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谈调节阀的防火性

一、调节阀防火的重要性

　　　在化工、石油等主动化系统中，一旦产生了火灾，假如系统中某些设备能及时地切断可燃性流体通向火境之路，那么就可避免大火直接从起火区蔓延到厂区各地所引起的重大丧失。

　　　调节阀是主动化系统中的一个重要组成部分，它装于现场把持流路，因此着炸药味时它是切断流路避免可燃性流体通向火境的重要设备。在着火情况下，它是打开还是封闭是很关键的。由于调节阀由把持室的调节器进行自控，并非人工把持，因此防火阀门的重要特点应当是：能经受调温而短期工作，或者是当含辛茹苦封闭时应使泄漏量最小。阀门的防火性应当被看为一项很需要的性能来考虑，盼看能够引起有关职员的器重。

二、调节阀防火的尺度

　　　什么样的阀门才是防火阀门呢？国外所提到的防火阀门（fire—safevalve）,国外对阀门防火性的定义很多而不同一，这种定义在产业上仍缺乏明白的规定。到目前为止，仍然没有一种单一的实验或定义能明白断定一个阀门是否能防火。

　　　很多产业学会、石油公司、保险公司、阀门制作厂家，以及英国、美国的有关机构已经规定了各种测试方法。但是，被测阀门的种类和重要实验规格随测试方法的不同而不同。对燃烧阀门实验的争辩仍在持续，有的试图把两种或两种以上方法综合为一种完整的方法，但仍然没有定论。应当怎样才干准确的给防火阀门下定义？这正是我们要研究的标题，首先应当研究阀门的软阀座尺度的标题。

　　　有人认为，在大火中不会融化的金属闸阀和球形阀（globevalve）就是防火阀。这些阀门的设计和结构能保证它在着火的前后都是金属和金属（metal—to—metal）的接触，这就避免了可燃性流体进进大火这中。但是，金属阀座在着火前把持时，密封性是不好的。由于泄漏量很小，因此在大多已制定的防火尺度中也是被答应的。

用户请求阀门在正常把持时既有良好的密封性，同时又具有防火性。不少阀门厂家早在15～２０年前就试图解决这一复杂标题，他们已经研制了各种各样的“软”“硬”密封元件，所有这两类元件着火这后都能保持金属面接触的密封。

　　硬阀座是用金属或合金制成的，自身能经受高温。软阀座有橡皮、塑料或熔点低于７００℉（约370℃）的弹性材料，软阀座在大火之后能被烧毁，然后凭借系统的压力，阀板的旋转，弹簧力或自身重力的作用保持金属面接触。但是很多软阀座阀门在燃烧后的安全性也不幻想。假如这些弹性阀座在大火中不能全部烧毁，就不能形成金属面接触。下表回纳了包含软阀座的几种燃烧实验，从表中看来，各种实验尺度有不同的阀门实验规格进行分析和对照，就能懂得哪五种尺度较为严格。必需指出，美国石油学会尺度API607“软密封球阀燃烧实验（1977年）”是一种暂定尺度，它对所有16英寸以下的球阀都实用。后来第二版的尺度APIRP6F进行了修正，请求更为严格一些。

不同制作厂家所供给的阀门只能符合一个或两个如下表所先容的防火尺度，例如洛克威尔（Rockwell）公司所供给的防火柱塞阀和球阀只能符合API607和APIRP6F两种尺度，另一些公司供给的阀门只能符合另一些尺度。

三、调节阀防火的具体措施

1、阀体的防火

尽管对阀有的防火性有着不同的见解，制定的规格不同，实验方法也不同，但对阀门怎样才干防火应当有比拟一致的见解。对阀体来说，它应当有以下三点性能，而且为保证这三点性能应当采用各种具体措施。

（1）内部泄漏量最小。为了保证这一性能，首先应考虑到阀芯和阀座的金属面接触，在着火时或着火这后，阀体处于高温之中，不管其密封结构如何，弹簧力和外加压力怎样变更，都应当保证这一点，应认为这是保证其精密封闭的关键。

（2）外部泄漏量最小。为了尽量减小外部泄漏，考虑的方法有：采用能防火的阀杆密封材料，避免用较大的垫片式阀体连结。

（3）有持续的把持性。燃烧后仍能正常工作的阀门，自然就具有抗变形的才能，有抗损性。

为了保证阀体有防火性能，很多厂家都进行过各种尝试。例如，他们在阀门上包扎了多层的毡罩，用耐火材料砌成箱体，使阀门和外界隔开。但上述方法都不太会令人满足，由于阀门每次维修都要拆开、砌上。同是，由于阀门安装地位的限制，这种方法也未必能用。

目前较为满足的方法是用一种防火袋，它可以在几分种之内就套上，维修时也易于揭开。袋的材料含有多层的陶瓷纤维（eramicfiber）或玻璃纤维（fiberglass）用尼龙***裹紧，并用涂有乙烯树脂的不锈钢丝绑紧在装置上。在一般发问，并不需转变管道地位，安装空间小，通过实验在2000℉的火焰中燃烧30分钟，阀门仍不损坏，性能令人满足。

2、履行机构的防火

由于履行机构直接把持着阀门的地位，所以更需要认真研究。为了使阀门能及时保持封闭，因此在轻易着火的场合常选用弹簧式气动膜片的钢（铁）履行机构，重要是利用膜片熔点低这一特点。着火时，由于膜片熔点低很快损坏，因此弹簧移动，使阀门处于封闭地位。利用对热敏感的可熔式孔塞来下降气动系统的压力，特别实用于活塞式往复弹簧履行机构。

严重的火灾能够转变金属零件的特征，有引起金属变软并失往回火特征，有些金属实际上融化了。弹簧力的大小和回火特征有直接的关系，燃烧后剩余弹簧力能否足够保持阀门地位，需要对履行机构进行燃烧实验才干证实。

对蝶阀来说，燃烧后经常需要剩余弹簧力矩来保持阀门的紧闭地位，封闭所需的力似乎远远小于履行机构本来的输出力。在球形阀的履行机构上，剩余弹簧力很重要。在同样的管道压力下，平衡式球形阀比不平衡式球形阀所请求的弹簧力要小一些，因此利用在易着火的场合时，人们愿意用平衡式球形阀。

要使履行机构燃烧之后仍能把持，就必需保护弹簧，使它免受火焰退火的影响。保护弹簧可用三种方法：用尽热材料、用洒水器或用防火涂层。包含上多层的尽热带，利用尽热罩或者用防火袋，使履行机构在着火后正常运行半小时。但是这种尽招和密封方法较为粗笨而不便，占空间大。在履行机构顶部装上洒水器，这种做法增加了安装和保护用度；而且因火灾时经常停水，也无法给洒水器供水。履行机构可以涂上一种含有环氧基（epoxy—based）物质的膨胀薄层，使履行机构正常运行。在一个燃烧实验中，由于涂料的保护，固然火温高达1400～1700℉，履行机构仍能工作42分钟。实验用1600磅的弹簧式铸铁履行机构，约7英尺长，气缸孔径12英寸，利用9个丙烷喷炬来燃烧。在全部燃烧过程中履行机构的弹簧每分钟往复一次，燃烧后弹簧的输出力矩只下降6%，而且重要是由于轴承精度降落，摩擦增加所造成的。实验表明弹簧并不受燃烧火焰的影响，活塞与连杆的密封也依然如旧，密封良好。完成实验之后，把履行机构浸在冷水中。模仿高温外壳的突冷作用。实验表明，履行机构的壳体和内部零件并不因忽然冷却而受到有害的影响。

膨胀涂层是抹上往的，就像是抹水泥一样，抹时可在现场进行，要留心不要抹住密封部位，这样会使维修不便。当涂层干固时，就形成了坚硬的、不可渗透的密封层。Jamesbury公司还在重要部位造了盘板和箱体，分辨涂抹，这样维修时就可以搬开盘板。假如履行机构是铝壳体，即应用涂料也难以防火，由于铝的熔点低（1033～1150℉），在高于此熔点的碳氢混杂火焰中，零件就会失效，阀门不能封闭。

最后，还要先容一种连杆保护的方法。往复式弹簧装置是由各个调节阀制作厂家供应的，这些弹簧装置处于一种“待击”地位，它只有在着火时才干击发，击发时阀门移动到一个主动保险的地位。还将有持元件可以用易熔连杆、脆性连杆或电热连杆。电热连杆和易熔连杆的作用一样，都能受热启动。在着火的危险时刻，这些连杆立即被烟气随动装置所断开，使阀门处于保险位