三偏心蝶阀因其结构长度短、寿命长、重量轻、造价低等特点被广泛应用于石油、化工、船舶及电力等行业，是目前
蝶阀在市场上应用的主流产品。国内生产双偏心蝶阀的厂家很多，主要以软密封（橡胶或PTFE）和金属硬密封为主，软密封密封性能较好，但对于易燃、易爆介质的泄漏具有较大的安全隐患。硬密封能适用于较恶劣的工况，但密封性能相对较差，对于密封要求较高的场合难以满足。随着人们对环境保护及生命财产的意识提高，软密封
防火蝶阀已得到越来越多的应用，特别石化行业有大量的市场需求，目前主要依靠进口
调节阀其价格相对较高，因此开发软密封防火蝶阀代替进口产品具有很好市场前景。
一、结构特点
双偏心即径向偏心a（阀杆轴线与蝶板形心偏离）和轴向偏心b（阀杆轴线与密封面的偏离），如图1所示。
偏心距b保证蝶板与阀座密封面在360°的连续密封，偏心距a使得蝶板开启一定角度后与阀座分离，降低了密封面之间的摩擦，提高了
阀门的使用寿命。
对于软密封阀座，PTFE材料具有塑料之王的美称，其优良的耐腐蚀和自润滑性能，广泛用于各类软密封阀座，因此防火结构的软密封阀座材料选用PTFE，金属阀座材料选用不锈钢，密封结构如图2所示。
该结构密封副采用金属-软密封/金属，采用唇缘式密封结构，可以补偿由于温度及压力的变化引起的变形，保证密封的可靠性，软密封和金属双重密封，火灾前主要靠PTFE阀座密封，满足气泡级零泄漏要求，当火灾发生时，软密封阀座被烧掉，金属密封圈与蝶板紧密接触，使得阀门仍能保持密封在规定的标准范围之内，消除了火灾后的安全隐患，也可用于介质工况相对关键或恶劣的场合。
二、设计要点
1. 压缩量
压缩量的合理选择对其密封性能及扭矩有很大的影响，该结构采用金属和PTFE双重密封。对于PTFE阀座的压缩量与常规的软密封结构相同，与密封结构有很大的关系，唇缘式结构由于其有自密封功能，其计算比压满足低压密封即可，高压时通过介质作用力使蝶板与阀座的紧密接触，保证密封的可靠性，这样可以有效降低密封面的摩擦力矩，没有自密封功能的结构，要有足够的压缩量来保证高压时的必须比压，因此需要根据结构的不同和口径的大小选择合理的压缩量，对于大口径和压力较高等级，需要考虑PTFE的压缩永久变形。金属
防火阀座为第二道密封，需要设计较小的弹性变形，密封副为线接触，压缩量过大将导致扭矩明显加大，容易引起密封面划伤，因此结构上考虑高温补偿及自密封功能，通过严格的工艺流程，保证密封副的相对位置精度和密封面的表面精度。
2. 偏心
偏心距a和b的选择对双偏心蝶阀的性能有很大的影响，偏心距a越大蝶板与阀座开启过程越容易分离，而偏心距b则相反，越小越容易分离，已有很多论文资料进行过分析，这里不再详细论述。由于受阀杆直径和密封面的影响，偏心距b的最小值比较容易确定，而偏心距a对阀门的力矩影响较大，a值过大将导致驱动力矩过大，阀杆扭转力不足以及蝶板的变形等负面因素增加，偏心a必须谨慎选择。偏心距a引起的静压力不平衡力矩计算如下：
设蝶板密封面平均直径为D，阀杆径向偏心a，作偏心线沿中心线对称的辅助线（虚线表示），则：阴影部分面积为2，作用在蝶板上的压强用p表示，则阴影部分产生的力矩为：2aDpa
阴影部分两边对称部分的面积相等，设转距为X，则其沿阀杆轴线的转动力矩分别为：
阴影左边部分：（πD
2/2-Da）pX
阴影右边部分：（πD
2/2-Da）p（X+2a）
由偏心a引起的不平衡力矩为：（πD
2/2-Da）p（X+2a）+2aDpa-（πD
2/2-Da）pX=πD
2ap/4
由密封面、轴承等引起的摩擦力矩很多资料都已有分析，本文不再论述。
3.标准
设计标准API609，ASMEB16.34。
检验试验标准API598。
防火试验标准：API607第四版，BS6755第二部分。
三、技术难点
双偏心软密封防火蝶阀在设计上主要是结构的合理性，压缩量、偏心等参数的选择，以及对蝶板、阀座和阀杆相关零件之间的配合间隙的设计非常的重要，另外在开发过程中工艺技术也是一个很大的难关，如何控制主要零件如防火阀座的加工精度、形位公差，阀体、蝶板阀杆孔的同轴度等要做好充分的准备。
四、结论
双偏心软密封防火蝶阀的开发成功，将部分替代国外进口阀门，大幅度降低用户的采购成本，具有广阔的市场应用前景。
参考资料
杨源泉.阀门设计手册[M]。北京：机械工业出版社，2000。
成大先.机械设计手册[M]。北京：化学工业出版社，2002。
