一、止回(hui)閥概述
止回(hui)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(zhi)回閥(fa)的分類見(jian)圖(tu)6.3.11。
1. 升降式止(zhi)回閥(fa)(lift check valve)
是靠介質壓力(li)將閥(fa)(fa)門打開,當介質逆向流動時(shi),靠自重關閉(bi)(有時(shi)是借(jie)助于彈(dan)簧關閉(bi)),因此升(sheng)降(jiang)式止回(hui)閥(fa)(fa)只能安裝(zhuang)在水平管道上;受(shou)安裝(zhuang)要求的(de)限制(zhi),常(chang)用于小(xiao)直(zhi)徑場合DN≤40。作為(wei)鍋爐給水和(he)蒸汽切斷用閥(fa)(fa),它(ta)(ta)具有升(sheng)降(jiang)式止回(hui)閥(fa)(fa)和(he)截止閥(fa)(fa)或(huo)角閥(fa)(fa)的(de)綜合功能。它(ta)(ta)是開閉(bi)和(he)逆止功能同(tong)時(shi)存在的(de)閥(fa)(fa)門。
2. 旋(xuan)啟式止回閥(swing check valve, flap checkvalve)
是靠(kao)介(jie)質(zhi)壓力(li)將閥門(men)打(da)開,靠(kao)介(jie)質(zhi)壓力(li)和重力(li)將閥門(men)關閉,因此(ci)(ci)它既可以用(yong)在(zai)水平管(guan)道(dao)上,又可用(yong)在(zai)垂直(zhi)管(guan)道(dao)上(此(ci)(ci)時介(jie)質(zhi)必須是自下而上)。一般用(yong)于DN≥50。
旋(xuan)啟(qi)式止回閥還包(bao)括:
①. 單瓣(One Flapper)閥,適用于中等口徑的旋啟式止回閥;
②. 雙(shuang)瓣(ban)(double flapper)閥,適用于較大口(kou)徑DN≤600旋啟(qi)式止(zhi)回閥;
③. 多(duo)瓣(ban)閥(fa),啟閉(bi)(bi)件是(shi)由多(duo)個小直徑的(de)閥(fa)瓣(ban)組(zu)成,介質停留時(shi)或(huo)倒流時(shi)小閥(fa)瓣(ban)不(bu)會同時(shi)關閉(bi)(bi),可以減弱水力沖擊(ji)。由于(yu)閥(fa)瓣(ban)關閉(bi)(bi)動作平穩,所以閥(fa)瓣(ban)對(dui)閥(fa)座(zuo)的(de)撞擊(ji)力較(jiao)小,不(bu)會造成密封面的(de)損(sun)壞。適用于(yu)DN>600的(de)止(zhi)回(hui)閥(fa)。
3. 對(dui)夾(jia)式(shi)止回閥(wafer type check valve)
結(jie)構(gou)尺寸(cun)小,制(zhi)造成本(ben)低,常(chang)用來代替(ti)升降(jiang)式(shi)和旋啟式(shi)止(zhi)回閥(fa)。
4. 梭(suo)式止回閥(fa)
是(shi)解決(jue)DN40的升降式止回閥不能用(yong)在豎(shu)管上的問題。
5. 底閥(fa)(foot valve)
是(shi)在(zai)泵(beng)的吸(xi)入管的吸(xi)入口(kou)處使(shi)用的閥門。為防止水(shui)中混有(you)異物被吸(xi)入泵(beng)內(nei),設有(you)過濾網(wang)。使(shi)用底閥的目(mu)的是(shi):開(kai)泵(beng)前(qian)灌注水(shui)使(shi)泵(beng)與入口(kou)管充(chong)滿(man)水(shui);停泵(beng)后保(bao)持(chi)入口(kou)管及泵(beng)體充(chong)滿(man)水(shui),以備再(zai)次啟動(dong);否(fou)則(ze)泵(beng)就(jiu)無法啟動(dong)。
典型(xing)止回閥(fa)見圖 6.3.12
三、止(zhi)回閥的選(xuan)用
1. 為防止(zhi)(zhi)介質逆流(liu),在設備、裝置和(he)(he)管道上都應安裝止(zhi)(zhi)回(hui)閥。止(zhi)(zhi)回(hui)閥一般適用(yong)于(yu)清凈介質,不宜用(yong)于(yu)含有固體顆粒和(he)(he)黏度(du)較大的介質。
2. 水(shui)平升(sheng)降式止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)一般(ban)用(yong)于DN≤50的(de)(de)場(chang)合,只能安裝(zhuang)在水(shui)平管道上(shang)。立式升(sheng)降式止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)通常用(yong)于DN≤100的(de)(de)場(chang)合,安裝(zhuang)在垂直(zhi)管道上(shang)。DN≥450時(shi),宜選用(yong)緩沖型(tilltingng-disc).止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa);DN=100~400,也(ye)可以(yi)采用(yong)對夾式止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa),其安裝(zhuang)位置不受限制。升(sheng)降式止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)可以(yi)選用(yong)帶彈簧(huang)的(de)(de)形式,此時(shi)的(de)(de)密封性能要比不帶彈簧(huang)的(de)(de)好。
DN=50~400時,宜采用旋啟式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa),不允(yun)許裝在介質(zhi)由上(shang)到(dao)(dao)下(xia)的(de)(de)垂直管(guan)(guan)道(dao)上(shang),可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用在水(shui)(shui)平管(guan)(guan)道(dao)上(shang),也可(ke)(ke)(ke)用在垂直管(guan)(guan)道(dao)上(shang)(流(liu)體必須是(shi)自下(xia)而上(shang)),但易引起水(shui)(shui)錘(chui)現象。雙(shuang)瓣(ban)(ban)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)(double disc)往往是(shi)對夾(jia)式(shi)(shi)的(de)(de),是(shi)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)中最節省空間(jian)的(de)(de),便于管(guan)(guan)道(dao)布(bu)置(zhi),在大口徑上(shang)尤其(qi)使用廣泛。由于普通旋啟式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)(單瓣(ban)(ban)型)的(de)(de)閥(fa)(fa)瓣(ban)(ban)不能(neng)完全(quan)開啟到(dao)(dao)90°,有(you)一定流(liu)阻,所以(yi)(yi)當工藝(yi)有(you)要求(qiu)時,可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)提(ti)出特殊(shu)要求(qiu)(要求(qiu)閥(fa)(fa)瓣(ban)(ban)全(quan)啟)或采用Y型升(sheng)降式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)。在有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)產(chan)生水(shui)(shui)錘(chui)現象的(de)(de)情(qing)況下(xia),可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)考慮(lv)采用帶(dai)緩(huan)閉裝置(zhi)和(he)阻尼機構的(de)(de)止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)門利用管(guan)(guan)路(lu)內(nei)介質(zhi)進行緩(huan)沖,在止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)關(guan)閉的(de)(de)瞬(shun)間(jian),達到(dao)(dao)消除或減小(xiao)水(shui)(shui)錘(chui)的(de)(de)作用,保護管(guan)(guan)路(lu)和(he)防(fang)止(zhi)泵倒流(liu)。
3. 直通式升降(jiang)止(zhi)回(hui)閥在水平管(guan)道和垂(chui)直管(guan)道上都可安裝。
4. 對于(yu)水(shui)泵(beng)(beng)進口管道,宜選(xuan)用底閥(fa),底閥(fa)一(yi)般(ban)只(zhi)安裝在泵(beng)(beng)進口的垂(chui)直管道上,并(bing)且(qie)介質自下而(er)上流(liu)動。
5. 升降式較(jiao)旋啟式密封性好,流(liu)體(ti)阻力大,臥式宜裝(zhuang)在(zai)水平管(guan)(guan)進上,立(li)式裝(zhuang)在(zai)垂(chui)直(zhi)管(guan)(guan)道上。
6. 旋啟(qi)式止(zhi)回閥(fa)的安裝(zhuang)位置(zhi)不受限制(zhi),它可裝(zhuang)在水平、垂(chui)直(zhi)或(huo)傾斜的管道(dao)上,如裝(zhuang)在垂(chui)直(zhi)管道(dao)上,介(jie)質流向要由下而上。
7. 旋(xuan)啟式止回閥不宜(yi)制成(cheng)小口(kou)徑閥門,可以(yi)做成(cheng)很(hen)高的(de)工作壓力,PN可以(yi)達到(dao)42MPa,而且(qie)DN也可以(yi)做到(dao)很(hen)大,最(zui)大可達到(dao)2000mm以(yi)上。根據(ju)殼體及(ji)密封件的(de)材(cai)質(zhi)不同可以(yi)適(shi)用(yong)任何工作介(jie)質(zhi)和(he)任何工作溫度范(fan)圍(wei)。介(jie)質(zhi)為(wei)水、蒸汽(qi)、氣(qi)體、腐(fu)蝕性介(jie)質(zhi)、油品、藥(yao)品等。溫度范(fan)圍(wei)在-196~800℃之間。
8. 蝶式止回閥的(de)安(an)裝位(wei)置不受限制,可(ke)以安(an)裝在(zai)水平管道(dao)上(shang)(shang),它也可(ke)以安(an)裝在(zai)垂直或傾斜的(de)管道(dao)上(shang)(shang)。
9. 隔(ge)膜式止回閥適用于易產(chan)生水擊的管(guan)道上,隔(ge)膜可以很好(hao)地(di)消除(chu)介質逆(ni)流(liu)時產(chan)生的水擊,它一般(ban)使用在(zai)低壓(ya)常溫管(guan)道上。特別適用于自(zi)來水管(guan)道上,一般(ban)介質工(gong)作溫度在(zai)-20~120℃之間(jian),工(gong)作壓(ya)力<1.6MPa,隔(ge)膜式止回閥DN最大(da)可以達到2000mm以上。
10. 球(qiu)形(xing)止(zhi)回(hui)閥可(ke)以做成大(da)口徑。球(qiu)形(xing)止(zhi)回(hui)閥的(de)(de)殼體(ti)材料可(ke)以用不銹鋼(gang)制作(zuo),密封件的(de)(de)空心球(qiu)體(ti)可(ke)以包(bao)聚四氟(fu)乙烯材料,在一般(ban)腐(fu)蝕(shi)性介質(zhi)的(de)(de)管道上也可(ke)應用,工作(zuo)溫度在-101~150℃之間(jian),其公(gong)稱(cheng)壓(ya)力≤4.0MPa,公(gong)稱(cheng)通徑范圍在200~1200mm之間(jian)。
11. 對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)DN50以(yi)(yi)下的(de)高中(zhong)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)立式(shi)(shi)升(sheng)降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)和(he)直(zhi)通式(shi)(shi)升(sheng)降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)DN50以(yi)(yi)下的(de)低(di)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)蝶(die)式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)、立式(shi)(shi)升(sheng)降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)和(he)隔(ge)膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)50mm小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)600mm的(de)高中(zhong)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)旋(xuan)啟(qi)式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)200mm、小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)1200mm的(de)中(zhong)低(di)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa).宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)無(wu)磨損球形止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)50mm、小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)2000mm的(de)低(di)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa),宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)蝶(die)式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)和(he)隔(ge)膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)要(yao)求關閉時(shi)水擊沖擊比較小或無(wu)水擊的(de)管道,宜(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)緩閉式(shi)(shi)旋(xuan)啟(qi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)和(he)緩閉式(shi)(shi)蝶(die)形止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)。
四、止(zhi)回(hui)閥(fa)的安裝應注意事項
1. 在管線中(zhong)不(bu)要使(shi)止回(hui)閥(fa)承受(shou)重量,大型的止回(hui)閥(fa)應獨立支撐,使(shi)之不(bu)受(shou)管系產(chan)生的壓力的影(ying)響。
2. 安裝時注意介質流動的方(fang)向(xiang)應(ying)與閥(fa)體所(suo)示箭頭方(fang)向(xiang)一致。
3. 升降(jiang)式垂直(zhi)瓣止回閥應安裝在垂直(zhi)管(guan)道上。
4. 升降(jiang)式水平瓣止(zhi)回閥應安裝在水平管道上。
五、止(zhi)回閥形式的失(shi)效(xiao)
1. 止回(hui)閥內漏形式
①. 密封面破壞:
a.“水錘”現(xian)(xian)象。止(zhi)回閥(fa)在關閉的(de)(de)瞬間,介質是(shi)反向流動的(de)(de)。隨(sui)著閥(fa)瓣的(de)(de)關閉,介質從(cong)最大倒流速率迅速降至(zhi)零,壓力迅速升(sheng)高,產生“水錘”現(xian)(xian)象,導致(zhi)閥(fa)門損壞。同其(qi)他(ta)類型的(de)(de)止(zhi)逆閥(fa)相(xiang)比(bi),旋啟式止(zhi)回閥(fa)動作時,“水錘”現(xian)(xian)象比(bi)較(jiao)明顯、沖擊力較(jiao)大。
b. 介(jie)質沖刷。在工(gong)況不(bu)穩,流量、壓力(li)波動較(jiao)大的情況下,閥芯附(fu)件受介(jie)質的沖刷。
c. 介(jie)質腐(fu)(fu)蝕。高濃度氫氣對閥門(men)內(nei)部構(gou)件的腐(fu)(fu)蝕作用,導致材料性能下降。
②. 閥(fa)瓣破碎:止回閥(fa)前(qian)后(hou)介質壓力(li)處于接(jie)近(jin)平衡而(er)又互相“拉鋸”的(de)狀態,閥(fa)瓣經(jing)常與(yu)閥(fa)座(zuo)拍(pai)打,某些脆性材料(liao)制造的(de)閥(fa)瓣被打碎。
③. 雜質沉積:物料中有(you)雜質,沉積在密(mi)封面上,導致密(mi)封不嚴(yan)。
2. 閥體損壞
閥門的軸(zhou)在高壓下吹出。
六、止回閥有關標準(zhun)
止回閥有(you)關(guan)標準(zhun),見表(biao)6.3.6。
七、有關其(qi)他標(biao)準
GB/T 12233《通用閥(fa)門 鐵制截止閥(fa)與升降式(shi)止回閥(fa)》
GB/T 13932《通(tong)用(yong)閥門 鐵制旋啟式止(zhi)回閥》
GB/T 12235《石油、石化及(ji)相關工業(ye)用截止閥(fa)與長降式(shi)止回閥(fa)》
GB 8464《內螺紋連接(jie)閘閥(fa)、截(jie)止閥(fa)、球閥(fa)、止回閥(fa)通用技術(shu)條件》
GB 8465.4《內螺紋連接(jie)閘閥(fa)、截止(zhi)閥(fa)、球(qiu)閥(fa)、止(zhi)回閥(fa) 基本尺(chi)寸 鐵制止(zhi)回閥(fa)》
JB/T 53036《止回閥 產品質量分等》
JB/T 7746《緊湊型鋼制閥(fa)門》
八(ba)、國外止回閥規范應用
鑄鋼旋(xuan)啟(qi)式止(zhi)回(hui)閥設計(ji)制(zhi)造按(an)BS 1868;鍛(duan)鋼法蘭升降(jiang)式止(zhi)回(hui)閥設計(ji)制(zhi)造按(an)BS5352。結構(gou)長度(du)150~25001b按(an)ASME B16.10。連接端(duan)法蘭尺(chi)寸(cun)ASME按(an)ASME B16.5;對接焊(han)端(duan)按(an)ASMEB16.25;承插(cha)口尺(chi)寸(cun)按(an)ASME B16.11;螺紋端(duan)按(an)ASME B1.20.1。閥門(men)檢查和試驗按(an)API 598。