2019-09-06
当今淡水资源匮乏，沿海电厂普遍采用还是作为冷却水，国内外也建造了很多还是氮化装置，然而海水流过管道会对管道中的阀门造成十分严重的腐蚀。本文从介质、材料、阀门类型等方面入手，分析海水淡化项目工程中阀门的选择。合理选择阀门的类型，可以减少材料耗量，降低局部阻力和能耗，方便安装，减少维修。
1.切断阀
大型海水淡化中工艺管径一般为DN300-DN1600，超出一般球阀和截止阀的使用范围。蝶阀与相同口径闸阀（Z41H）相比，具有结构简单，易防腐，安装长度短，消耗钢材少，阀门局部阻力系数相近的优点，选择蝶阀作为切断阀更经济实用。根据压力等级，蝶阀可分为低压蝶阀和高压蝶阀。
（低压蝶阀）
低压蝶阀可以采用中线无销钉衬胶蝶阀。当蝶阀≤DN500时，采用对夹式连接，当蝶阀≥DN550时，采用法兰连接。当蝶阀口径≥DN150，开启力小于400N，采用手柄操作。当蝶阀口径≥DN200，采用齿轮箱操作。由于低压阀门的背压低，采用中线结构不会增加太多扭矩，这种结构有两次密封。主密封是蝶板和阀座采用预紧力获得，第二密封是阀杆和阀座孔的过盈配合获得。由于阀杆和介质完全隔离，不渗入海水，故阀杆可采用2Cr13或等同材料制作。阀体采用球墨铸铁衬EPDM，增加密封性能。由于阀体不与介质接触，降低了阀体材料性能要求。
（高压蝶阀）
选择高压蝶阀材料时，除考虑海水的腐蚀因素外，还需要考虑材料的耐压性能，工作压力为69bar，最高压力≥85bar时，由于背压高，为了减少扭矩，高压蝶阀采用双偏心结构。当蝶阀公称尺寸≤DN500，采用对夹式联系，当蝶阀公称尺寸≥DN550，采用法兰式连接，压力等级C1600，阀体和蝶板材料为双相钢ASTM A998 CR.4A,由于阀杆暴露在介质中，阀杆采用材料为ASTM A276 UNS31803,阀座材料为RPTFE。双偏心结构增加了局部阻力系数，蝶板和固定需要销钉，销钉的防腐要求和其它过流部件相同。
2.止回阀
止回阀通常安装在海水泵出口，用以阻止海水倒流和水锤对设备的损坏。目前海水淡化项目中使用的止回阀有缓闭蝶式止回阀、全衬胶蝶式对夹止回阀、单瓣对夹止回阀和单瓣双相钢对夹止回阀等。
（1）缓闭蝶式止回阀
缓闭蝶式止回阀（H48X-10Q）的主题材料为球墨铸铁，机械或液压缓闭抗水锤能力较好，适合低压使用。目前在废水处理、化工厂和市政等工程得到很大的应用，在海水淡化工程的产品水工段应用。
（2）全衬胶蝶式对夹止回阀
全衬胶蝶式对夹止回阀（H77X-10Q）是对缓闭蝶式止回阀HH48X-10Q在防腐方面的改进，阀体和阀杆采用全衬胶方式，阀板可采用双相不锈钢或镍铝青铜。此类阀门设置在低压海水泵的出口处，适合大口径管路上安装，阀门公称直径范围为DN200-1200，设计时需注意该阀门对安装空间的要求，阀门安装不当会引起阀瓣和弹簧对阀杆长期作用，破坏阀体和阀杆接触处密封，渗入介质，造成阀体腐蚀，缩短阀门使用寿命。
（3）单瓣对夹止回阀
单瓣对夹止回阀(H47H)结构简单，安装空间小，可在低压或高压工况下使用，阀门整体采用双相不锈钢，抗海水的腐蚀性能好，质量轻，可水平和垂直安装，使用方便。在带上淡化装置中，一般选用≤DN250的单瓣对夹止回阀。当阀门公称尺寸＞DN250时，水击作用明显，动作噪音大，大口径单瓣对夹止回阀在气路配管中广泛应用。阀门为非圈通径，阀瓣开度最大45°，阻力系数增加，流通能力下降。
（4）单瓣双相钢对夹止回阀
单瓣双相钢对夹止回阀安装空间小，采用INCONEL弹簧配合阀瓣重力快关，流量或压力低于一定值，自动关闭抗水击，密封面采用EPDM密封圈，减少水锤作用。流线形阀瓣局部阻力系数低，阀门开度增大。单瓣双相钢对夹止回阀安装在海水淡化的反渗透高压泵出口，是高压、抗击水锤、耐腐蚀和止回的解决方案。
