阀门基本知识讲座1

阀门基本知识讲座1 第一章 基本知识 第一节 什么是阀门 什么是阀门？阀门是流体管路的控制装置。它是用来控制管道内介质流动的具有可动机构的机 械产品的总称。阀门产品属于通用机械产品，阀门行业属于通用机械行业，中国阀门行业协会归于 中国通用机械工业协会（为阀门分会）。 阀门是用来切断和接通管路介质、调节介质的压力和流量、改变介质的流动方向、保护管路系 统或设备安全运行的装置。 阀门的历史：人类使用阀门已经有近四千年的历史。中国是世界上最早制作阀门的国家之一。 据天工开物中记载，我国早在夏商时代从盐井中吸水制盐时，在竹制管路中就使用过木塞阀。公元 前1800年，古埃及人为了防止尼罗河泛滥而修建大规模水利工程时，也曾用过类似的木制旋塞来 控制水流的分配。这些都是阀门的雏型。 阀门的大量应用，是在瓦特发明蒸汽机的第二次工业革命后开始的。 阀门作为流体管路的控制装置和安全装置，是管路和装置的心脏部件。 阀门的用途极为广泛，在国民经济各行各业中和人们的日常生活中，阀门是必不可少的机械产 品之一。无论是在石油、化工、发电、冶金、矿山、船舶、纺织、塑料、造纸、食品等工业方面， 还是在化肥、农药、农田排灌、水利工程等农业方面，以及原子能工业、航空、航天等国防和科技 尖端方面，都离不开各种类型的阀门产品。此外在人类的日常生活中，交通、住宅、供热、供水、 煤气管路中更是广泛使用阀门。 因此，在国民经济发展和改善人民生活方面都离不开阀门。 第二节 阀门的分类 一、按阀门的动作分总体可分为两大类 第一类为自动阀门：依靠介质本身的能力而自行动作的阀门。有止回阀、安全阀、调节阀、疏 水阀、减压阀等。 第二类、为驱动阀门：借助手动、电力、液力或气力来操纵动作的阀门。如闸阀、截止阀、节 流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀等。 二、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分： 1、截门形：启闭件沿着阀座中心线方向作直线移动。如截止阀、节流阀、升降式止回阀、安全阀 等。 2、闸门形：启闭件沿着垂直于阀座中心线作直线移动。如闸阀、排污阀等。 3、旋塞和球形：启闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。如旋塞阀、柱塞阀、球阀等 4、旋启形：启闭件围绕阀座外的轴作旋转。如旋启式止回阀等。 5、蝶形：启闭件的圆盘，围绕垂直于阀体中心线（管道中心线）作旋转。如蝶阀、蝶形止回阀等 6、滑阀形：启闭件在垂直于通道的方向滑动；如隔膜阀、电磁阀等。 三、按用途可分： 1、开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀等。 2、止回用：防止介质倒流的安全装置，如止回阀等 3、调配用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀等。 4、分配用：用来改变介质的流向、分配介质，如三通旋塞、三通球阀、分配阀等。 5、安全用：在介质压力超过 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 值时，用来排放多余介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、 事故阀、泄压阀等。 6、其他特殊用途：如疏水阀、放空阀、放散阀、排污阀等。 四、按驱动方式分： 1、手动：借助手轮、手柄、杠杆、链轮等，由人力来驱动的阀门。如传递较大力矩时，需要有蜗 轮、齿轮等减速装置。 1 2、电动：借助电机或其他电气装置来驱动阀门。该装置主要由电动机、减速箱、行程控制、扭力 控制装置等组成。有的还需要配阀门控制柜（有屉式、壁挂式）配UPS，由PC机控制，同时与 中央控制系统接通，由中央控制系统控制。 3、液动：借助液体来驱动的阀门。液动装置主要由电动泵、液压缸、活塞、单向阀、换向阀、连 杆及蓄能器等组成。液动的优点是传递力矩大，启闭快速，开关平稳、控制精确，可采用PC机 控制。 4、气动：借助压缩空气来驱动的阀门。主要由空压站（空压机）、气缸、活塞、连杆、单向阀、换 向阀等组成。气动阀门的优点主要是启闭快速、传递扭矩大、传动机构体积小等。 五、按压力，根据阀门的公称压力可分： 1、真空阀：工作压力低于1个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压即760mm汞柱高的阀门。通常以多少mm汞柱或多少mm 水柱表示压力。 2、低压阀：公称压力PN?1.6MPa的阀门，材质主要是灰铁、球铁、碳钢、不锈钢、铜合金、铝合 金、NBR等。 3、中压阀：公称压力PN2.5~6.4MPa的阀门，材质主要是球铁、碳钢、不锈钢、合金钢等。 4、高压阀：公称压力PN10.0~80.0MPa的阀门，材质主要是碳钢、不锈钢、合金钢等。 5、超高压阀：公称压力PN?100MPa的阀门，材质主要是碳钢、不锈钢、合金钢等。 六、按介质温度分，根据阀门工作时的最高介质温度可分： 1、超高温阀：适用于t?600?的阀门，材质为高强、抗氧化钢。 2、高温阀：适用于450~600?的阀门，材质为铬钼钢、铬钼钒钢、奥氏体不锈钢等。 3、中温阀又称普通阀门：适用于-40~450?的阀门材质为碳钢、合金钢、不锈钢。 4、常温阀：适用于-40~120?的阀门，材质可为灰铁、球铁、碳钢、不锈钢等。 5、低温阀：适用于-100~-40?的阀门，材质为一般的低温钢种，如A352 LCB、LC1、LC2、LC3和 A350 LF1、LF2、LF3。材料须经冰冷处理。 6、超低温阀：适用于-101~-268?的阀门，材质为奥氏体不锈钢（锻件、铸件），常用材质等级为 A182 F304、F316、F321，A351 CF8、CF8M、CF3、CF3M。材料须经深冷处理。该类阀门的要求 可比同核级阀门。 七、按公称通径分： 1、小口径阀门：DN?50mm的阀门，该类阀门主要是锻钢阀。但是DN＞32的法兰连接阀门可以是 铸钢阀。 2、中口径阀门：DN50~300mm的阀门，铸钢或锻焊结构阀。 3、大口径阀门：DN350~1200mm的阀门，铸钢阀。 4、特大口径阀门：DN?1400mm的阀门，铸钢阀。 八、按与管道的连接方法划分： 1、法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。 2、螺纹连接阀门：阀体两端有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。 3、焊接连接阀门：阀体带有焊端，与管道采用焊接连接的阀门。 4、夹箍连接阀门：阀体上带有夹口与管道采用夹箍连接的阀门。 5、卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门，此类阀门常为小口径，卡套一端与阀体密封连接， 另一端与管道焊接连接。 6、对夹连接阀门：阀体带有四个穿孔或阀体有多个凸耳穿孔与管道上的法兰栓接。 九、按阀体的材料可分： 1、非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门等。 2、金属材料阀门：如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、 20号合金（NiCu）阀门、镍基合金阀门（哈氏合金）、铸铁阀门、碳钢阀门和合金钢阀门。 3、金属阀体衬里阀门：如衬铅阀门、衬胶阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门和壳体内喷涂（F4、F3、 F46）阀门。 2 十、通用分类法： 这种分类法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内外最常用的分类方法。一般分为：闸阀、 截止阀、止回阀、节流阀、球阀、蝶阀、旋塞阀、安全阀、疏水阀、隔膜阀、调节阀和减压阀等。 此外，有的还按所用的行业划分，常见的有电站阀、船用阀、石油阀、化肥阀等等。 第三节阀门的主要技术参数 一、术语定义 1、主要技术参数：表示阀门的主要参数，如公称压力、公称通径、工作温度、适用介质等。 2、公称压力：是一个用数字表示的与压力有关的标示代号，是供参考用的一个方便的圆整数。 3、公称通径：是管道系统是为所有附件所通用的表示其通道尺寸的圆整数。 4、工作压力：阀门在适用介质温度下的最高压力。 5、工作温度：阀门在适用介质下的温度。 6、适用介质：阀门能适用的介质。 7、适用温度：阀门适用的介质的温度范围。 8、压力温度等级：是指材料在一定温度下的最大许用非冲击工作压力，对应的温度即是受压壳体 即介质的温度。 二、公称压力 1、 公称压力的公制单位是MPa压力的基本单位是Pa，其含义为1Pa=1N/? -6 62 换算关系：1Pa=10MPa1MPa=10Pa?10bar(巴)?10kgf /cm 。 222、英制的公称压力单位是Lb。其压力的基本单位为Lb，即1Lb/in。1Lb/in=1psi 3、我国规定的公称压力 PN是指阀门公称压力,PN是指该阀38?下允许的最大工作压力。 4、美国的压力温度等级：是根据该等级材料高温机械性能来决定阀门的压力温度等级。这些材料 的压力等级是根据ANSI B16.5a和ANSI B16.34的规定（钢制阀门）； 铸铁阀门则根据ANSI B16.1~16.4及ANSI B16.42的规定；青铜阀门则按ANSI B16.15、ANSI B16.24的规定。 5、美、英等先进国家也列入了公称压力的概念，但实际使用中仍采用英制单位的磅（Psi）。由于 压力温度的基准不同，因此而者间没有严格的对应关系。两者间大致的对应关系为： -32? 1Psi=1Lb/in?6.894757×10MPa 2? 1MPa?145Psi?10Kgf/cm ? 磅级与公称压力PN大致的对应关系见下表： 磅级 150 300 400 600 800 900 1500 2500 Class 公称压力 2.0 5.0 6.3 10.0 14.0 15.0 25.0 42.0 PN（MPa） 注1：API 602 800磅级当材料为A105和介质温度454?时，允许最大的工作压力为800Psi，相当 22 于4.93MPa?50Kgf/cm.而在38?下，该阀允许的最大工作压力为1960 Psi，约等于138 Kgf/cm因此，圆整为14.0MPa。 注：最新的法兰标准中，将Class600对应成11.0Mpa。 ? K级与磅级和公称压力PN大致的对应关系: 210K?150Lb?2.0MPa?20Kgf/? 3 220K?300Lb?5.0MPa?50Kgf/? 240K?600Lb?10.0MPa?100Kgf/? 263K?900Lb?16.0MPa?160Kgf/? 三、熟悉主要技术参数，做好自己工作的第一道工序 阀门的主要技术参数对于 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、销售、采购、生产来说是最基本、最主要的，也是我们工作的第一 道工序。我们接订单、搞设计，首先要弄清几点 ?、阀门的型号规格； ?、阀门的磅级（公称压力）、公称管径NPS（DN）、工作温度、使用介质； ?、阀门的连接方法； ?、阀门的结构形型式 中法兰是栓接、还是螺纹连接、还是焊接、还是自紧式连接、还 是卡箍式连接，以及是明杆还是暗杆； ?、壳体、密封面、内件、紧固件等的材质； ?、该阀门采用何种产品标准； ?、铬牌、商标、质量标识和质量证明； ?、供货单位、供货数量、供货时间、油漆和包装要求、运输方式、发货口岸、到货口岸等； ?、货物价格、付款方式、付款货币、付款时间。 四、连接形式与结构形式的代号 1、阀门连接形式的代号 SW 承插焊式 BW 对焊式 RF 凸面法兰 RTJ（RJ） 密封环连接法兰 FF 大平面法兰 MF 凸凹面法兰 SO 平焊法兰 BF 肓板法兰 BC 法兰连接平盖 LJ 松套法兰 WH 高径法兰 LFF 大凹面法兰 LMF 大凸面法兰 RITE 咬合连接 PT JIS圆锥管螺纹 NPT 美国标准管螺纹 PS JIS直管螺纹 IS 内螺纹 SCRD 螺纹连接 五、阀门结构形式代号 BB 螺栓（螺柱）连接阀盖 OSY 明杆支架式 INT 整体阀座 PRSL（PB） 压力自紧密封阀盖 SE 侧装式 SWG 旋启式 LIEF 升降式 HL 水平启闭 WAFER 薄型（对夹式） SH 表面硬化 SB 螺纹连接阀盖 JKT 夹套 LB 长阀盖(加长阀杆) HF 硬性表面 WB 焊接阀盖 NB 非螺栓阀盖 ISRS 内螺纹和明杆 STDB 标准阀盖 BC 螺栓阀帽（盖） NBR 睛基丁二烯橡胶 REN 可拆换阀座 第四节 谈谈高压阀门 一、参数 1、公称通径： 4 高压阀门的通径一般从1/8～22″即DN3~550。中小口径居多，大口径（DN350~550）较少。 2、公称压力 公称压力PN10.0~80.0MPa。通常说的电站阀门，它的公称压力一般是从PN16.0MPa到42.0MPa， 当然也有不少超过42MPa的阀门。磅级阀门则是：Class900～2500,以及3500、4500Lb。由于 3500以上级受试压条件的限制，接单要小心！ 3、工作温度 工作温度为中温、高温、超高温、低温、超低温。其中电站阀门的工作温度有中温电站阀和高 温高压电站阀。 4、适用介质 适用介质常为水、蒸气、油品、天然气、氨、尿素、酸、碱等。 5、材质 壳体的材质主要有碳素钢、合金钢、不锈钢、钛合金、镍基合金等。小口径的壳体为锻件，中 大口径一般为铸件。 二、连接方式 1、焊接连接 高温高压阀门最常用的连接方法是焊接连接。小口径的高压阀门也常用承插焊式的连接。我国 的承插焊式的连接阀门口径一般是到DN50，美国则可到4in。在焊接式的连接中最常用的是对 焊连接。 2、法兰连接 法兰连接在高压阀门也较常见。其阀体可以是锻焊结构，更多的是整体铸造。出口的阀门，不 允许用锻焊结构，除非得到客户的确认。在锻焊结构中，不允许采用摩擦焊，（但国内阀门是允 许的）。高压阀门的法兰常用密封环连接，这是较为可靠的。也有用凸凹面连接的，压力一般不 超过25.0MPa，比较合适的压力为16.0MPa以下。在接单时应询问清楚法兰的标准,以便合理的 选用密封环号。密封环连接的法兰常见标准有： （1） ANSI/ASME B16.5 （2） GB/T9113、GB/T9115 （3） JB/T79、JB/T82 （4） HG20592 （5） SH3406 3、螺纹连接 仅适用于中小口径,DN50以下。在接单时应弄清连接螺纹的标准类形。国标的内螺纹GB/T7306。 国外常用的英制螺纹的代号、名称和标准号如下： 标准代号 名称 国别及标准号 备注 B.S.W 标准惠氏细牙系例，一般用途 英国标准 牙型角为55?的英制螺纹 圆柱螺纹 BS84 圆柱螺纹 UNF 细牙系例的统一螺纹 美国标准ANSI B1.1 牙型角为60?的英制螺纹,具有 标准牙型的内、外螺纹 NPT 一般用途的锥管螺纹 美国标准ANSI B 1.20.1 牙型角为60?的英制管螺纹 NPTR 导杆连接锥管螺纹 美国标准ANSI B 1.20.1 牙型角为60?的英制管螺纹 NPTF 干密封标准型锥管螺纹 美国标准ANSI61.20.3 I型 三、适用温度 1、相同材料的焊接连接与法兰连接的高温高压阀门在高温时压力温度等级是有较大的区别的。 5 合金钢、高强钢的焊接阀门,最高温度可达800?。而法兰连接阀门，同样材质的情况只下允许 使用到?540?。 四、结构形式 强制密封和自紧密封 1、螺栓连接阀盖 BB 这种结构形式属于强制密封,压力10.0MPa、DN600以下的高压阀门一般采用这种结构，如PN? 20.0MPa，则只适用于DN100以下。这种结构的优点是结构间单，体腔较小,工艺性能较好。缺 点是压力、口径受限制，中法兰处易外漏，装配螺栓时要十分仔细。 2、压力自紧式密封阀盖 PRSL（PB） 属于自紧式密封。这种结构形式适用于PN16.0MPa以上。DN15~550的高压阀门。应用很广泛， 闸阀、截止阀、止回阀均适用。 ?：作用原理，通过装配时的预紧力和试压时介质的压力将楔形密封环（金属环、石墨环）往 上顶紧，使用密封环锥形密封面与阀芯锥形密封面抱紧,使密封环外圆与阀体内孔壁之间受挤压 涨紧，达到密封。这种结构的优点是：压力越高，密封性越好，体盖处无外漏，体盖（支架） 的连接螺柱受力很小。因为介质的压力主要作用在四开环上。缺点是：结构复杂,耗材增多,成 本较高。 ?主要结构和零件。 阀芯、密封环、压板圈、四开环、挡板圈、吊紧螺柱或推力螺柱或锁紧螺母。 ?、密封环材料 金属密封环：使用低碳不锈钢作密封环，这种材料容易塑性变形，易抱紧锥面和涨紧阀体内孔。 这种环一般很薄，5mm以下,适用于DN100以下。它的优点是结构间单,阀体体积小、重量轻、 密封也较可靠，但是其工艺性却较差。加工和装配难度较大。 石墨密封环：为了保持一定的弹性，在柔性石墨内均匀地添加了若干304钢带。柔性石墨密 封环一般用于DN80以上的高压阀门。它的优点是工艺性好、密封可靠、降低成本、便于装配和 试压。其缺点是：石墨由于弹性很差，很难拆卸，基本上不可重复使用。今后在验货中要十分 小心：如因壳体泄漏补焊而拆卸这种阀门时，如再用已压的石墨环，则十分可能造成外漏。因 此，原则上不能同意这么干。 五、焊接端 高压阀门主要采用焊接连接，焊端是关键部位之一。焊端必须要严格执行有关标准。在接单时 须询问清楚焊接端是采用什么标准，问清配管尺寸。常见的国内外焊端标准如下： 中国标准：GB/T1224、JB/T3595 美国标准：ANSIB 16.25 英国标准：BS5351 日本标准：JIS E101 2、焊接坡口的质量： ? 坡口的形状和角度。 ? 坡口的表面粗糙度一般推荐为6 .3um. ? 十分重要的一点是进行射线照相探伤。要注意探伤的方法、探伤机构的合法性等。 六、材质 高压阀门的材质是阀门质量的关键。必须确保壳体和主要零件的材质。 ? 化学成分 ? 力学性能 ? 金相组织 ? 物理性能 ? 密封副配对 ? 外观质量：无气孔、裂纹、缩孔、组织疏松、夹渣等缺陷，绝不允许有贯穿性的缺陷、补焊再 好也不行。 七、高压阀门的密封副 6 这是高压阀门又一关键质量问题。常见的配对有: ? 钴基硬质合金对钴基硬质合金：CoCr-A对CoCr-B即 Steellite6对Stellite12 ? 镍基硬质合金：F101对F102 ? 在PN?320、温度?540?时可用CoCr-A对D547M。 ? 在PN?320、温度?425?时可用13Cr对CoCr-A 要注意：第?、?种配对，在国外一般不认可。 八、特殊工序 高压阀门的关键工序是特殊工序。特殊工序一般有三个:热处理、焊接、无损探伤。 1、热处理：高压阀门除要合理选择材质外，还必须有合格的热处理。阀体、阀盖、阀杆、密封件、 紧固件都要进行恰当的热处理。在热处理时，要形成温度 时间曲线图（圆盘 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 纸），另外有力学性能、物理性能（硬度）等质量记录，此外要求严格的还要金相组织照片。低温阀门要作深冷 处理，并须进行额定温度下的冲击试验。 2、焊接：主要是密封面的堆焊。堆焊要由经资格评定合格的焊工进行；堆焊时要按经焊接工艺评 定合格的焊工艺规程（WPS）进行焊接。焊后要进行必要的焊后热处理以及检验、试验。 3、无损探伤 ? 高压阀门要对壳体和焊接坡口进行射线照相探伤。 ? 高压阀门的密封面须进行渗透擦伤。 这些探伤都要形成探伤 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，要有底片，探伤要由具备资格者进行。 九、性能试验 每台高压阀门均需进行性能试验。性能试验的项目可按相关标准结合阀门的结构正确地进行。试验 标准有： ? API 598 ? JIS E101 ? GB/T9092 ? JB/T3595亦即JB/T9626。此项仅适合国标电站阀，不可滥用！ 7