化工人，你会选止回阀吗？

化工活动家

2021年5月20日 13:27

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编辑 | 化工活动家

来源 | 互联网整理

作者 | 王金富

关键词 | 止回阀类型选型

共 2234 字 | 建议阅读时间 10 分钟

导读

阀门是石油化工装置中重要的管道承压元件，其数量和种类较多，其中止回阀是最常用的阀门类型之一。一般情况下，一套石油化工装置有数千台阀门，其中止回阀的数量约占工艺阀门数量的5%。

止回阀的主要功能是防止管道内流体介质倒流，介质顺向流动时阀瓣自动开启，介质逆向流动时阀瓣自动关闭，因此止回阀又称单向阀。石油化工装置中止回阀主要用于以下防止流体倒流的部位：

①离心泵和旋涡泵出口管道；

②压缩机出口管道；

③背压式汽轮机乏汽管道；

④进出装置的工艺介质管道(兼做开工引油、停工退油的管道除外)；

⑤与可燃气体、液化烃和可燃液体管道、设备连接的公用工程管道；

⑥塔顶馏出线注入其他介质(如氨、缓蚀剂、水)的管道；

⑦加热炉炉管注入水或蒸汽的管道。

常用的止回阀有哪些类型？

这些止回阀有什么优缺点？

石油化工装置中常用的止回阀按材质划分主要有碳钢、合金钢、不锈钢、镍基合金、铜合金以及复合材料等。常用阀门压力等级包括Class150，Class300，Class600，Class800，Class900，Class1500以及Class2500等。常用止回阀按结构划分主要类型有升降式止回阀、旋启式止回阀、斜盘式止回阀、双板式止回阀以及轴流式止回阀等。这5种止回阀的优缺点见下表。

化工人，你会选止回阀吗？的图2

化工人，你会选止回阀吗？的图3

下面来给大家介绍一下常用止回阀的结构类型

化工人，你会选止回阀吗？的图4

化工人，你会选止回阀吗？的图5

化工人，你会选止回阀吗？的图6

化工人，你会选止回阀吗？的图7

化工人，你会选止回阀吗？的图8

上述为石油化工装置中常用的止回阀结构类型，当然石油化工装置也用到一些其他类型的止回阀，但数量非常少，且常通过专利成套设备整体供货。

化工人，你会选止回阀吗？的图9

那么，影响止回阀类型的选用因素都有哪些？

由于止回阀的种类较多，在进行石油化工装置管道设计时，不可避免要涉及到止回阀的选用。止回阀类型的选用是否合理，不仅影响工程建设的投资和装置的正常生产，还会影响管道系统以及设备的安全性。因此，止回阀的选用非常重要，影响止回阀类型选用的主要因素如下：

①首先应理解工艺设置止回阀的目的，满足工艺要求。

当工艺对止回阀的结构有特殊要求时，一般应在PID(工艺管道仪表流程图)中注明。如往复式压缩机出口管道，工艺会要求采用无冲击式止回阀，其目的是避免由于往复式压缩机的出口压力频繁波动，导致止回阀的阀瓣频繁开启和受到冲击，从而造成止回阀损坏。而对于出口与入口压差大于4.0MPa的离心泵，工艺一般要求在泵出口管道上设置型式不同的双止回阀。这是由于泵出、入口压差较大，泵突然停止运转的情况下，止回阀的泄漏量较大，为了降低止回阀的泄漏量，同时降低止回阀损坏失效的机率，所以采用两个不同类型的止回阀。

②应满足压力降的要求。

有些管道对压力降要求特别严格，这些管道上的止回阀就要采用低压力降止回阀，常用的有双板式止回阀等。必要时，还需要进行模拟计算以确定压力降是否满足设计要求。

③操作压力要求。

对于操作压力特别低的大口径止回阀，若选用标准压力等级的旋启式止回阀或升降式止回阀，可能会由于阀瓣较重，导致正常操作条件下，阀瓣无法打开。而对于操作压力较高的高压止回阀，可选用压力密封阀盖的止回阀。

④阀门尺寸的影响。

一般，公称直径小于DN50的止回阀常用升降式止回阀；公称直径大于等于DN50、小于DN400时，可选用旋启式止回阀；公称直径大于DN400、小于DN600时，可选用斜盘式止回阀；公称直径大于DN50、小于DN1200时，可选用双板式止回阀。

⑤安装方向的影响。

不带弹簧的升降式止回阀应安装在水平管道上；旋启式止回阀和斜盘式止回阀一般安装在水平管道上，也可以安装在介质由下向上流动的垂直管道或倾斜管道上；双板式止回阀、轴流式止回阀则既可以水平安装也可以垂直安装。

⑥安装空间的影响。

对于较大口径的止回阀，当安装空间较小时，可以选用对夹双式板止回阀。

⑦经济性的影响。

当多种止回阀均能满足要求时，应优先选用结构简单、价格低廉的止回阀。

石油化工装置中，用量最大的是升降式止回阀和旋启式止回阀。止回阀的选用，不能只考虑单一因素的影响，往往是多种因素综合考虑的结果。几种常用止回阀的适用场合见下表。

化工人，你会选止回阀吗？的图10

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止回阀选用的其他技术指标

化工人，你会选止回阀吗？的图12

止回阀的选用除了结构类型外，还要明确其他一些主要技术指标。如材质、端面连接型式、压力等级、执行标准等。

止回阀的阀体、阀盖材质一般与主管一致或相当，当公称直径小于DN50时，阀体、阀盖一般采用锻件；当公称直径大于或等于DN50时，阀体、阀盖一般采用铸件，当然对于苛刻工况，也常采用锻件。阀座密封面和阀瓣密封面材质一般采用不锈钢或硬质合金，当采用带弹簧的止回阀时，还需要明确弹簧材质。阀门材料的化学成分、力学性能、热处理状态、晶粒度、非金属夹杂物、无损检测、耐腐蚀性能等指标应根据使用工况，由设计提出限制和附加要求，以满足特定工况的要求。

止回阀的端面连接型式常用的有法兰连接、承插焊连接、对焊连接和螺纹连接。对于石油化工装置，承插焊连接和螺纹连接一般仅用于公称直径小于DN50的管道，且不得用于发生缝隙腐蚀介质的管道。对于压力等级大于等于CL900的阀门，为减少泄漏点一般采用承插焊连接(公称直径小于DN50)和对焊连接(公称直径大于等于DN50)。

止回阀的压力等级一般与管道系统的压力等级一致，当采用螺纹或承插焊连接时，阀门压力等级最小采用CL800。

石油化工装置用止回阀一般采用美国标准或英国标准，常用标准有API602-2009《石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀、截止阀和止回阀》，API594-2010《对夹式，凸耳对夹式和双法兰式止回阀》，ASMEB16．34-2009《法兰、螺纹和焊接端连接的阀门》以及BS1868—1975《石油、石化及联合工业用钢制止回阀(有法兰及对焊端)用规范》等。

为了保证止回阀设计的需要和制造质量，从而满足止回阀对使用工况条件的要求，建议在石油化工装置设计过程中针对止回阀提出技术规格书，且规格书的内容应至少包括阀门结构、执行标准、阀门规格、压力等级、阀体材质、阀芯材质、工作温度、工作压力、介质及介质特性、允许压力降、安装位置以及工艺特殊要求等。制造商应根据上述条件和要求，进行止回阀的设计，必要时通过分析计算、计算机流体模拟分析或模拟试验、型式试验等方法验证止回阀的性能，以确保止回阀满足使用工况的要求。

作者简介: 王金富，教授级高级工程师，石油和化工行业工程勘察设计大师，长期从事管道设计和管理工作。

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本日文末福利：《国外先进阀门的试验与检验标准解析》

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