在选择高压水液压回路中使用的阀门时，工程师必须考虑流动介质，压力，流速和预期用途。

自从1700年代后期开发以来，高压水压系统已被广泛使用。第一批系统被设计为利用水的发电潜力的一种方法，该应用程序今天仍广泛使用。多年来，水压系统已经发展成在制造，采矿和钻探行业中的多种用途。这些安全，可靠的系统在正确设计和维护时可提供一致的效率。

当然，正确的设计需要大量的考虑，尤其是在指定组成这些类型的系统的组件时。阀门的选择至关重要，选择过程的关键是要了解所考虑的阀门中使用的材料如何对阀门以及整个系统的性能产生长期影响。

建立参数

当工程师选择在高压水液压回路中使用的阀时，这些阀所需的功能最终将指导他们的选择。流动介质，压力，流速和特定阀门的用途是将工程师引导至特定类型阀门的关键参数。

例如，如果需要一个阀来在水液压系统中的750吨压力机中使气缸伸出或缩回，那么将有一组适合此应用的方向控制阀。从那里，工程师可以开始根据成本，维护简便性或特定阀门型号的使用寿命来确定特定阀门的过程。

除了这些基本的操作参数，工程师还将把注意力转移到阀门材料上。考虑到750吨压力机的阀门示例，工程师必须确定系统介质中可能包含哪些添加剂，以免与阀门不兼容。例如，如果流动介质中含有耐火的乙二醇，则必须在了解构成乙二醇的阀门，阀体，密封件和填料等组件的可能影响的基础上进行规定。

材料并不总是能很好地发挥作用

了解这些材料的不相容性至关重要，尤其是对于那些将直接与流动介质接触的部分，称为“湿润区域”，这对于不同类型的阀门会有所不同。虽然此处的重点是基于水的液压系统，但在使用其他介质的系统中指定材料的方法是相同的。

实际上，术语“水液压系统”有点用词不当，因为使用纯水运行的系统非常少见。大多数水力液压系统是水基的，这意味着它们包含高浓度的水和少量其他添加剂（通常为水溶性油）。添加油是为了改善水的润滑性，因为水本身就是一种不良的润滑剂，因此它将减少密封件，衬套，阀门和泵的磨损。也可以添加其他添加剂，例如可提高耐火性的乙二醇或可抑制细菌生长的杀菌剂。

例如，水-乙二醇混合物将迅速降解聚氨酯或聚酯密封。类似地，已知在某些市政用水中存在的氯会在某些阀门应用中引起电缝隙腐蚀。阀门，密封件和垫圈制造商通常会发布不相容性图表，其中列出了常见物质及其与建筑材料的相互作用方式。

对于任何工程师来说，这都是宝贵的信息。当然，众所周知，水本身通常会导致腐蚀，并且随着时间的流逝会影响阀门组件。但是，工程师也必须了解流动介质的清洁度。正确维护的闭环系统通常不会遇到介质清洁问题。但是，对于开放式系统，例如钢铁厂除垢操作中使用的系统（过程水通过该系统进行再循环），水中的颗粒会对阀门的湿润区域产生有害影响。这些颗粒会撞击在这些表面上并导致过度磨损。阀门的设计和结构材料的选择必须考虑这些类型的介质特性。

流动介质的温度和操作环境是要考虑的另一个因素。在更高的温度下，腐蚀将以更高的速率发生。另外，温度可能导致不同的材料以不同的速率膨胀和收缩，这可能导致泄漏问题，对阀门部件的不适当的粘结应力或卡死。 
 

常用建筑材料
 

诸如阀芯，阀座和阀体之类的组件通常采用可提供不同范围的腐蚀，温度和耐磨性的材料。高压水应用中常用的材料包括：

• 球墨铸铁：球墨铸铁以其低成本和高可用性的特点，具有易于吸收冲击的额外优势。不利的一面是，球墨铸铁的耐腐蚀性差。

• 黄铜和青铜：黄铜和青铜阀门价格低廉，并且容易获得。与球墨铸铁相比的另一个好处是提高了耐腐蚀性。

• 316不锈钢： 316不锈钢阀门以出色的耐腐蚀性而闻名，比铸铁，黄铜和青铜阀门贵。

• 蒙乃尔合金：镍铜合金蒙乃尔合金具有出色的耐腐蚀性。它通常用于阀内件的覆层。

• 铬镍铁合金：镍铬铁合金，铬镍铁合金用于在较高温度下处理腐蚀性介质。

密封件，垫圈和填料通常由以下材料构成：

• 聚氨酯：这种耐用的材料适用于高达200 F的温度，高达6,000 psi的压力，并具有出色的耐磨性。

• 氟橡胶（Viton）：氟橡胶具有出色的耐化学腐蚀性，在高温应用中的性能也很好。

• PTFE：一种极低的摩擦材料，可以在很大的压力和温度范围内正常工作。

• 玻璃填充的PTFE：添加了玻璃的PTFE可改善机械性能，例如耐磨性和热传递。

• PEEK：聚醚酮非常适合用于蒸汽应用。它通常具有较高的额定温度，并具有良好的耐腐蚀性。 

以知识为指导做出合理的选择

应用参数和流动介质的不兼容性通常会影响阀材料的决策，而成本紧随其后。在大多数情况下，应选择执行预期功能并由与流动介质兼容的材料制成的成本最低的阀门。但是，在某些情况下，可以通过使用更昂贵的结构材料来延长某些阀门组件的服务或更换时间表。

这笔额外的费用可能是值得的，尤其是在必须将计划停机时间最小化的应用中。即使是具有丰富液压技术经验的最有经验的工程师，设计高压水液压系统也是一项艰巨的任务。有许多决策需要制定，而其中大多数决策都必须遵守预算。但是，如果工程师有条不紊地通过了解系统的运行参数和各个系统组件的要求的过程，他们将可以设计安全，可靠和高效的系统。