一、背景：
由于氟化工產(chǎn)品具有高性能、高附加值等優(yōu)點(diǎn)，人們曾一度把氟化工稱之為“黃金產(chǎn)業(yè)”。氟化工藝是氟化工反應(yīng)中的靈魂，以氟化氫或氟氣為原料的氟化反應(yīng)更是工業(yè)化中最常見的方法之一。在涉“氟”的化工項(xiàng)目中因?yàn)榉瘹浜头鷼獗旧硖厥獾幕瘜W(xué)性質(zhì)，在閥門選型時常常被特殊“照顧”。這里與大家交流的是最常見的手動閥門的選型設(shè)計(jì)，而非利用電、氣、電磁等驅(qū)動的自動化閥門。
二、閥門分類介紹
1、按照用途分類
閥門是化工生產(chǎn)中最常見的管件，按照用途可以分三類：快開式閥門、調(diào)節(jié)型閥門、特殊功能的閥門。
快開式閥門：其特點(diǎn)是打開速度比較快，一般90°旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)起閉功能，如我們常見的球閥、蝶閥、閘閥等。
調(diào)節(jié)型閥門：其特點(diǎn)是除完成啟閉功能外，可以控制介質(zhì)的流通量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。我們常見的有截止閥、針型閥等。
特殊功能的閥門：其功能特點(diǎn)是不用于啟閉，而是在生產(chǎn)中發(fā)揮特殊作用。如安全閥、疏水閥、止回閥等。
國家標(biāo)準(zhǔn)分類
現(xiàn)行常用的國內(nèi)閥門型號編制方法有兩個規(guī)范：
一個是國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的JB/T 308-2004《閥門 型號編制方法》；另一個是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合發(fā)布的GB/T 32808-2016《閥門 型號編制方法》。前者側(cè)重適用于通用型閥門，后者適用于各類閥門，兩者的發(fā)布部門雖然不一樣，但兩者的提出部門都是中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會。所以，兩個規(guī)范的對閥門型號的編制方法大同小異，其編制都是由類型代號、驅(qū)動方式代號、連接形式代號、結(jié)構(gòu)形式代號、密封面材料代號、閥體材料代號、壓力代號。如下圖：
我們在閥門上會看到一些例如“Q41F-16C或J23W-25P ”的字樣，這就是按以上方法表示的。其分別表示法蘭式、密封面為氟塑料、公稱壓力PN16的碳鋼球閥和外螺紋連接、密封面為本體材料、公稱壓力PN25的不銹鋼截止閥。
國外閥門型號編制方法主要遵從API（美國石油協(xié)會）發(fā)布的API3和ASME標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榭紤]訂貨周期和其他因素我們一般不用。
三、涉“氟”閥門選型設(shè)計(jì)
在閥門選型時，閥門形式、公稱壓力、密封面形式、材質(zhì)為主要研究對象。氟化氫和氟氣的滲透性都比較強(qiáng)，密封面的泄露會直接影響正常生產(chǎn)和甚至危害操作人員的安全，所以我們在設(shè)計(jì)中必須慎重。氟化氫和氟氣按照GBZ230-2010《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的公式計(jì)算都被定為高度危害介質(zhì)，因此選型時既要滿足功能需求，又要符合國家規(guī)范。除特殊用途閥門外，個人認(rèn)為選型一般步驟如下：
A：判斷閥門使用用途：如果只是切斷截流，則可以選擇快開式閥門，如果需要調(diào)節(jié)流量可以選擇調(diào)節(jié)型閥門。其中小管徑（小于DN15）調(diào)節(jié)類閥門一般選針型閥,大管徑一般選用截止閥。例如輸送0.1MPa的氟氣或氟氮混合氣，小管徑閥門我們可以選擇卡套式針型閥，大管徑閥門可以選用焊接的波紋管截止閥。
B：根據(jù)操作條件、工況環(huán)境確定閥門的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度。設(shè)計(jì)的依據(jù)就是既要符合規(guī)范，又要考慮經(jīng)濟(jì)型。這里特別提出的是涉“氟”閥門的法蘭設(shè)計(jì)壓力一般低于2.0MPa。其出處我找到一個稍微牽強(qiáng)的規(guī)范在HG/T20583-2011《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》中有如下要求：“容器內(nèi)為易燃、易爆介質(zhì)或毒性為中度和輕度危害介質(zhì)的接管法蘭的公稱應(yīng)力等級選用應(yīng)不低于1.6MPa；毒性為極度和高度危害介質(zhì)以及介質(zhì)特性為強(qiáng)滲透性介質(zhì)的接管法蘭的公稱應(yīng)力等級選用應(yīng)不低于2.0MPa”。規(guī)范的制定是有一定理由的，遵守規(guī)范其實(shí)也是減少危害的一種途徑。例如用泵（揚(yáng)程20m）輸送介質(zhì)為無水氟化氫時，其泵出口最大壓力也就0.2MPa左右，然而閥門我們一般選用PN25的，如型號Q41F-25C。
C：涉“氟”密封面一般也提高要求。按照GB 50316-2000（2008版）《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》中13.2對A2類流體管道的補(bǔ)充規(guī)定中提到“A2類流體閥門應(yīng)采用防止閥桿填料處泄露的、可靠的密封結(jié)構(gòu)形式”。然而，平常設(shè)計(jì)時氟氣一般被“照顧”為A1類流體來設(shè)計(jì)。GB 50316-2000（2008版） 13.1中提到“A1類流體應(yīng)采用防止閥桿填料處泄露的閥門，包括波紋管截止閥、旋塞閥等”。所以對于滲透性強(qiáng)的氟氣，特別是大管徑（＞DN25）的閥門，推薦焊接形式的波紋管截止閥。波紋管截止閥泄露點(diǎn)少，密封效果好。除此之外A1類流體對法蘭密封面還有一個要求：“其密封面如果采用軟墊片時應(yīng)該選用凹凸面(MFM)和榫槽面(TG)”。這就是介質(zhì)氟氣的閥門大多不用突面（RF）和平面（FF）的規(guī)范出處。
D：材質(zhì)的選擇。平時常見的材質(zhì)就是碳鋼（一般表示方法中帶字母“C”）和不銹鋼（一般表示方法中帶字母“P”），也有的閥門上會用WCB和CF8來表示。一般情況，材質(zhì)的選擇應(yīng)該從工藝和使用工況兩方面考慮。例如，某個產(chǎn)品對潔凈度要求很高，像高純特氣，閥門選型應(yīng)該選用不銹鋼材質(zhì)，介質(zhì)為氟氣的一般做鈍化處理。還有一些苛刻的使用工況，比如使用溫度-40℃＜T＜-20℃時，就不能用一般的碳鋼閥門。使用溫度在-196℃＜T＜-40℃時，需要特殊的低溫閥門。
以上的交流只是我認(rèn)為比較實(shí)用的閥門選型方法以及查到的必須遵循的設(shè)計(jì)規(guī)范，僅供大家參考。閥門選型是管道設(shè)計(jì)的重要組成部分，管道設(shè)計(jì)又是化工設(shè)計(jì)的一個獨(dú)立專業(yè)，涉“氟”的閥門選型實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很重要，希望在以后閥門選型工作中我們共同探索這個被特殊“照顧”的元素。
