi)式止回閥;
③. 多瓣(ban)閥(fa)(fa),啟閉(bi)件(jian)是由多個小(xiao)(xiao)直(zhi)徑的閥(fa)(fa)瓣(ban)組成(cheng),介質停留時(shi)或(huo)倒(dao)流(liu)時(shi)小(xiao)(xiao)閥(fa)(fa)瓣(ban)不會(hui)同時(shi)關閉(bi),可以減弱水力沖擊(ji)。由于閥(fa)(fa)瓣(ban)關閉(bi)動作平穩,所以閥(fa)(fa)瓣(ban)對閥(fa)(fa)座的撞(zhuang)擊(ji)力較小(xiao)(xiao),不會(hui)造成(cheng)密封(feng)面的損壞。適用于DN>600的止回閥(fa)(fa)。
3. 對夾式止回閥(wafer type check valve)
結(jie)構尺寸小,制造成本低,常(chang)用來代替升降式和旋啟(qi)式止回閥(fa)。
4. 梭(suo)式(shi)止(zhi)回閥
是解決(jue)DN40的升降(jiang)式(shi)止回(hui)閥(fa)不(bu)能用在豎管上的問(wen)題。
5. 底閥(fa)(foot valve)
是在(zai)泵(beng)(beng)的吸(xi)入(ru)(ru)管的吸(xi)入(ru)(ru)口處使用的閥(fa)門。為防止水中混(hun)有(you)(you)異物被吸(xi)入(ru)(ru)泵(beng)(beng)內,設有(you)(you)過濾網。使用底閥(fa)的目的是:開泵(beng)(beng)前灌注水使泵(beng)(beng)與(yu)入(ru)(ru)口管充(chong)滿(man)水;停(ting)泵(beng)(beng)后(hou)保(bao)持(chi)入(ru)(ru)口管及泵(beng)(beng)體充(chong)滿(man)水,以備再次(ci)啟(qi)動;否則泵(beng)(beng)就無法啟(qi)動。
典(dian)型止回(hui)閥見圖 6.3.12
三、止(zhi)回閥的選用(yong)
1. 為防止介(jie)質逆(ni)流,在設備、裝置和管(guan)道(dao)上都(dou)應安裝止回閥(fa)。止回閥(fa)一般(ban)適(shi)用于清凈介(jie)質,不(bu)宜用于含有(you)固體顆粒和黏度較大的介(jie)質。
2. 水平(ping)升降式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa)一(yi)般用于DN≤50的(de)(de)場合(he),只(zhi)能(neng)(neng)安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)水平(ping)管道(dao)上。立式(shi)(shi)升降式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa)通常用于DN≤100的(de)(de)場合(he),安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)垂直管道(dao)上。DN≥450時,宜(yi)選(xuan)用緩沖(chong)型(tilltingng-disc).止(zhi)回閥(fa);DN=100~400,也可以(yi)采用對夾式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa),其安(an)(an)裝(zhuang)位置不受限(xian)制。升降式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa)可以(yi)選(xuan)用帶彈(dan)簧的(de)(de)形式(shi)(shi),此時的(de)(de)密封性能(neng)(neng)要比不帶彈(dan)簧的(de)(de)好。
DN=50~400時(shi),宜采(cai)用(yong)(yong)旋啟(qi)(qi)式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥,不(bu)允許(xu)裝在(zai)介質(zhi)由上(shang)(shang)(shang)(shang)到下(xia)的(de)(de)垂(chui)直管(guan)道(dao)(dao)上(shang)(shang)(shang)(shang),可(ke)以用(yong)(yong)在(zai)水平管(guan)道(dao)(dao)上(shang)(shang)(shang)(shang),也可(ke)用(yong)(yong)在(zai)垂(chui)直管(guan)道(dao)(dao)上(shang)(shang)(shang)(shang)(流(liu)(liu)體(ti)必須(xu)是(shi)自(zi)下(xia)而上(shang)(shang)(shang)(shang)),但易引起水錘(chui)(chui)現(xian)(xian)象。雙瓣止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(double disc)往(wang)往(wang)是(shi)對(dui)夾式(shi)的(de)(de),是(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥中最節省(sheng)空(kong)間的(de)(de),便于管(guan)道(dao)(dao)布置,在(zai)大口徑上(shang)(shang)(shang)(shang)尤(you)其使用(yong)(yong)廣泛。由于普(pu)通旋啟(qi)(qi)式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(單瓣型)的(de)(de)閥瓣不(bu)能(neng)(neng)完全開(kai)啟(qi)(qi)到90°,有一(yi)定流(liu)(liu)阻(zu),所以當工(gong)藝有要(yao)求(qiu)(qiu)時(shi),可(ke)以提出特殊要(yao)求(qiu)(qiu)(要(yao)求(qiu)(qiu)閥瓣全啟(qi)(qi))或(huo)采(cai)用(yong)(yong)Y型升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥。在(zai)有可(ke)能(neng)(neng)產生水錘(chui)(chui)現(xian)(xian)象的(de)(de)情況下(xia),可(ke)以考慮采(cai)用(yong)(yong)帶緩(huan)閉(bi)裝置和(he)阻(zu)尼機構的(de)(de)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥。這種閥門(men)利用(yong)(yong)管(guan)路內介質(zhi)進行緩(huan)沖,在(zai)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥關閉(bi)的(de)(de)瞬間,達到消除或(huo)減小水錘(chui)(chui)的(de)(de)作用(yong)(yong),保護管(guan)路和(he)防止(zhi)(zhi)(zhi)泵倒流(liu)(liu)。
3. 直通式升(sheng)降止(zhi)回閥在水平管道和(he)垂直管道上(shang)都可安裝。
4. 對于(yu)水(shui)泵進口管(guan)道,宜選用底閥,底閥一般只安裝(zhuang)在泵進口的垂直管(guan)道上,并且(qie)介(jie)質自(zi)下而上流動。
5. 升降式(shi)(shi)較(jiao)旋啟式(shi)(shi)密封性好,流體阻力大(da),臥式(shi)(shi)宜裝在(zai)水(shui)平管進上(shang),立式(shi)(shi)裝在(zai)垂(chui)直管道上(shang)。
6. 旋啟(qi)式止回閥的安裝(zhuang)位(wei)置不(bu)受限制,它可裝(zhuang)在(zai)水平、垂直(zhi)或傾斜的管(guan)道上(shang),如裝(zhuang)在(zai)垂直(zhi)管(guan)道上(shang),介質流向要由下而上(shang)。
7. 旋啟式止回閥不(bu)宜制成小口徑閥門(men),可(ke)以(yi)(yi)做成很(hen)高的工作(zuo)(zuo)壓力(li),PN可(ke)以(yi)(yi)達(da)到(dao)42MPa,而且(qie)DN也可(ke)以(yi)(yi)做到(dao)很(hen)大,最大可(ke)達(da)到(dao)2000mm以(yi)(yi)上。根據殼體及密封件的材質不(bu)同(tong)可(ke)以(yi)(yi)適用任何工作(zuo)(zuo)介質和任何工作(zuo)(zuo)溫(wen)度范(fan)圍(wei)。介質為水(shui)、蒸汽、氣體、腐蝕性介質、油品、藥(yao)品等(deng)。溫(wen)度范(fan)圍(wei)在-196~800℃之間(jian)。
8. 蝶式止回(hui)閥的(de)安裝(zhuang)位置(zhi)不受限(xian)制,可(ke)以安裝(zhuang)在(zai)水平(ping)管(guan)道上,它也可(ke)以安裝(zhuang)在(zai)垂直或(huo)傾斜的(de)管(guan)道上。
9. 隔膜(mo)式止回閥適用于(yu)(yu)易(yi)產生水擊的管道(dao)上(shang),隔膜(mo)可(ke)以(yi)很好地消除介(jie)質逆流時(shi)產生的水擊,它一般使用在(zai)低壓常(chang)溫(wen)(wen)管道(dao)上(shang)。特別適用于(yu)(yu)自來水管道(dao)上(shang),一般介(jie)質工(gong)(gong)作溫(wen)(wen)度(du)在(zai)-20~120℃之(zhi)間,工(gong)(gong)作壓力<1.6MPa,隔膜(mo)式止回閥DN最大可(ke)以(yi)達到2000mm以(yi)上(shang)。
10. 球(qiu)形止回閥(fa)可(ke)(ke)以做成大口(kou)徑。球(qiu)形止回閥(fa)的(de)殼體材料可(ke)(ke)以用不銹鋼制作,密封件的(de)空心球(qiu)體可(ke)(ke)以包聚(ju)四氟乙烯材料,在一般(ban)腐(fu)蝕性介質的(de)管道上也可(ke)(ke)應用,工(gong)作溫度在-101~150℃之(zhi)間,其公稱壓力≤4.0MPa,公稱通(tong)徑范圍在200~1200mm之(zhi)間。
11. 對于(yu)(yu)(yu)(yu)DN50以(yi)下(xia)(xia)的(de)高(gao)中(zhong)壓止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用立(li)式(shi)(shi)升降止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)和直(zhi)通式(shi)(shi)升降止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)DN50以(yi)下(xia)(xia)的(de)低壓止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用蝶式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)、立(li)式(shi)(shi)升降止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)和隔膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)DN大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)50mm小(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)600mm的(de)高(gao)中(zhong)壓止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用旋啟(qi)式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)DN大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)200mm、小(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)1200mm的(de)中(zhong)低壓止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa).宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用無磨損球(qiu)形止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)DN大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)50mm、小(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)2000mm的(de)低壓止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用蝶式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)和隔膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)要(yao)求關閉時水(shui)擊沖擊比較小(xiao)或無水(shui)擊的(de)管(guan)道,宜(yi)選(xuan)(xuan)(xuan)用緩(huan)閉式(shi)(shi)旋啟(qi)止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)和緩(huan)閉式(shi)(shi)蝶形止(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)。
四(si)、止回閥的安裝(zhuang)應注意事項
1. 在管(guan)線中(zhong)不要使止回(hui)閥(fa)承受(shou)重量,大型的止回(hui)閥(fa)應(ying)獨(du)立支撐(cheng),使之不受(shou)管(guan)系產生(sheng)的壓力(li)的影響(xiang)。
2. 安(an)裝時注意(yi)介質流(liu)動的方向(xiang)應與(yu)閥體所示箭(jian)頭方向(xiang)一致。
3. 升降式垂直(zhi)瓣止回(hui)閥應(ying)安裝在垂直(zhi)管道上。
4. 升降式水(shui)平瓣止回閥(fa)應安裝在水(shui)平管道(dao)上。
五、止回(hui)閥形(xing)式的失效
1. 止回閥內漏形式
①. 密封面破壞(huai):
a.“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)象(xiang)。止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)在關閉的瞬間(jian),介(jie)(jie)質是反(fan)向流(liu)動的。隨著閥(fa)(fa)瓣的關閉,介(jie)(jie)質從最大(da)倒(dao)流(liu)速(su)率迅(xun)(xun)速(su)降至零,壓力迅(xun)(xun)速(su)升(sheng)高,產(chan)生“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)象(xiang),導致閥(fa)(fa)門損壞。同其他類型(xing)的止(zhi)(zhi)逆(ni)閥(fa)(fa)相(xiang)比,旋啟式止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)動作時,“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)象(xiang)比較(jiao)明(ming)顯、沖擊力較(jiao)大(da)。
b. 介質沖(chong)刷。在(zai)工況不(bu)穩,流量(liang)、壓力波動較大的(de)情況下,閥芯附件受介質的(de)沖(chong)刷。
c. 介質腐蝕(shi)。高濃(nong)度氫氣對閥門(men)內部構件的腐蝕(shi)作用,導致材料性能下降。
②. 閥(fa)瓣破碎(sui):止(zhi)回閥(fa)前后介質壓力處(chu)于接(jie)近平衡(heng)而又互相“拉鋸(ju)”的狀(zhuang)態,閥(fa)瓣經(jing)常與閥(fa)座拍打,某些脆性材(cai)料(liao)制造(zao)的閥(fa)瓣被打碎(sui)。
③. 雜(za)質(zhi)沉積:物料中有(you)雜(za)質(zhi),沉積在密封(feng)面上,導致密封(feng)不嚴。
2. 閥體損壞
閥門的軸在(zai)高壓下(xia)吹出。
六、止回閥(fa)有關(guan)標(biao)準
止回閥有關(guan)標準,見表(biao)6.3.6。
七、有(you)關其他標(biao)準(zhun)
GB/T 12233《通(tong)用閥(fa)門 鐵制截止(zhi)閥(fa)與(yu)升降(jiang)式止(zhi)回閥(fa)》
GB/T 13932《通用閥(fa)(fa)門 鐵(tie)制旋啟式止回閥(fa)(fa)》
GB/T 12235《石(shi)油(you)、石(shi)化及(ji)相關工(gong)業用截(jie)止閥與(yu)長降(jiang)式(shi)止回閥》
GB 8464《內螺(luo)紋連接閘閥(fa)、截止(zhi)閥(fa)、球閥(fa)、止(zhi)回閥(fa)通用技(ji)術條件》
GB 8465.4《內螺(luo)紋(wen)連接(jie)閘(zha)閥、截(jie)止閥、球閥、止回閥 基本尺寸 鐵制(zhi)止回閥》
JB/T 53036《止(zhi)回閥 產(chan)品質量(liang)分等》
JB/T 7746《緊(jin)湊(cou)型(xing)鋼制(zhi)閥門(men)》
八(ba)、國外止回閥規范應用
鑄鋼旋(xuan)啟(qi)式止(zhi)回閥設計制造(zao)按(an)(an)(an)BS 1868;鍛(duan)鋼法蘭升降式止(zhi)回閥設計制造(zao)按(an)(an)(an)BS5352。結構長度150~25001b按(an)(an)(an)ASME B16.10。連接端法蘭尺寸ASME按(an)(an)(an)ASME B16.5;對(dui)接焊(han)端按(an)(an)(an)ASMEB16.25;承插口(kou)尺寸按(an)(an)(an)ASME B16.11;螺紋端按(an)(an)(an)ASME B1.20.1。閥門檢查和試驗按(an)(an)(an)API 598。