调节阀的配备和选用二
2．管道的作用力
管道作用在阀门上的力作用在阀体和阀门连接端上的弯曲力矩、压缩力和张力是由于冷开车、操作和停车时温度和压力的显著变化所产生的。
口径和管线尺寸相同的阀门一般不会发生问题的，除非出现了严重的情况，因为ANSI B16．5和ANSI B16．34规范对于法兰连接和端面焊接的阀门规定了足够的阀体壁厚，使阀体的强度大于管道的强度。
无法兰式阀门由制造厂限制其尺寸和压力等级，以便提供适当的装配件强度和保持垫片的严密性。
当安装口径小于管道尺寸的阀体时，特别是当阀体的尺寸小于管道尺寸一档以上时应当给予考虑。用户必须估计需要安装管道的固定点，使阀体与过量的力隔开。
与使用条件配合的阀门动作所产生的管道作用力
(1)下游测管道的应力
阀门的快速打开，其阀体由蒸汽疏水器排净，以便在阀门关闭的时候保持管线的操作温度，结果使阀后的下游管线产生突然的热应力。在大多数情况下，阀体的热应力是很小的。经常操作和重复发生热松脱作用可能引起连接螺栓蠕变，并减小了垫片的密封性。在极端的情况下可能需要连续地预热或冷却。通过阀体的桥臂，球或蝶阀的阀盘传热，对阀的下游侧部分只产生很小的影响。
(2)阀体的排净不好
当阀体的最低部分不能够排净，冷凝下来的液体可能积存于上游侧和(或)下游侧的管道中。高速的气体或蒸汽最终可能把集聚的液体以足够的速度推进，使管道和某些型式的阀门损坏。管线应该适当地装设汽水分离器和排净口，甚至在水平管线安装的孔板，在其下部聚集的液体也会折断旋转式阀门的阀芯，这是早已知道了的事情。
(3)阀门快速打开
在高压差下，大口径的阀门迅速地打开会引起产生一个强大的管线反作用力，结果可能使管道移动、振动和管线固定点的松动。蒸汽排泄阀返回到收集器放空管的出口喷嘴，其寿命很短是众所周知的。管道必须可*地固定。几个阀门平行地打开会使总管损坏。
(4)阀门迅速关闭
用于液体的阀门迅速关闭会引起水锤作用，可能集聚相当大的管线压力，会使铸铁阀门和管件破裂，钢法兰脱焊及垫片脱落。在气动控制设备上装一个导向小孔，并在快开式阀芯上的起始的15％行程中附加一个节流柱塞头，使阀门的关闭时间减缓，并可以大大地减小水锤作用。
(5)高能场合使用
用于高能场合的调节阀，应当考虑由于辅助设备如执行机构的连杆、弹簧或动力源可能发生故障而选定合适的截流方式。大多数的旋转式阀门是被流体流动的动力关闭的，如果让其任意地旋转，迅速地关闭带来了严重的管线震动。
(6)大流量
大流量伴随着高压降的阀门经常产生闪蒸和气蚀，这就引起了下游侧管线的严重振动。在这种情况下，尽可能保持很短的下游侧管段，立即进入一个大容器，尽可能在管线上少装弯头。
（7）隔膜式阀门
隔膜阀、夹紧式阀门和套管式阀门都不能是在关闭时把流体挤进管线中。它们和切断阀不能安装在管线的不流动端上使用。无论是阀门发生故障而关闭，还是执行机构的动力源充足，都将损坏膜片。
阀门的端部连接必须和配管设计相配合阀门上的端部连接方式通常是由配管设计工程师指定，他们了解可能作用在阀体上的管道作用力，所以他们也应当知道由于阀门动作在管道上所产生的力。
在选择连接方式的同时也要考虑强度要求，以保持在整个操作条件下所希望的垫片密封压紧应力和垫片密封的严密性，如有关毒性、在真空情况下使用的允许产品污染程度、火灾危险和人为燃烧危险。磨损和隙间腐蚀也可能是用来确定阀门端部连接方式选择的因素。
例如，美国国家腐蚀工程师协会（NACE）的技术规定150关于高压高浓度的硫化氢使用的法兰，要求是和阀体整体铸造或锻造的。隙间腐蚀是不允许的。口径等于和小于2英寸的阀门，端部连接不允许采用承插焊。应当采用对焊连接。焊接端部的和钼钢阀门往往焊到碳钢管道上。这种阀体是规定供高温使用，以防止在闪蒸场合的磨损。焊接和钼钢或任何管壁厚度大于1英寸的管道，要求消除局部应力，以防止在球形阀中的阀桥臂变形，产生一个椭圆的阀座接合面。
许多采购人员不愿意购买需要在现场焊接，然后消除局部应力的阀门，宁愿购买在制造厂焊好的带一段碳钢管的阀门。
上述实践也强烈地推荐用于安装铬钼钢的管道。这是用炉子退火消除阀体与接管或异径管组合件的应力（全部是铬钼钢）。然后加工阀体，为使上阀盖垫片和阀座接合面是真正对准中心。
在防腐蚀的场合使用，包有衬里的阀体（阀体对衬聚四氟乙烯或其他的弹性材料），必须特别注意保证保护阀体的连接端面和保护管道的连接端面，用装入适当的垫片来组装。这种培育填是受到限制的，也是很重要的，即螺栓的坚固不过份地挤压衬垫。这是配管设计人员的责任。现场管道管件工长应当给予适当的指导。
地震力引起的执行机构和上阀盖变形 阀门的技术规定，尤其是对于火力发电装置和核动力装置，要求阀门执行机构辅助设备单元在它的三个主要轴线方向上能经受得住地震冲击荷载，并且仍然处于操作状态。荷载随着阀门在装置中的标高而变化，在有些情况下甚至可高达重力的3倍。3倍重力的实际荷载输入到阀体，可能构成比阀门执行机构高得多的力，这取决于一个阀是否支撑良好。只要组合件的计算频率不低于33周/秒，则静态分析是适用的，如果存在着低频，可以规定进行实际测试和动态操作，因为应变是非常大的。
地震力地震力改变上阀盖法兰的弯曲应力，并使连接螺栓变形，设计人员有时需要增加这部分的尺寸。执行机构的重量和支撑，包括辅助设备的定位，可能限制了执行机构的选型。
在地震期间控制的暂时失调在振动发生后可以迅速地恢复到正常的操作条件。从电动阀位开关指示出已出现过故障，对于长颈执行机构，现场的实践经验是用紧固件把执行机构牢固地支撑在适当的主管道上。
物体的震动例如在装置爆炸时可能产生剧烈的震动，可以要求所有的阀门执行机构的支架和支撑都用韧性材料制成，以防止发生故障。震动也可能永久性地移动仪表的给定值，安装的仪表往往会松动，影响了控制调整。当发生疑问时，规定进行震动试验，但必须准备花费较高的费用。已经关闭的和压力加载的大多数的阀门结构在震动时仍然是严密的，没有压力漏损。部分地打开阀门可能暂时地改变阀芯的位置，但是一般都不能能很快恢复。阀门本身是很牢固的，如果发生故障，通常是在执行机构或仪表安装方面。
3、压力条件
压力的周期性变化引起零件的疲劳和控制不良 大幅度的快速压力波动将使上阀盖的连接螺栓和垫片疲劳。在这种情况下应把附加压力周期性变化莫测下所期望的阀门使用寿命通知制造厂。在管线的端头上使用，蝶阀的轴、球阀的支轴和阀体的连接处受到影响，控制作用可能是不稳定的。
控制高压双缸或三缸往复泵的出口压力时，阀门的上阀盖双头螺栓可能产生疲劳。脉动试验业已表明，一个合适的刚性上阀盖结构和抗张应力达45000磅/英寸2的合金钢连接螺栓可以得到满意的长寿命。在现场维修重新连接时，应当使用力矩扳手，使所有的双头螺栓的负荷达到均匀。在阀杆上可以安装一个压力减震器（液压式）来稳定不规则的脉动和管线压力波动。
在泵和阀门之间的管线上安装一个减震缓冲器（如图1中所示）是非常有交益的。可以用改变空气压力负荷和用手动阀节流液体的输入及排出来调整。否则高压脉冲可能很快地穿过控制压力的部分打开的调节阀，几乎成了不能控制的死系统。
过大压差的危险性 压差通常对球形阀的影响较小，但从阀芯的下部向上流动的球形阀除外，其压差可以克服执行机构的推力，并在动力源发生故障时引起阀门打开。这种情况的安全事故应当估计到。流向从阀芯的上面向下流动的推力使非平衡式球形阀的阀芯与阀座的接触更紧密，阀座操作可能发生在极为狭窄的阀座接合面上，假如阀座是软的材料可能产一塑性变形；如果是用硬功夫的或脆性材料制成的，则可能碎裂。相反地，若需要在动力源发生故障时阀门是关闭的，执行机构可能没有足够的功率来打开阀门。
通过蝶阀的压差过大可能导致阀杆弯曲。或者压力超过阀杆的剪力而突然断裂。球阀通常密封更为严密，虽然浮动球的结构形式或能操作下游侧的阀座，支轴式结构可能出现轴承损坏或支轴弯曲。旋塞阀能够承受过大的压差荷载，很少损坏或泄漏，但是增加了操作转矩。
管线压力过大的异常影响 球形阀的阀杆推力可能使一个推力小的执行机构关闭阀门受到阻碍，或者在节流式阀门中使阀芯大范围地打开，产生过大的下游侧流量。隔膜阀的隔膜可能破裂，使流体能够流到下游侧去。在这些情况下，用金属上阀盖来防止主要的外部泄漏。
阀体在破裂之前往往能够承受住额定压力的几倍的压力。管道一般首先破裂。但是在管道破裂之前，上阀盖的双头螺栓通常产生变形，上阀盖的法兰旋转，使上阀盖泄漏，在极端的情况下把垫片吹出来。
压力密封的上阀盖，利用一块软金属的三角形密封垫，可以用于危险的放热工艺过程中，口径为6英寸或更大的阀门。这种连接方式在极高的压力下仍然保持严密，一直到阀体破裂之前，上阀盖产生变形，然后整个上阀盖破损。在这类工艺过程中通常安装带爆破板的安全阀，以防止上述事故。压力密封的上阀盖最好在ANSI900磅压力等级的阀门上开始运用，较低的ANSI压力等级在连接湎上不能提供足够的推力来有效地密封
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