隨著國(guó)內(nèi)對(duì)能源的消費(fèi)量的增加，天然氣長(zhǎng)輸管線得到了巨大的發(fā)展。在大力發(fā)展管道輸送的同時(shí)，對(duì)設(shè)備的可靠性也提出了更高的要求。為了保護(hù)壓縮機(jī)或泵安全運(yùn)行，一般在壓縮機(jī)或泵出口設(shè)置防止介質(zhì)倒流的止回閥。然而對(duì)于普通的旋啟式、雙板止回閥，閥門閥板往往存在不能完全打開(kāi)，造成介質(zhì)流動(dòng)不穩(wěn)定、壓損大、噪聲大等問(wèn)題，從而影響大型壓縮機(jī)或泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)就需要采用特殊形式的軸流式止回閥，以保證 上述設(shè)備管道系統(tǒng)安全有效運(yùn)行。現(xiàn)在長(zhǎng)輸管線尤其是干線上應(yīng)用的軸流式止回閥幾乎均采用國(guó)外品牌，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)國(guó)外產(chǎn)品不一定能夠安全可靠地運(yùn)行，因此從保證國(guó)家能源安全的角度出發(fā) ，選擇何種類型的軸流式止回閥并實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵軸流式止回閥的國(guó)產(chǎn)化顯得尤其重要。

軸流式止回閥是一種流動(dòng)介質(zhì)呈軸線流動(dòng)且流道沿軸線高度對(duì)稱的止回閥，軸流式止回閥主要由單一結(jié)構(gòu)的閥體、閥套、閥瓣 、閥桿、閥座、襯套、彈簧和其他緊固件密封件等組成。

圓盤形軸流式止回閥典型結(jié)構(gòu)組成

1 閥套 2．襯 套 3 彈簧 4．閥桿 5 閥瓣 6 閥座 7 閥體

但是在實(shí)際的使用中，發(fā)現(xiàn)其實(shí)存在兩種結(jié)構(gòu)的軸流式止 回閥。圓盤形閥瓣結(jié)構(gòu)的軸流式止回閥，另一種則是圓環(huán)形軸流式止回閥，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G B／T21387中，又將其叫做環(huán)盤形軸流式止回閥。下文統(tǒng)稱環(huán)盤形軸流式止回閥。對(duì)于該兩種結(jié)構(gòu)的軸流式止回閥，對(duì)其結(jié)構(gòu)優(yōu)劣做如下分析。

1．圓盤形軸流式止回閥

如圖1所示，圓盤形軸流式止 回閥閥體為整體結(jié)構(gòu)，連續(xù)的閥體無(wú)任何向外的泄漏點(diǎn)。閥體流道由閥體內(nèi)壁和過(guò)流元件構(gòu)成，呈軸對(duì)稱 ；閥體流道一般采用文丘里原理設(shè)計(jì)，即保證閥門在關(guān)閉時(shí)流道具備高的流速以使閥瓣前后形成壓差，保證閥瓣的開(kāi)啟，同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸送介質(zhì)并保證閥瓣具備穩(wěn)定的位移狀態(tài)。在保證介質(zhì)流經(jīng)閥門后具備好的流態(tài)外，該類型軸流式止回閥一般將閥桿設(shè)計(jì)得很長(zhǎng)，長(zhǎng)的導(dǎo)向長(zhǎng)度和短的啟閉行程結(jié)構(gòu)，保證閥門具備良好的對(duì)中性和啟閉性能；從而確保閥門穩(wěn)定的運(yùn)行。圓盤形軸流式止回閥的閥瓣與閥桿連接在一起作為閥門運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的主要運(yùn)動(dòng)件和關(guān)閉件。閥瓣一般做成弧形的單閥瓣，以使其既能與閥體形成良好的流動(dòng)通道，又能使閥瓣在滿足強(qiáng)度和剛度的條件下，獲得最小的慣性，這對(duì)減少閥門的流阻有重要的意義，對(duì)最大程度減少閥門關(guān)閉時(shí)閥瓣對(duì)閥座的撞擊也具有一定的意義。彈簧一般設(shè)計(jì)為單一彈簧結(jié)構(gòu)，且一般均設(shè)置在閥瓣后方起推動(dòng)閥瓣迅速響應(yīng)介質(zhì)流量變化而關(guān)閉閥門的作用。彈簧加載結(jié)構(gòu)，保證在泵或壓縮機(jī)停止后 ，閥瓣能夠迅速響應(yīng)介質(zhì)的變化，以致迅速關(guān)閉，防止大量介質(zhì)回流而影響泵或壓縮機(jī)正常使用。該類型軸流式止回閥密封結(jié)構(gòu)基本上都采用金屬密封+軟密封的復(fù)合密封方式，密封可靠 ，但是要做到真正的零泄漏密封 ，還具有相當(dāng)?shù)碾y度。穩(wěn)定響應(yīng)介質(zhì)流量的變化并實(shí)現(xiàn)可靠密封是該類型軸流式止回閥的最大優(yōu)點(diǎn)。但是為了保證介質(zhì)通過(guò)閥門后具有較好的壓力恢復(fù)能力，該類型軸流式止回閥一般設(shè)計(jì)得較長(zhǎng) ，將導(dǎo)致成本增加。

圓盤形軸流式止回閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠，適宜除了含高濃度顆粒介質(zhì)的礦漿之外所有介質(zhì)的輸送。但是在輸送低溫和高溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮密封件的耐用性。

2．環(huán)盤形軸流式止回閥

環(huán)盤形軸流式止 回閥結(jié)構(gòu)如 圖4所示 ，同圓盤形軸流式止回閥一樣，環(huán)盤形軸流式止回閥也具備單體結(jié)構(gòu) ，即在單一的閥體內(nèi)設(shè)置過(guò)流通道 ，與圓盤形軸流式止回閥不同的是，該類型軸流式止回閥具有兩個(gè)過(guò)流通道 ，一個(gè)為閥體與閥瓣和導(dǎo)流體形成的外涵道 ，另一個(gè)為由設(shè)置在閥體上的內(nèi)導(dǎo)流體與閥瓣和導(dǎo)流體形成的內(nèi)涵道。由于該種通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ，保證了可以將閥體設(shè)計(jì)成較短的結(jié)構(gòu)，同時(shí)內(nèi)外涵道的設(shè)計(jì)可有效降低閥門運(yùn)行中的噪聲水平。但是由于內(nèi)涵道與外涵道間的內(nèi)導(dǎo)流體 占據(jù)了過(guò)流通道內(nèi)較大的面積，閥門的流通能力將大打折扣，尤其是在高流量輸送條件下，該閥的流通能力的不足將更加明顯。導(dǎo)流體與閥體以及其他內(nèi)件裝好后 ，通過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的緊固螺栓連接固定，以此形成上述流線型的內(nèi)外涵道。該類型軸流式止回閥過(guò)流元件均從閥體后端裝入，保證了過(guò)流通道可通過(guò)機(jī)械加工以獲得低的表面粗糙度值，這對(duì)于降低流阻是有利的。環(huán)盤形軸流式止回閥的閥座設(shè)計(jì)在閥體的內(nèi)壁和用筋與之相連的前導(dǎo)流體上，共兩道密封面 ，即內(nèi)外環(huán)密封面。由于閥座密封面的內(nèi)外環(huán)設(shè)計(jì) ，使得閥瓣的形狀為環(huán)盤形結(jié)構(gòu)，因此閥瓣本身的受力狀況得到改善，即便是在高壓力情況下，閥瓣的厚度也不到其他類型軸流式止回閥閥瓣厚度的三分之一，這將大大減輕閥門的重量。但是，環(huán)盤形閥瓣要求具有內(nèi)外兩個(gè)密封面，這對(duì)加工形設(shè)備要求極高 ，且加工精度還不能很好的保證。環(huán)盤形軸流式止回閥一個(gè)最大的特點(diǎn)是其閥瓣處于浮動(dòng)狀態(tài)，閥瓣的定位僅由幾片放射狀的導(dǎo)向片支撐，在導(dǎo)向片的后端設(shè)置一顆彈簧，以提供關(guān)閉閥瓣時(shí)需要的回座的力。但是隨著閥門口徑和壓力的增大，閥瓣的增大的閥瓣的重量帶給導(dǎo)向片的破壞力將決定該類型軸流式止回閥使用效果和使用壽命。

環(huán)盤形軸流式止回閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)件閥瓣在結(jié)構(gòu)上存在不穩(wěn)定性，適宜小口徑低頻啟閉工況，在大口徑環(huán)境尤其不適宜波動(dòng)較大的氣體介質(zhì)的輸送 。在輸送低溫和高溫介質(zhì)時(shí)，只要保證閥體材料適用性即可。

圓盤形軸流式止回閥制造廠家以荷蘭的MOKVELD 最為著名 ，國(guó)內(nèi)也有幾個(gè)廠家在制造該種結(jié)構(gòu)止回閥，但是在中石油系統(tǒng)有業(yè)績(jī)的廠家不多。由于環(huán)盤形結(jié)構(gòu)的加工制造難度和其本身存在的結(jié)構(gòu)缺陷，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有廠家生產(chǎn)制造。