阀门惹的祸....

阀门是化工企业最常见的装置之一，所有的企业都离不开他，但也是最容易出现问题的地方，很多事故的发生都是由于阀门引起的，先举几个例子：

（1）2021年10月26日早上5时40分左右，位于高青县的山东鼎鼎化学科技有限公司发生爆炸，初步判断，事故原因系阀门故障，导致丁二烯泄漏，引发爆燃。

（2）2021年1月14日16时20分左右，位于驻马店高新技术产业开发区的河南顺达新能源科技有限公司在1#水解保护剂罐进行保护剂扒出作业时，发生一起窒息事故，造成4人死亡、3人受伤，直接经济损失约1010万元。事故的直接原因是，河南顺达新能源科技有限公司安全风险辨识不足，未明确高浓度氮气造成的窒息风险；安全技术审查把关不严，未将受限空间与危险化学品管道进行隔离（用阀门代替了盲板进行隔离，结果阀门内漏，导致受限空间进入氮气）。

这些年化工企业出的设备上的事故非常多，本文重点说的是事故2这种情况，即把阀门当作了唯一的、最后一道防线用来隔离物料，这种情况是最容易发生事故的，那么应该如何防止这类事故的发生呢？

一、阀门的选型很重要

1、选择步骤

（1）明确阀门在设备或装置中的用途，确定阀门的工作条件：适用介质、工作压力、工作温度等等。

（2）确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式：法兰、螺纹、焊接等。

（3）确定操作阀门的方式：手动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动等。

（4）根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢、不锈耐酸钢、铜合金等。

（5）选择阀门的种类：闭路阀门、调节阀门、安全阀门等。

（6）确定阀门的型式：闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等。

（7）确定阀门的参数：对于自动阀门，根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等，再确定管道的公称通径和阀座孔的直径。

（8）确定所选用阀门的几何参数：结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等。

（9）利用现有的资料：阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。

2、选择阀门的依据

在了解掌握选择阀门步骤的同时，还应进一步了解选择阀门的依据。

（1）所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式。

（2）工作介质的性质：工作压力、工作温度、腐蚀性能，是否含有固体颗粒，介质是否有毒，是否是易燃、易爆介质，介质的黏度等等。

（3）对阀门流体特性的要求：流阻、排放能力、流量特性、密封等级等等。

（4）安装尺寸和外形尺寸要求：公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等。

（5）对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求。

在选定参数时应注意：

如果阀门要用于控制目的，必须确定如下额外参数：操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。根据上述选择阀门的依据和步骤，合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解，以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流束方式，阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性，在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。

3、选择阀门应遵循的原则：

（1）截止和开放介质用的阀门

流道为直通式的阀门，其流阻较小，通常选择作为截止和开放介质用的阀门。向下闭合式阀门（截止阀、柱塞阀）由于其流道曲折，流阻比其他阀门高，故较少选用。在允许有较高流阻的场合，可选用闭合式阀门。

（2）控制流量用的阀门

通常选择易于调节流量的阀门作为控制流量用。向下闭合式阀门（如截止阀）适于这一用途，因为它的阀座尺寸与关闭件的行程之间成正比关系。旋转式阀门（旋塞阀、蝶阀、球阀）和挠曲阀体式阀门（夹紧阀、隔膜阀）也可用于节流控制，但通常只能在有限的阀门口径范围内适用。闸阀是以圆盘形闸板对圆形阀座口做横切运动，它只有在接近关闭位置时，才能较好地控制流量，故通常不用于流量控制。

（3）换向分流用的阀门

根据换向分流的需要，这种阀门可有三个或更多的通道。旋塞阀和球阀较适用于这一目的，因此，大部分用于换向分流的阀门都选取这类阀门中的一种。但是在有些情况下，其他类型的阀门，只要把两个或更多个阀门适当地相互连接起来，也可作换向分流用。

（4）带有悬浮颗粒的介质用阀门

当介质中带有悬浮颗粒时，最适于采用其关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如果关闭件对阀座的来回运动是竖直的，那末就可能夹持颗粒，因此这种阀门除非密封面材料可以允许嵌入颗粒，否则只适用于基本清洁的介质。球阀和旋塞阀在启闭过程中对密封面均有擦拭作用，故适宜用在带有悬浮颗粒的介质中。

二、不要相信阀门

笔者认为阀门的主要有两个作用，一是用来调节流量，二是用来隔离物料，但在实际运用中，用来调节流量相对靠谱些，用来隔离物料就差些了，所以如果用阀门在进行物料隔离时一定要想到阀门漏了怎么办？如果是不能承受的后果，还是采取更加靠谱的办法吧，比如加盲板或者断开。特别是在受限空间作业时，用阀门隔离有毒有害物质是绝对不允许的！这类事故已经出了很多了，不能再有丝毫的侥幸心理了。

三、阀门也需要保养

为什么阀门容易发生事故呢？其实和我们的管理也是有关系的，很多企业都是等阀门坏了再去维修或者更换，而不进行日常的维护和保养，说白了，那不是等着阀门出事故吗？阀门也是消耗品啊，他早晚会坏的！所以事故也早晚会发生的！所以在做风险分析时，阀门失效的情景分析是必须要有的，并且要充分论证其后果严重性，从而对阀门的设置、保养、维护提出要求。

四、阀门的基本概念及分类

一般来说，用来控制流体在管路内流动的装置称为阀门。其主要作用有：

（1）截止阀

因结构简单，制造维修方便，在中低压管路中应用广泛。它是利用装在阀杆下面圆形阀盘（阀头）与阀体内凸缘部分（阀座）相配合来达到截止流体流动的目的。阀杆靠螺纹升降可调节阀门的开启程度，起到一定的调节作用。

由于阀门的截流作用是依靠阀头与阀座平面接触密封，不适合用于含有固体颗粒流体的管路上。截止阀可按使用介质特性选用合适的阀头、阀座、壳体的材料。对于使用中因密封不好或阀头、阀座等零件损坏的阀门，可以采取光刀、研磨、堆焊镶套等办法修复使用，以延长阀门使用寿命。

（2）闸阀

靠与介质流动方向垂直的一块或两块平板，同阀体密封面相配合达到封闭的目的。阀板的升起就使阀门开启。平板随阀杆的旋转而升降，用开启的大小调节流体的流量。这种阀门阻力小、密封性能好、开关省力，特别适用于大口径的管路上，但闸阀的结构比较复杂、种类较多。根据阀杆结构不同，有明杆和暗杆之分；根据阀板的结构形式又分为楔式、平行式等。一般楔式阀板为单阀板，平行式多用两块阀板。平行式比楔式容易制造，好修理，使用中不易变形，但不宜用于输送含有杂质的流体管路中，多用于输送水、干净气体，油类等管路中。

（3）旋塞

旋塞俗称考克，它是利用阀体内插入一个中央带孔的锥形栓塞启闭管路。旋塞根据密封形式不同，可分填料旋塞、油密封式旋塞和无填料旋塞等。旋塞的结构简单，外形尺寸小，启闭迅速，操作方便，流体阻力小，便于制成三通路或四通路的分配或切换阀门。旋塞的密封面大，容易磨损，开关时费力，不易调节流量，但切断迅速。旋塞可用于压力和温度较低或介质中含有固体颗粒的流体管路中，但不宜用于压力较高、温度较高或蒸汽管路中。

（4）节流阀

节流阀属于截止阀的一种。其阀头的形状为圆锥形或流线形，可以较好的控制调节流体的流量或进行节流调压等。该阀制作精度要求较高，密封性能好。主要用于仪表控制或取样等管路中，但不宜用于粘度大和含固体颗粒介质的管路中。

（5）球阀

球阀又称球心阀。近几年发展较快的一种阀门。它利用一个中间开孔的球体作阀心，依靠球体的旋转来控制阀门的开或关。它和旋塞相仿，但比旋塞的密封面小，结构紧凑，开关省力，远比旋塞应用广泛。随着球阀制造精度的提高，球阀不仅在中低压管路中使用，而且已在高压管路中应用。但由于密封材料的限制，目前还不宜用于高温管路中。

（6）隔膜阀

隔膜阀，常见的有胶膜阀。这种阀门的启闭是一块特制的橡胶膜片，膜片夹置在阀体与阀盖之间，关闭时阀杆下的圆盘把膜片压紧在阀体上达到密封。这种阀门结构简单，密封可靠，便于检修，流体阻力小。适用于输送酸性介质和带悬浮物的流体管路中，但一般不宜用于较高压力或温度高于60℃的管路，不宜用于输送有机溶剂和强氧化介质的管路中。

（7）止回阀

止回阀，又称止逆阀或叫单向阀。安在管路中使流体只能向一个方向流动，不允许反向流动。它是一种自动关闭阀门，在阀体内有一个阀瓣或摇板。当介质顺流时流体将阀瓣自动顶开；当流按止回阀结构的不同，分为升降式和旋启式二类。升降式止回阀瓣是垂直于阀体通道升降运动的，一般用于水平或垂直管道上；旋启式止回阀的阀瓣常称为摇板，摇板一侧与轴连接，摇板可绕轴旋转，旋启式止回阀一般安装在水平管道上，对于小口径的也可以安装于垂直的管道上，但要注意流量不宜太大。

止回阀一般适用于清洁介质的管路中，对含有固体颗粒和粘度较大的介质管路中不宜采用。升降式的止回阀封闭性能比旋启式的好，但旋启式的止回阀流体阻力比升降式的小。一般情况下旋启式止回阀适用于大口径的管路中。

（8）蝶阀

靠管内一个可以转动的圆盘（或椭圆盘）来控制管路启闭。它结构简单，外形尺寸小。由于密封结构及材料问题，该阀门封闭性能较差，只适用于低压、大口径管路中的调节，常用在输送水、空气、煤气等介质的管路中体倒流时，流体（或弹簧力）自动将阀瓣关闭。

（9）减压阀

将介质压力降低到一定数值的自动阀门，一般阀后压力要小于阀前压力的50%，它主要靠膜片、弹簧、活塞等零件利用介质的压差来控制阀瓣与阀座的间隙达到减压的目的。减压阀的种类很多，常见的有活塞式和薄膜式二种。

（10）衬里阀

为防止介质的腐蚀，有的阀门需要在阀体和阀头等衬耐腐蚀的材料（如铅、橡胶、搪瓷等），衬里材料应根据介质的性质来选用。为衬里方便，衬里阀门大多制成直角式或直流式。

（11）安全阀

为确保化工生产的安全，在有压力的管路系统中，常设有安全装置，即选用一定厚度的金属薄片，像插入盲板一样装在管路的端部或三通接口上。当管路内压力升高时，薄片被冲破从而达到泄压目的。爆破板一般用于低压、大口径的管路中，但在大多数化工管路中则用安全阀，安全阀的种类很多，大致可分为两大类，即弹簧式和杠杆式。

五、小结

阀门遍布了我们的生产装置的每一个地方，可谓牵一发而动全身，做好选型、做好管理，才能确保万无一失。

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