閥門作為石油化工管道系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在石油加工過程中發(fā)揮著接通截斷介質(zhì)、防止倒流、調(diào)節(jié)壓力流量、超壓保護(hù)等關(guān)鍵作用，其投資約占裝置配管費(fèi)用的 40%~50%。石油化工裝置介質(zhì)多具有易燃、易爆、有毒、腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，工藝過程復(fù)雜且條件苛刻，對閥門質(zhì)量要求極高，一旦故障可能引發(fā)介質(zhì)泄漏、火災(zāi)BOOM等惡性事故，因此閥門的科學(xué)選型與規(guī)范應(yīng)用至關(guān)重要。

一、閥門選用關(guān)鍵原則

適配流體性質(zhì)：需明確流體類型（液體、氣體、蒸汽等）、是否含固體懸浮物、是否存在汽化 / 液化現(xiàn)象及腐蝕性強(qiáng)弱，尤其要注意混合物腐蝕性與單一成分的差異。

匹配閥門功能：根據(jù)切斷、調(diào)節(jié)流量、快速啟閉等功能需求選型，明確泄漏要求，不同類型閥門特性各異，需針對性選用。

確定合適尺寸：依據(jù)流體流量和允許壓力損失確定閥門尺寸，通常與工藝管道尺寸保持一致。

考量壓力損失：不同結(jié)構(gòu)閥門阻力不同，需結(jié)合功能特性平衡阻力與使用需求。

推薦閥門材質(zhì)：根據(jù)壓力、溫度等級和流體特性選型，閥體不同部位可采用多種材質(zhì)組合。鑄鐵閥體最高耐溫 200°C，鋼閥體可達(dá) 425°C，超過 425°C 需用合金鋼，超過 550°C 宜選 Cr-Ni 不銹鋼；腐蝕性介質(zhì)可選用不銹鋼、蒙乃爾合金、塑料材質(zhì)或防腐襯里閥門。

適配溫度壓力：根據(jù)工作溫度和壓力確定閥門材質(zhì)與壓力等級，確保工況匹配。

二、閥門特殊要求與一般要求

（一）特殊要求

工藝物料、極度 / 高度危害介質(zhì)及可燃介質(zhì)管道用球閥、旋塞閥等特種閥門，需具備防火、防靜電結(jié)構(gòu)，廠家應(yīng)通過 API 607 測試。

軟質(zhì)密封閥門的密封件，壓力溫度參數(shù)需符合管道設(shè)計條件。

低溫系統(tǒng)閥門（止回閥除外）應(yīng)采用加長閥蓋結(jié)構(gòu)，彈性閘板閘閥需在高壓側(cè)閥盤開設(shè)排氣孔。

帶螺紋閥蓋的閥門，不得用于極度 / 高度危害介質(zhì)和液化烴管道。

（二）一般要求

內(nèi)漏控制：內(nèi)漏是閥門質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)，可燃、易爆、有毒介質(zhì)泄漏要求極高，部分需零泄漏。閥門出廠前需按 API 598 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)（38°C 時 1.5 倍公稱壓力）、密封試驗(yàn)（上密封、低壓 0.5-0.7MPa、高壓 1.1 倍公稱壓力）。

外漏防控：外漏直接威脅安全，一些場景需采用波紋管密封閥、隔膜閥實(shí)現(xiàn)零外漏，外漏限值遵循美國環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)（不超過 500PPm），采用氦氣進(jìn)行 Low Emissions 測試。

材料質(zhì)量保障：DN≥50 閥門多為鑄造閥體，鑄造質(zhì)量直接影響可靠性，需結(jié)合使用條件選擇材料標(biāo)準(zhǔn)中的附加檢驗(yàn)項(xiàng)目。

三、API 閥門的關(guān)鍵優(yōu)勢

自上世紀(jì) 90 年代起，API 閥門在石化行業(yè)廣泛應(yīng)用，取得 API 認(rèn)證的廠家眾多，相較于 JB 閥門優(yōu)勢特別：

結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，如 DN≥50 閘閥采用彈性閘板，可自動調(diào)整與閥座密封配合，減少內(nèi)漏。

標(biāo)準(zhǔn)體系齊全配套，適配性強(qiáng)。

具備專門的質(zhì)量和產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)，質(zhì)量管控更有保障。

我國曾推出等效 GB 閥門但未推廣，目前大外徑系列管路多采用 API 閥門。

四、常用標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)選用規(guī)則

（一）常用標(biāo)準(zhǔn)

美國石油學(xué)會（API）：包括 API 594（止回閥）、API 598（檢驗(yàn)試驗(yàn)）、API 600（鋼制閘閥）等系列標(biāo)準(zhǔn)。

美國機(jī)械工程師學(xué)會（ASME）：涵蓋 ASME B16.5（管法蘭）、ASME B16.10（閥門尺寸）等標(biāo)準(zhǔn)。

其他標(biāo)準(zhǔn)：美國 NACE MR0103（抗硫化物應(yīng)力開裂材料）、MSS 系列標(biāo)準(zhǔn)及英國 BS 系列標(biāo)準(zhǔn)等。

（二）標(biāo)準(zhǔn)選用

閘閥、截止閥、止回閥：法蘭式 / 對焊式碳鋼 / 低合金鋼材質(zhì)（1-24 寸，150-2500 級）采用 API 600；不銹鋼材質(zhì)（1/2-24 寸，150-600 級）采用 API 600、API 603；承插焊式等所有鋼材質(zhì)（1/2-2.5 寸，800-1500 級）采用 API 602、MSS SP-118。

球閥：法蘭式 / 對焊式所有鋼材質(zhì)（1/2-12 寸，150-300 級）采用 API 608、MSS SP-72；承插焊式 / 螺紋式所有鋼材質(zhì)（1/2-2 寸，150-600 級）采用 API 608、MSS SP-110。

蝶閥：對夾式等球墨鑄鐵等材質(zhì)（2-72 寸，125-150 級）采用 API 609-A、MSS SP-67；高性能偏心閥座蝶閥（所有鋼材質(zhì)，3-24 寸，150-600 級）采用 API 609-A、MSS SP-68。

五、閥門型式與驅(qū)動方式選用

（一）型式選用

閘閥：一般開關(guān)場景優(yōu)先，DN≤40 宜用明桿支架式楔式固定閘板，DN≥50 宜用彈性閘板，低溫介質(zhì)選用低溫閘閥。

截止閥：適用于需調(diào)節(jié)的開關(guān)場合、液化石油氣 / 液態(tài)烴管道，劇毒介質(zhì)宜用波紋管密封型，防腐要求高的場合可用非金屬襯里型，適用于 DN200 以下。

止回閥：DN≤40 用升降式（水平安裝），DN50-400 用旋啟式（不得垂直安裝于介質(zhì)自上而下管道），DN≥450 用 Tilting-Disc 止回閥，DN100-400 也可選用對夾式。

蝶閥：特定條件下可替代閘閥，如設(shè)計壓力 < 1.0MPa、溫度 < 100°C、DN400-1200mm 的工業(yè)用水 / 壓縮空氣管道，用雙 / 三偏心軟密封型；油氣介質(zhì)按壓力溫度選用雙 / 三偏心金屬硬密封型。

球閥：設(shè)計壓力 < 1.0MPa、溫度 < 100°C、DN≤200 的工業(yè)用水 / 壓縮空氣管道，可用非金屬或金屬密封付；油品油氣、飽和水 / 過熱蒸汽等介質(zhì)按工況選用金屬密封付球閥。

（二）驅(qū)動方式選用

常規(guī)采用手輪操作，高壓大直徑閥門因扭矩過大，可選用傘齒輪、電動或氣動驅(qū)動。電動、氣動驅(qū)動閥門價格為手輪操作閥的 3-5 倍，適用于遠(yuǎn)距離控制或快開快關(guān)場景。

齒輪操作適用條件：閘閥 PN2.0MPa（150Lb）≥DN400、PN5.0MPa（300Lb）≥DN350 等；截止閥 PN42.0MPa（2500Lb）≥DN100 等；球閥 PN2.0MPa（150Lb）≥DN200、PN5.0MPa（300Lb）及以上≥DN150 等；公稱直徑小于上述數(shù)值但關(guān)閉回轉(zhuǎn)力超 30Kgf 的閥門，也需齒輪驅(qū)動。

六、關(guān)鍵部件選用

（一）內(nèi)件選用

密封面需適配高溫、高壓、腐蝕、含顆粒等工況，具備良好焊接、機(jī)加工、抗氧化、抗熱疲勞、抗擦傷、耐腐蝕和耐沖蝕性能，且與本體材料線脹系數(shù)相近。碳素鋼閥和鉻鉬鋼閥一般選 13Cr，PN=CL300 可閥座或閥板、閥座堆焊 STL 合金，PN≥CL600 需均堆焊；不銹鋼閥門內(nèi)件材質(zhì)通常與閥體一致，按壓力等級確定是否堆焊 STL 合金，具體可參照 API、BS 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)件號。

（二）閥桿填料選用

常用填料有石棉編織填料、柔性石墨填料、聚四氟乙烯類填料。柔性石墨填料耐高溫高壓、回彈性好、耐低溫、密封性強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕，已逐步取代石棉填料；石棉填料因價格低廉仍用于常溫閥門；聚四氟乙烯類填料適用于強(qiáng)腐蝕或無污染介質(zhì)場合，最高耐溫 204°C。

（三）閥蓋墊片與型式選用

墊片需具備彈性、強(qiáng)度和耐腐蝕性，CL150 螺栓連接（BB）閥用石棉平墊或纏繞式墊片，CL300 螺栓連接閥用石棉或石墨纏繞式墊片，≥CL600 螺栓連接閥用軟鐵等環(huán)墊或石墨纏繞式墊片（按閥體材質(zhì)選型），≥CL600 壓力密封（PSB）閥按閥體材質(zhì)選用墊片。

閥蓋型式：PN≥CL1500、DN≥50 閥門采用壓力密封（PSB）閥蓋，PN≤900 閥門采用螺栓連接（BB）閥蓋。

七、閥門描述與訂貨要求

（一）閥門描述

API 閥門無統(tǒng)一代號，工程公司或設(shè)計院通過編碼和規(guī)格書詳細(xì)描述，規(guī)格書需包含閥門名稱與編碼、公稱壓力與直徑、介質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)與連接方式、各部件材質(zhì)、墊片與緊固件、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及特殊要求等。

（二）訂貨要求

閥門訂貨和制造需以設(shè)計單位提供的規(guī)格書為準(zhǔn)。

API 閥門到場后無需解體更換墊片和填料，國標(biāo)閥門通常需現(xiàn)場解體更換。

廠家需熟悉技術(shù)文件并與設(shè)計人員澄清偏差，簽訂合同后提交制造確認(rèn)圖，經(jīng)訂貨單位簽字確認(rèn)后再生產(chǎn)。

八、主要裝置及閥門配置

（一）主要裝置及規(guī)模

包括乙烯裝置（80-100 萬噸級）、聚乙烯裝置（40-60 萬噸級）、聚丙烯裝置（12-30 萬噸級）、丁二烯裝置（12-16 萬噸級）等八大類裝置。

（二）典型裝置閥門配置

乙烯裝置：閥門總數(shù)約 20000 臺，通用閥門有閘閥、截止閥等，介質(zhì)溫度 - 196°C~780°C，比較高壓力 13.35Mpag，閥體材質(zhì)包括碳鋼、不銹鋼等，特殊閥門如高溫高壓閥、軸流式止回閥多依賴進(jìn)口。

聚乙烯裝置：閥門總數(shù)約 5500 臺，球閥用量較大（約 900 臺），含金屬硬密封型，有少量低溫閥、三通球閥等。

聚丙烯裝置：閥門總數(shù)約 5500 臺，球閥約 2000 臺（含 10 臺金屬硬密封型），含低溫閥、粉料系統(tǒng)刀閥等。

丁二烯裝置：閥門總數(shù)約 3500 臺，丁二烯含量 > 5% 的管道選用波紋密封閥，>14" 閥門選用 LIVE-LOADED 閥門，閥門與丁二烯接觸部件不得用銅及銅合金。

其他裝置：EO/EG 裝置閥門約 4000 臺，含波紋管密封截止閥、軸流式止回閥；汽油加氫裝置閥門約 2500 臺，含臨氫閥門；PX 裝置閥門約 1800 臺，含 VEE 球閥、RTSV 高性能蝶閥等特殊閥門。

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