外译｜被误解的止回阀

止回阀可能是有史以来最容易被误解的阀门。如果您向大多数工厂人员提到止回阀，典型的回答是“它们不起作用”。事实上，这些人员很可能已经取出内部构件或重新布置系统以避免使用止回阀。换句话说，这些阀门可能是当今使用最少的阀门。

本文将探讨止回阀的基础知识，它们是如何工作的，有哪些类型，如何选择和安装它们，如何解决它们的问题，以及为什么它们并不总是问题的原因。

简而言之，止回阀允许沿一个方向流动，并在管路中的流体反向时自动防止回流（逆流）。它们是为数不多的无需帮助即可打开和关闭的自动阀门之一。虽然有些可以在特殊情况下安装外部加重和阻尼装置，但大多数没有像开/关控制或其他阀门那样的任何外部帮助。与其他阀门不同，即使工厂设施失去空气、电力或液压，或者可能手动循环它们的人，它们也会继续工作。

与其他类型的阀门一样，止回阀具有各种尺寸、材料和端接。线径范围从 1/8 英寸或更小到 50 英寸或更大。它们由青铜、铸铁、塑料、碳钢、各种等级的不锈钢和哈氏合金、铬镍铁合金、蒙乃尔合金和钛等合金制成。端部连接包括螺纹、承插焊、对焊、法兰、沟槽、对夹和插入式。

止回阀随处可见，包括在家中。如果地下室有污水泵，止回阀可能位于泵的排放管路中。在家庭之外，它们存在于海水淡化、水和废物处理、化工、食品和饮料、地热、采矿、石油和天然气、电力、纸浆和造纸、炼油等行业。

与其他阀门一样，止回阀适用于多种介质：液体、空气、其他气体、蒸汽、冷凝水，在某些情况下还包括含有颗粒或浆液的液体。应用包括泵和压缩机排放、总管、真空断路器、非代码泄压、蒸汽管线、冷凝水管线、化学进料泵、冷却塔、装载架、氮气吹扫管线、锅炉、HVAC 系统、公用设施、压力泵、油槽泵、冲洗站和注入管线。

止回阀对流量敏感，依靠管线压力和流量来打开和关闭。内部圆盘允许流体向前通过，从而打开阀门。根据设计，当正向流量减少或反向时，阀瓣开始关闭阀门。止回阀的功能或目的是防止逆流。结构通常很简单，只有几个部件，如阀体、阀座、圆盘和盖子。根据设计，可能还有其他部件，例如阀杆、铰链销、盘臂、弹簧、球、弹性体和轴承。

止回阀阀瓣和阀座的内部密封依赖于“反向”管路压力，而不是用于开/关控制阀的机械力。因此，止回阀允许的阀座泄漏率比开/关控制阀大。MSS SP-61“钢阀压力测试”由制造商标准化协会发布，是制造商用来对止回阀（以及其他阀门）进行阀座和外壳关闭测试的一项标准。影响止回阀座泄漏的因素包括反向压力、介质和阀座材料（如金属或弹性体）。金属和 PTFE 阀座表面通常会允许一些泄漏，而丁腈橡胶和 Viton 等弹性体可提供气密性关闭（零泄漏）。

因此，应考虑将弹性体用于空气/气体介质和低压密封。将弹性体用于此类阀门时的重要考虑因素是工作温度和弹性体与介质的相容性。

无论阀门的类型或样式如何，最长的无故障服务将来自为应用选择尺寸的阀门，而不一定是管线尺寸。理想情况下，阀瓣在流动时稳定在打开位置的内部止动件上，或在没有流动或检查时完全关闭的位置。当满足这些条件时，将不会发生阀瓣颤动，从而防止阀门过早失效。不幸的是，大多数止回阀的选择方式与选择开/关控制阀的方式相同，即根据管线尺寸和对可用最大 Cv 的期望。这忽略了一个事实，即与具有驱动功能（手动、气动、液压或电子）的开/关控制阀不同，只有流量条件决定止回阀的内部性能。

与开/关控制阀不同，止回阀内部结构对流量敏感。如果没有足够的流量和压力来完全打开止回阀，阀内会发生阀内件震颤。这会导致过早磨损、潜在的故障以及比计算值更高的压降。

每当一个金属部件与另一个金属部件摩擦时，就会产生磨损。这会导致组件本身的最终故障。组件故障可能导致阀门无法执行其功能，在止回阀的情况下，这是为了防止逆流。在极端情况下，故障可能导致组件泄漏到管线中，从而导致管线中的其他阀门或设备发生故障或无法运行。

通常，与开/关控制阀一样，压降的计算基于止回阀 100% 打开。但是，如果流量不足以实现全开，而止回阀只是部分打开，则压降将高于计算值。这是因为当止回阀部分打开时，阀门的有效 Cv 小于最大值。在这种情况下，大额定 Cv 实际上对止回阀不利（与开/关控制阀不同）。这会导致光盘颤动并最终失效。其他一些阀门并非如此。例如，对于完全打开的闸阀，楔块位于流道之外。因此，通过阀门的流量不会影响楔块的性能，无论流量是低流量、中流量还是高流量。

可提供各种类型的止回阀。下面包括一些更受欢迎的类型。所有这些都可以用于清洁介质。与其他类型的阀门一样，可以找到用于独特应用的专用止回阀。虽然没有一种阀门适用于所有应用，但每种阀门都有其优点。

花时间联系制造商协助选择可以帮助您找到最合适的。如果您对当前安装的任何类型的止回阀有问题，则尤其如此。

摆动止回阀是一种简单的设计，使用连接到铰接在阀门顶部（12 点钟位置）的臂上的圆盘。逆流和重力有助于阀门关闭。摆动止回阀可用于大多数介质，通常可提供良好的流动能力。它们只能安装在水平流动位置。这是因为它们无法在垂直流动位置正常运行。它们在低背压应用中也不会密封良好。这些止回阀的尺寸范围从 ½ 英寸和更小到 50 英寸和更大，并提供螺纹、承插焊、法兰或对焊端连接。秋千支票通常易于检查和维护。在大多数情况下，可以对管线中的阀门进行维修。因为他们的设计，由于从全开到关闭的行程距离，旋启式止回阀不是快闭阀。这意味着它们极易受到水锤问题的影响。大多数旋启式止回阀符合 ANSI B16.10 面对面尺寸，并允许管路清管。摆动检查有一种变体，称为倾斜圆盘检查。但是，该版本不允许管道清管。

活塞式或提升阀式止回阀可用作直列式、倾斜式（Y 型）或传统（90 度 T 型）阀体设计。所有类型都被认为是一种静音止回阀类型，可防止水锤和逆流。它通过使用一个弹簧辅助圆盘来实现这一点，该圆盘与具有短行程的流量一致，从而形成一个快速关闭的阀门。随着前进速度开始减慢，弹簧辅助装置开始关闭圆盘。当前进速度达到零时，阀盘在逆流发生之前靠着阀座关闭，防止管路中的压力波动，从而防止水锤。大多数设计都可以安装在任何位置，如果安装了合适的弹簧，也可以向下流动。活塞/提升阀止回阀的尺寸从 1/4 英寸到 24 英寸，甚至更大。所选的阀体设计将决定压降；内联设计将提供最佳的流动性能。活塞/提升阀止回阀可提供多种不同的端接，包括螺纹、法兰、可焊接等。可提供特殊端接，但您需要咨询止回阀制造商。其中一些止回阀可以在线检查和维修。理想情况下，这种类型的止回阀应该只用于无颗粒的清洁介质服务。其中一些止回阀可以在线检查和维修。理想情况下，这种类型的止回阀应该只用于无颗粒的清洁介质服务。其中一些止回阀可以在线检查和维修。理想情况下，这种类型的止回阀应该只用于无颗粒的清洁介质服务。

法兰插入式止回阀是一种非常紧凑的对夹式止回阀，适用于法兰管道。它们通常在线使用，尺寸从 ½ 英寸到 20 英寸不等。这种风格也被认为是一种有助于防止水锤的无声检查。因此，它们将有一个内部弹簧来帮助关闭阀门。法兰插入检查及其紧凑的设计使其可以添加到现有系统中，而所需的管道改动最少。

中心导向止回阀是另一种静音止回阀。它们还设计用于防止水锤和逆流。这种样式类似于活塞/提升阀。它也属于 MSS SP125 和 126 的规格。它们有法兰样式，尺寸从 2 到 24 英寸不等，有时甚至更大。同样，这种类型最适合无颗粒的清洁介质。

球形止回阀使用体内的球来控制流量的运动。这种风格也被认为是一种静默检查。球体可以自由旋转，从而导致球体和阀座之间的磨损和擦拭作用均匀。

此功能使球检查对粘性介质很有用。球形支票通常尺寸较小，不超过 2 英寸。一些设计包括一个弹簧，以帮助关闭并用于垂直安装的 90 度样式。根据阀体设计，球型止回阀的压降可能高于其他类型的止回阀。球止回阀可用于各种端接，包括螺纹和承插焊。一些车身设计允许在线维修/检查。  

选择止回阀时要考虑的众多因素包括材料与介质的相容性、阀门压力额定值 (ANSI)、管路尺寸、应用数据（流量、设计/操作条件）、安装（水平、向上流动或向下流动） 、端部连接、外壳尺寸（特别是如果更换现有阀门以避免管道改造）、泄漏要求和特殊要求，如氧气清洁、NACE、CE 标志等。

有许多不同的止回阀设计，最古老和最常见的是旋启式止回阀。

更换止回阀时，询问以下简单问题会有所帮助：

• 我为什么要更换这个阀门？

• 问题是什么？

有时我们太忙或全神贯注于其他事情，我们忘记了可以帮助解决问题的原因。

常见的止回阀问题包括噪音（水锤）、振动/颤振、逆流、粘滞、泄漏、内部构件缺失、部件磨损或损坏。然而，值得一提的是，通常真正的原因是止回阀应用的尺寸、弹簧和/或样式错误。在这种情况下，问题在于应用，而不是止回阀。

止回阀最常见的两个问题是尺寸不正确或安装不正确。尺寸不正确有两种形式之一。如果阀门 Cv 对于应用来说太小，您会看到非常高的压降，这可能会由于涉及的高速度而导致阀门过早磨损。更常见的是，如果阀门 Cv 对于应用而言太大，则止回阀上不会产生足够的压降以将其完全打开。任何未完全打开的止回阀很可能会发生颤动，从而导致阀门过早失效。不正确的安装包括在止回阀上游没有适当数量的直管。理想情况下，止回阀上游至少需要 10 倍管道直径的直管。这是为了确保良好的层流通过止回阀。

止回阀的一些其他问题的例子包括逆流和水锤。在这两种情况下，都需要快速关闭的阀门。逆流可能代价高昂，特别是如果它发生在泵的排放处并且泵向后旋转。修理或更换泵的成本，加上工厂停机时间，远远超过首先安装正确止回阀的成本。对于水锤，您需要一个关闭速度更快的止回阀，以防止在阀瓣撞击阀座时产生压力波动和由此产生的冲击波，从而发出噪音、振动和敲击声，这些声音可能会导致管道破裂并损坏设备和管道支架。

如果内部构件缺失或出现过度磨损，可能会出现两个因素。首先，如果所选的止回阀没有足够的流量通过以防止其停止，则需要具有较低 Cv 的阀门以防止内部零件颤振。其次，如果止回阀用于往复式空气或气体压缩机的排放口，则需要采用阻尼设计的专用阀或阻尼器来处理高频循环。当水垢或污垢被困在圆盘和阀体孔之间时，可能会发生粘附。泄漏可能是由于阀座或圆盘损坏或管线中的简单垃圾造成的。需要弹性体来提供零泄漏。

安装止回阀时，将流向箭头指向流动方向，以使阀门发挥其预期功能。流向箭头可以在正文或标签上找到。确保阀门类型能够在安装位置工作。例如，并非所有止回阀都可以在垂直管路中向下流动，传统或 90 度 T 型活塞止回阀也不会在没有弹簧将阀瓣推回流路的情况下在垂直管路中工作。当阀门完全打开时，某些止回阀中的阀瓣会伸入管道中。这可能会干扰直接用螺栓固定在止回阀上的另一个阀门的性能。正如我们之前讨论的那样，如果可能，将止回阀安装在任何可能引起湍流的管件或其他管道系统组件下游至少 10 个管道直径处。注意，我说“如果可能的话”。毕竟，您见过多少用螺栓固定在泵出口处的止回阀？许多！安装止回阀和其他类型阀门的一个很好的参考来源是制造商标准化协会出版的 MSS SP-92“阀门用户指南”。

最后，我喜欢将止回阀比作门——无论那扇门是通往您的办公室还是您的家。通常，您会在一天开始时打开办公室的门，并在一天结束时将其关闭，这类似于水泵循环开关时发生的情况。但是，如果有人站在您的门口并不断地循环开门和关门，会发生什么？在大多数情况下，铰链销会失效，因为它们是门操作中的薄弱环节。

止回阀面临着类似的情况。不断循环的销、杆、弹簧或其他部件可能会失效。这就是为什么为特定应用正确选择止回阀很重要的原因。管线尺寸不一定等于止回阀尺寸。在低流量应用中具有高 Cv 的止回阀从一开始就注定要失败。这不是止回阀的问题，而是应用选择错误的问题。选定的止回阀在适当的流量条件下可以正常工作。不幸的是，安装的止回阀是故障的罪魁祸首，而实际上罪魁祸首是应用程序。在购买止回阀之前，最好与制造商一起审查应用和服务条件，以确保选择了正确的样式和选项。