一、背景：
由于氟化工產品具有高性能、高附加值等優點，人們曾一度把氟化工稱之為“黃金產業”。氟化工藝是氟化工反應中的靈魂，以氟化氫或氟氣為原料的氟化反應更是工業化中最常見的方法之一。在涉“氟”的化工項目中因為氟化氫和氟氣本身特殊的化學性質，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計，而非利用電、氣、電磁等驅動的自動化閥門。
二、閥門分類介紹
1、按照用途分類
閥門是化工生產中最常見的管件，按照用途可以分三類：快開式閥門、調節型閥門、特殊功能的閥門。
快開式閥門：其特點是打開速度比較快，一般90°旋轉即可實現起閉功能，如我們常見的球閥、蝶閥、閘閥等。
調節型閥門：其特點是除完成啟閉功能外，可以控制介質的流通量，從而實現調節功能。我們常見的有截止閥、針型閥等。
特殊功能的閥門：其功能特點是不用于啟閉，而是在生產中發揮特殊作用。如安全閥、疏水閥、止回閥等。
國家標準分類
現行常用的國內閥門型號編制方法有兩個規范：
一個是國家發展和改革委員會發布的JB/T 308-2004《閥門 型號編制方法》；另一個是國家質量監督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會聯合發布的GB/T 32808-2016《閥門 型號編制方法》。前者側重適用于通用型閥門，后者適用于各類閥門，兩者的發布部門雖然不一樣，但兩者的提出部門都是中國機械工業聯合會。所以，兩個規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、驅動方式代號、連接形式代號、結構形式代號、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（美國石油協會）發布的API3和ASME標準，因為考慮訂貨周期和其他因素我們一般不用。
三、涉“氟”閥門選型設計
在閥門選型時，閥門形式、公稱壓力、密封面形式、材質為主要研究對象。氟化氫和氟氣的滲透性都比較強，密封面的泄露會直接影響正常生產和甚至危害操作人員的安全，所以我們在設計中必須慎重。氟化氫和氟氣按照GBZ230-2010《職業性接觸毒物危害程度分級》的公式計算都被定為高度危害介質，因此選型時既要滿足功能需求，又要符合國家規范。除特殊用途閥門外，個人認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，如果需要調節流量可以選擇調節型閥門。其中小管徑（小于DN15）調節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：根據操作條件、工況環境確定閥門的設計壓力和設計溫度。設計的依據就是既要符合規范，又要考慮經濟型。這里特別提出的是涉“氟”閥門的法蘭設計壓力一般低于2.0MPa。其出處我找到一個稍微牽強的規范在HG/T20583-2011《鋼制化工容器結構設計規定》中有如下要求：“容器內為易燃、易爆介質或毒性為中度和輕度危害介質的接管法蘭的公稱應力等級選用應不低于1.6MPa；毒性為極度和高度危害介質以及介質特性為強滲透性介質的接管法蘭的公稱應力等級選用應不低于2.0MPa”。規范的制定是有一定理由的，遵守規范其實也是減少危害的一種途徑。例如用泵（揚程20m）輸送介質為無水氟化氫時，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）《工業金屬管道設計規范》中13.2對A2類流體管道的補充規定中提到“A2類流體閥門應采用防止閥桿填料處泄露的、可靠的密封結構形式”。然而，平常設計時氟氣一般被“照顧”為A1類流體來設計。GB 50316-2000（2008版） 13.1中提到“A1類流體應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該選用凹凸面(MFM)和榫槽面(TG)”。這就是介質氟氣的閥門大多不用突面（RF）和平面（FF）的規范出處。
D：材質的選擇。平時常見的材質就是碳鋼（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，材質的選擇應該從工藝和使用工況兩方面考慮。例如，某個產品對潔凈度要求很高，像高純特氣，閥門選型應該選用不銹鋼材質，介質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為比較實用的閥門選型方法以及查到的必須遵循的設計規范，僅供大家參考。閥門選型是管道設計的重要組成部分，管道設計又是化工設計的一個獨立專業，涉“氟”的閥門選型實踐經驗很重要，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。
