切断阀

切断阀概述

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。根据允许压差情况、介质特点以及工艺管道要求，可选用单座、套筒、三通切断阀。

切断阀应用

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.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，停止燃料的供给。
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。

切断阀选型原则

1．结构型式的选择

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。

2．密封面的选择

1） 面对面密封：
常见的柱塞阀芯，其密封面为60°的小锥面，此小锥面的宽度通常在0.5mm～2mm之间，要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上，它始终受到加工误差的影响（如同心度、不圆度、倾斜度等），其密封效果不很理想。这类阀的泄漏率通常为10-4，经精密研磨后可达到10-6，可达较高的密封等级。

2） 球面密封:
利用球面的球面转动与固定的阀定小锥面相切，它们之间为线接触，这就比上述面对面密封效果好。球阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的，其泄漏率可达10-6～10-8，高性能的三偏心蝶阀可达10-8，甚至为零泄漏。

3． 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非金属材料（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。

4．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。

5．切断阀主要阀型选择
按上所述，切断阀的主要阀型如下，选择切断阀应综合考虑泄漏率、介质种类、介质温度、流量系数等各种参数和性价比。在如下优选顺序中，先考虑硬密封，再考虑软密封。
1） 三偏心金属硬密封蝶阀
2） 双偏心球面密封蝶阀
3） 球阀
4） 偏心旋转阀
5） 单座阀
6） 套筒阀
7） 软密封阀