在石化和化工的装置中，高性能蝶阀，无论是自动阀还是手动阀，在设备运行、严密关断应用和设备维护中起着关键作用。一些关键的设计特性和性能会极大地影响这些阀门的性能和可靠性。本文将帮助用户在评估开关阀的选型方案时做出合适选择。
高性能蝶阀的优势
高性能蝶阀采用先进的双偏心阀座设计和特殊的密封面，能够实现气泡密封、零泄漏，同时设计更紧凑，安装所需空间大大减少，且成本低于球阀或旋塞阀。这使得高性能蝶阀成为大多数需要零泄漏严密关断的开关应用的理想解决方案。
高性能蝶阀的设计不尽相同。艾默生的设计改进使阀门的使用寿命更长，同时始终提供严密关断性能，这些特性显著降低了阀门整个生命周期的成本。本文来讨论如何在不同工况中进行正确的阀门选型。
阀座的创新设计
选择适合工况的高性能蝶阀首先要仔细评估阀板和阀座的设计。显然，拥有更长使用寿命以及严密关断性能是一个关键的性能要求，阀门和阀座的设计最终决定了该阀门在该应用中的性能。
阀板材料有很多，但应始终考虑在密封面上进行一些硬化处理以避免磨损，我们认为双偏心的设计更为优秀，它能够确保严密关断的性能。阀板设计必须与阀座设计配对，阀座可以根据阀板进行成型和调整，同时提供较长的使用寿命。
对于许多阀门设计来说，严密关断和长使用寿命往往是相互排斥的，因为阀板凸轮越紧密地进入阀座，阀座的磨损和退化就越快。而艾默生的设计允许高性能阀门在大大延长的使用寿命的同时提供气泡级严密关断 (见图1)。
（图1）
长寿命高性能阀门采用重载型聚合物阀座，带有支承环、内部缠绕垫片和设计形成的间隙，因此阀座可以在阀板凸缘面回座的过程中进行弹性补偿。这种设计在延长使用寿命的同时提供了气泡级密封。
为了实现这些优点，需要采用先进的阀座设计和阀板升级以减少接触。阀座由PTFE 或RTFE 制成，并由支承环支撑，并通过阀座内部的金属丝缠绕加强。这种设计提供气泡级密封，同时磨损非常小。
可调节阀座与阀板配合，使阀门在全真空到额定压力条件下实现气泡级密封。它还可以在阀门两侧加压时保持低泄漏率，无论采用哪种管道安装方式，以及工艺介质流向，它的表现同样优秀。
另一个创新设计点涉及对阀板和阀杆的升级，使阀板在行程至7度时完全脱离阀座，阀板/阀座接触最小而减少了对阀门的磨损，并进一步提高了阀座的使用寿命。
阀杆密封设计
世界各国的环境法对逸散性排放的要求越来越严格，因此要求阀门填料的泄漏率降至最低。阀门填料设计必须满足相互矛盾的要求 - 即使填料磨损，泄漏率也必须保持在接近零的水平，这通常需要对填料进行较高的挤压密封，填料必须提供一个低摩擦表面，在阀门的整个使用寿命期间减少阀杆旋转中产生的摩擦。
与时俱进的环保型密封填料通过结合特殊材料和先进的填料设计解决了这个问题(图2)。动态加载填料垫圈保持填料环上的恒定压力，填料环由许多不同材料制成的编织环和V形环组成，以满足应用的压力和温度要求。为了延长填料寿命并减少摩擦，阀杆必须由高硬度材料制成。
（图2）
低逸散性排放的填料是化工或石化行业应用中高性能阀门的关键要求。通过应用各种特殊材料和专业工程设计，可以在延长使用寿命的同时实现接近零的逸散性排放。
如果设计中选用合适的填料可以实现并保持近零泄漏的性能，使用寿命更长。易于调整的填料调节螺母使阀门填料寿命进一步延长。
阀门设计
选择阀门时，除了需要通过ISO 15848-1 BH CO3的低泄漏认证，还应该考虑更多设计特点：
☑ 标准面对面阀门尺寸符合EN 558 Series 20 and Series 25.
☑ 填料调整区和阀体之间的加长区域，使管道和阀门绝缘，同时如果需要，仍然允许填料在线维护。
☑ 整体铸造ISO 5211顶法兰连接可以方便同样匹配的执行机构进行安装，避免额外采购支架或联轴器。
☑ 坚固的阀杆阀板连接形式，同时减少截留面积，使阀门保持高流通能力。
☑ 符合EN 12569标准的防吹出阀杆设计。
☑ 支耳式连接方式可以应用在管线末端。
拥有以上特点的高性能蝶阀可以确保其在广泛应用中提供高流量特性，以及双向密封，不受系统压力的影响，使阀门可以不受流向限制的安装在管道中。
易于维护
随着时间的推移，阀座和填料磨损是不可避免的，因此每个高性能蝶阀都应该能够轻松更换填料和阀座部件(图3)。
（图3）
高性能阀门具有多种设计特点 – 直接安装到各种执行机构，最大限度地提高阀门流量，在双向密封和管道末端应用时提供气泡级密封性能。
易于维护的阀门包含阀座和填料组件，无需拆卸阀板和阀杆就可以维修或更换。
高性能蝶阀涉及的国际标准
任何高性能阀门的设计都应该满足各种国际标准和认证，包括:
☑ 欧盟 2014/68/EU 压力设备指令: 为在欧洲使用的压力设备产品 (PED) 建立安全标准。
☑ NAMUR NE 167: 德国测量与控制标准委员会的NE 167 是2021年发布的技术建议，其中包含了阀门承压和接液部件、最终控制元件和现场设备的最新最佳实践。
☑ EN 593: 针对蝶阀制定的欧盟标准，开关、调节和控制应用中金属蝶阀的最低设计要求。
☑ EN 12569: 石化化工生产工艺中使用阀门的要求和测试。
☑ ISO 15848-1 BH C03: 阀门逸散性外漏测试标准，确保阀门在多个循环中实现并保持非常低的逸散性排放。
☑ EN 12266-1 泄漏率 A级: 提供确认阀门提供零泄漏/气泡级紧密关断的测试程序。
