22、阀门基础知识(50张幻灯片)

中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门基础知识迪那筹备组2008年7月中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门概述阀门是流体输送系统中的控制部件，它用来调节介质的流量或压力。其功能主要包括：1.切断或接通介质：如闸阀，截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀；2.调节控制管路中介质流量和压力：如节流阀、调节阀、减压阀；3.改变管路中介质流向：如分配阀、三通旋塞、三通或四通球阀；中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门概述4.分离介质：如蒸汽疏水阀、空气疏水阀；5.防止介质回流：如止回阀、底阀；6.泄放压力：如安全阀、呼吸阀；7.指示或控制液面：如液面指示器、液面调节器中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门的结构•阀门结构基本由以下几部分组成驱动装置（自动阀门类无）运动机构关闭件（或调节元件）密封件紧固件壳体中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数•阀门的公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，是供参考用的一个方便的圆整数。用字母“DN”后面跟一个数字表示，缺省单位为mm•通常情况下，阀门的通道直径和公称通径是一样的，但当阀体采用焊接结构或者与之相连通的管道为用标准钢管法兰连接的情况下，阀门的实际通道直径并不等于公称通径公称通径中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数公称通径系列11510035010002000360022012540011002200380032515045012002400400043217550013002600540200600140028006502257001500300086525080016003200108030090018003400公称通径中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数•阀门的公称压力是一个用数字表示的与压力有关的标示代号，是一个仅供参考的方便的圆整数。用字母“PN”后紧跟一个数表示，缺省单位为kgf/c㎡。•同一公称压力值所标示的同一公称通径的所有管路附件具有与端部连接形式相适应的同一连接尺寸。阀门的压力—公称压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数阀门的公称压力系列(Mpa)0.052.020.0100.00.12.525.0125.00.254.028.0160.00.45.032.0200.00.66.342.0250.00.810.050.0335.01.015.063.01.616.080阀门的压力—公称压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数Class级和公称压力、“K”级对照表class15030040060080090015002500公称压力PN1.62.02.54.05.06.310.013.015.025.042.0K级(日本)102040阀门的压力—公称压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数•阀门的壳体试验压力是指对阀门的阀体和阀盖等联结而成的整个阀门外壳进行试验的压力，其目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与压盖连接处在内的整个壳体的耐压能力，阀门的壳体试验压力用PS表示•阀门的密封和上密封试验压力是检验启闭件和阀座密封副密封性能和阀杆与阀盖密封副密封性能的试验压力。阀门的压力—试验压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数阀门壳体试验压力公称压力试验介质试验压力＜0.25液体20℃下最大允许工作压力＋0.1Mpa≥0.25液体20℃下最大允许工作压力的1.5倍阀门的密封和上密封试验压力公称通径公称压力试验介质试验压力≤80所有压力液体或气体20℃下最大允许工作压力的1.1倍（液体），＋0.1Mpa（气体）100～200≤5＞5液体20℃下最大允许工作压力的1.1倍≥250所有压力阀门的压力—试验压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门常用参数•阀门的工作压力指阀门在工作状态下的压力，与阀门的材质及介质温度有关，用P表示，并在右下角加脚注，脚注为介质最高温度除以10所得的整数•对于常温和中温阀门介质温度越高，相同阀门的工作压力越低阀门的压力—阀门工作压力中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门分类按驱动方式划分：自动阀门。依靠介质本身的能量而自行动作的阀门。如安全阀、减压阀、止回阀、蒸汽疏水阀、空气疏水阀、紧急切断阀等。驱动阀门。借助手动、电力、液力或气力来操控启闭的阀门。如闸阀、截止阀、节流阀、调节阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门分类•按阀门公称压力分：真空阀：公称压力低于标准大气压的阀门低压阀门：公称压力≤1.6MPa的阀门中压阀门：公称压力PN2.5～6.4MPa的阀门高压阀门：公称压力PN10.0～80.0MPa的阀门超高压阀门：公称压力≥100MPa的阀门中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门分类按介质工作温度分：超低温阀：t≤-100℃的阀门低温阀：-100℃＜t≤-40℃的阀门常温阀：-40℃＜t≤120℃的阀门中温阀：120℃＜t≤450℃的阀门高温阀：t＞450℃的阀门中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门分类•按与管道的连接方式分法兰连接阀门螺纹连接阀门焊接连接阀门夹箍连接阀门卡套连接阀门中国石油塔里木油田公司迪那筹备组阀门分类•通用分类方法：•这种分类方法既按结构原理、作用，又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法，一般分为：•闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、调节阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀、疏水阀中国石油塔里木油田公司迪那筹备组节流阀节流阀是指通过改变通道面积达到控制或调节介质流量与压力的阀门，管路中主要作节流使用。最常见的节流阀是采用截止阀改变阀瓣形状后作节流用。但用改变截止阀或闸阀开启高度来作节流用是极不合适的，因为介质在节流状态下流速很高，必然会使密封面冲蚀磨损，失去切断密封作用。同样用节流阀作切断装置也是不合适的。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组调节阀调节阀也叫自动控制阀，一般由执行机构和阀体（节流阀）组成，是工艺环路中的最终控制元件，在全关和全开之间的任何位置处调节工艺流量、温度、压力。调节阀分为四个类型：截止阀蝶阀球阀偏心旋塞中国石油塔里木油田公司迪那筹备组闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。一般，闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用于低温低压，也可以适用于高温高压。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组闸阀优点：①流体阻力小；②启、闭所需力矩较小；③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；⑥结构长度比较短。缺点：①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；②在启闭过程中，密封面的相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；③一般闸阀都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加了一些困难；④启闭时间长。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组蝶阀•是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组蝶阀优点①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，适用于大口径阀门中；②启闭迅速，流阻小；③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。缺点•①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将近95%以上。•②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下，PN40以下。•③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组旋塞阀•是指关闭件成柱塞形的旋转阀，通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似，球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的，其主要用于油田开采，同时也用于石油化工。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组旋塞阀结构简单，开关迅速，流体阻力小，角行程操作快。在事故等紧急状态下，能快速连通或切断管路。与闸阀、截止阀相比，操作更灵活，开关更迅速。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组球阀•是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组球阀优点：①具有最低的流阻；②在工作时不易卡住；③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；④可实现快速启闭；⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；⑥工作介质在双面上密封可靠；⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；⑧结构紧凑、重量轻，是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；⑨阀体对称，能很好地承受来自管道的应力；⑩关闭件能承受关闭时的高压差；⑾全焊接阀体的球阀，可直埋于地下不受浸蚀，是石油、天然气管线最理想的阀门。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组球阀•缺点：①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，密封材料容易老化。②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组截止阀•是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组•优点：①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小，因而耐磨。②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多；③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。•缺点：①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；②由于行程较长，开启速度较球阀慢。截止阀中国石油塔里木油田公司迪那筹备组隔膜阀•是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形，也可以是直通流道的管壁。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组•优点：①操纵机构与介质通路隔开，可保证工作介质的纯净，也可防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性；②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想控制多种工作介质，尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。③结构简单，只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成。隔膜阀中国石油塔里木油田公司迪那筹备组•缺点：①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺的限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜不宜用于较大的管径，一般应用在DN≤200mm以下的管路上；②由于受隔膜材料的限制，隔膜阀适用于低压及温度不高的场合；③调节性能相对较差，只在小范围内调节（一般在关闭至2/3开度时，可用于流量调节）。隔膜阀中国石油塔里木油田公司迪那筹备组安全阀安全阀用在受压设备、容器或管路上作为超压保护装置，当设备、容器或管路的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器、管路内的压力继续升高，当压力降低到规定值时阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器和管路的安全运行。安全阀的结构、应用和公称通径的确定应受到规范的约束，或者应得到法定机关的同意。中国石油塔里木油田公司迪那筹备组减压阀•减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量使出口压力自动保持稳定的阀门，中国石油塔里木油田公司迪那筹备组蒸汽疏水阀在输送蒸汽、压缩空气等介