腐蚀性化工介质的塑料球阀选型选材
上海申弘阀门有限公司
很久以来，腐蚀就是化工设备zui头痛的危害之一，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工阀门选型时首先要注意选材的科学性。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀,电动球阀,气动球阀,电动闸阀,气动闸阀,电动调节阀,气动调节阀，减压阀。水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。塑料球阀适用于带腐蚀性介质的输送过程的截流，根据不同材质温度-14℃～100℃、-40℃～140℃。 全部零件采用RPP或PVDF注塑件组装成型，塑料球阀耐腐蚀性能优良。 密封圈采用F4。耐腐性能优异，延长使用寿命。转动灵活、使用方便。塑料球阀整体式球阀泄漏点少，强度高，连接式球阀装拆方便。塑料球阀分类：法兰塑料球阀，丝扣塑料球阀，承插塑料球阀，双由令塑料球阀塑料球阀采用一体式电动执行器于塑料球阀组成。输入220V电源即可直接进行开关量调节，亦可内置伺服模 塑料球阀塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。
块，输入控制信号(4～20mADC或1～5VDC)及单相电源即可控制运转。塑料球阀重量轻、耐腐蚀性强，被应用于多个领域，如一般纯水和生饮水的管路系统、排水和污水管路系统、盐水和海水管路系统、酸碱和化学溶液系统等多个行业，品质得到广大用户的认可。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点：
各种腐蚀性介质工况下的化工阀门选型选材
在硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、碱（氢氧化钠）、氨（氢氧化氨）、氯气（液氯）、盐水（海水）、醇类、酮类、酯类、醚类等腐蚀性介质工况下的阀门，防腐蚀就是化工设备zui关键的地方，如果不能选择正确的化工阀门金属材料，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。《适用于各种腐蚀性介质工况的化工阀门选型》此文针对一些常用化工介质谈谈阀门选材的要点：
1.硫酸介质硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作阀门的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金阀门）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟阀门（F46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。
2.盐酸介质决大多数金属材料（包括各种不锈钢材料）都不耐盐酸腐蚀，含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶阀门和塑料阀门（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的选择。但这样的介质如果温度超过了150℃，或者压力大于PN16公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了，而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小，不老化，寿命比一般的阀门要长得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。
3.硝酸介质一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用zui广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛球阀及钛合金材料。
4.醋酸介质醋酸是有机酸中腐蚀性zui强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多石化企业在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛闸阀及钛合金或者高合金不锈钢。
6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。
7.氯气（液氯）大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的，尤其是氯气带水的情况，包括各种的合金钢阀门，这种情况下，衬四氟阀门是个很不错的选择，但是生产氯碱的化工厂会发现：衬四氟阀用的时间稍微一长，扭矩力增大，四氟老化的问题就会凸显出来了，这种情况下发生的泄露就是致命的了。可以考虑用衬四氟陶瓷球芯替换原来的普通衬四氟阀门，利用陶瓷的自润滑性和四氟的耐腐蚀会有的效果。
8.盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。
9.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可适用，具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。
11.硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟阀门是一种更为经济的选择。聚丙烯球阀
12。醋酸 它是有机酸中腐蚀性zui强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢阀门或氟塑料阀门。
13.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶阀门和塑料阀门（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的选择。
14.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用zui广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。
塑料球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用用于流体的调节与控制，它与其它阀 类相比，具有以下一些优点。1、流体阻力小、球阀是所有阀类中流体阻力zui小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。而UPVC球阀是近年来根据各种腐蚀性管道流体需求而开发的一种新材料球阀产品。产品优点：阀体重量轻、耐腐蚀性强，外型结构紧凑美观，本体重量轻容易安装，耐腐蚀性强，应用范围广，材质卫生无毒，耐磨损、容易拆卸，维护简单易行。塑料球阀除了UPVC塑料材质外，还有RPP、PVDF、PPH、CPVC等。
塑料球阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省，安装尺寸小，开关迅速、90°往复回转，驱动力矩小等特点，用于截断、接通、调节管路中的介质，具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。
塑料球阀可以运送泥浆，在管道口积存液体zui少。 低压下，可以实现良好的密封。 调节性能好。塑料球阀的流线形设计，使流体阻力损失小，可谓是一种节能型产品。
阀杆为通杆结构，经过调质处理，有良好的综合力学性能和抗腐蚀性，抗擦伤性。球阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运行，阀杆的填料不易破坏，密封可靠。与蝶板锥销固定，外伸端为防冲出型设计，以免在阀杆与蝶板连接处意外断裂时阀杆崩出。连接方式有法兰连接、对夹连接、对焊连接及凸耳对夹连接。驱动形式有手动、蜗轮传动、电动、 气动、液动、电液联动等执行机构，可实现远距离控制和自动化操作。 球阀的缺点如下：
1、使用压力和工作温度范围小。
2、密封性较差。
塑料球阀其开度与流量之间的关系，基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量，其流量特性与配管的流阻也有密切关系，如两条管道安装阀门口径、形式等全相同，而管道损失系数不同，阀门的流量差别也会很大。
如果阀门处于节流幅度较大状态，阀板的背面容易发生气蚀，有损坏阀门的可能，一般均在15°外使用。
塑料球阀处于中开度时，阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心，两侧形成完成不同的状态，一侧的蝶板前端顺流水方向而动，另一侧逆流水方向而动，因此，一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口，另一侧类似节流孔形开口，喷嘴侧比节流侧流速快的多，而节流侧阀门下面会产生负压，往往会出现橡胶密封件脱落。
塑料球阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。
塑料球阀操作力矩，因开度及阀门启闭方向不同其值各异，卧式球阀，特别是大口径阀，由于水深，阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外，阀门进口侧装置弯头时，形成偏流，力矩会有增加。阀门处于中间开度时，由于水流动力矩起作用，操作机构需要自锁。
塑料球阀结构简单，只由少数几个零件组成，材料耗用省；体积小、重量轻、安装尺寸小，驱动力矩小，操作简便、迅速，只需旋转90°即可快速启闭；并且还同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，在大中口径、中低压力的使用领域，塑料球阀是主导的阀门形式。球阀处于*开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时*的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。球阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到*密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。 如果要求球阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。球阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。球阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。 常用的球阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式球阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式球阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。 阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。
随着防腐合成橡胶和聚四氟乙烯的应用，球阀的性能得以提高，并满足于不同的工况条件。近十几年来，金属密封球阀发展迅速，随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用，使 金属密封球阀在高温、低温、强冲蚀等工况条件下得到广泛的应用，并部分取代了截止阀、闸阀和球阀。与本文相关的论文有：矿山电动插板阀
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