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切断阀是自动化系统中执行机构的一种,由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成,接收调节仪表的信号,控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。具有结构简单,反应灵敏,动作可靠等特点。可广泛地应用在石油、化工、冶金等工业生产部门。气动切断阀的气源要求经过滤的压缩空气,流经阀体内的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体。
紧急切断阀是新型的管道工程的安全配套装置,主要应用于以下场合:
1、与可燃气体泄漏监测仪器联接,当仪器检测到可燃气体泄漏时,自动快速关闭主供气阀门,切断燃气的供给,及时制止恶性事故的 发生。
2、与热力设备的极限温度(压力)安全控制器联接,当设备内检测点的温度(压力)超过设定的极限数值时,自动快速关闭供气阀门。
3、与高层建筑的中央消防报警系统联接,当大厦发生火警时,自动切断大厦内的燃气供应,防止煤气爆炸的发生。
4、在城市或工厂的燃气供应管网内设置ZCR燃气紧急切断阀,可在中央控制室内集中控制,远程遥控紧急关闭事故现场的管线供气。
切断阀在现场使用中,往往会出现调节阀切断不好、泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。在切断效果方面,角行程阀比直行程阀(如单座阀、套筒阀、闸阀等)结构更简单、密封效果更可靠、更具有优越性。比较有代表性的有三偏心硬密封蝶阀、球阀等。
密封材料的选择
1)软密封:除耐腐蚀的衬里阀门外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用金属材料(主要为聚四氟乙烯和橡胶等)的密封形式的阀。软密封阀密封效果最佳,但在管道安装、系统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物(如焊渣、铁屑等),它们流经[调节阀]时,容易把软密封阀座或阀芯划伤,使泄漏量增加,密封可靠性差。所以,选择软密封结构必须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道。
2) 硬密封:硬密封再堆焊耐磨合金是切断阀的最佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也考虑了使用寿命和可靠性,虽然出厂指标只有10-4~10-5,达不到软密封零泄漏的效果,但足以满足严密切断的要求,而且它经久耐用,从经济的角度考虑更合算。
切断阀的可靠性
1) 软密封,切断效果好,但不适宜用于颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。"O"型球阀硬密封可达10-5,三偏心蝶阀可达零泄漏。
2) 对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求10-4以上的切断型调节阀,必须堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀的寿命。
3) 对高温介质的切断[调节阀]在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡信,运动时会严重檫伤,拉伤;过松,密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。解决的最好办法是用弹性阀座来吸收这一变化造成的差异。通常有三种弹性方案:①弹簧式;②薄片式柔性金属环;③刚柔相济的弹性阀座。后者最好,既有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆焊耐磨合金来提高耐磨面的可靠性。
4) 对含颗粒的冲蚀介质,要考虑阀芯避开高速介质的直接冲蚀。
5) 对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料"互不相让",很容易划伤而引起泄漏。
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