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阀门基础知识中国·保一集团有限公司二〇〇九年九月目录一、概述1、阀门的分类……………………………………………………………32、阀门的选用……………………………………………………………5二、常用阀门结构…………………………………………………………51、楔式闸阀………………………………………………………………52、无导流孔平板闸阀……………………………………………………53、截止阀…………………………………………………………………54、旋启式止回阀…………………………………………………………65、固定式球阀……………………………………………………………66、硬密封蝶阀……………………………………………………………77、全启式安全阀…………………………………………………………7三、阀门材料的选择………………………………………………………71、壳体常用的材质………………………………………………………72、阀门内件常用的材质…………………………………………………83、阀门密封面常用材料及适用介质……………………………………94、阀门填料，垫片的选用……………………………………105、紧固件材料的选用…………………………………………10四、阀门检验与试验规范……………………………………10五、常用材料中外牌号对照……………………………………10六、阀门使用注意事项…………………………………………101、阀门的安装…………………………………………………102、阀门的操作…………………………………………………113、阀门运行中的注意事项……………………………………13七、阀门的维护…………………………………………………13八、故障的确定和排除…………………………………………14目录一、概述阀门是流体管路的控制装置。其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路和设备的正常运行。所以对阀门使用和维护相关知识的了解就显得非常必要。1、阀门的分类按驱动方式分类1)、自动阀门自动阀门不需外力驱动，依靠介质自身能量驱动阀门。如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀等。2)、动力驱动阀动力驱动阀按照驱动动力源可分为：电动阀、气动阀、液动阀等。3)、手动阀手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力操作阀门动作。按用途和作用分类1)、截断类用来截断或接通管道介质。如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀等。2)、止回阀用来防止管道中的介质倒流。如止回阀。3)、分配阀用来改变介质的流向，起分配、分离或混合介质的作用。如三通球阀、三通旋塞阀、分配阀、疏水阀等。4)、调节阀用来调节介质的压力和流量。如减压阀、调节阀、节流阀等。5)、安全阀防止装置中介质压力超过规定值，从而对管道或设备提供超压安全保护。如安全阀等。按公称压力分类1)、真空阀公称压力低于标准大气压的阀门。2)、低压阀公称压力PN≤1.6MPa的阀门。3)、中压阀公称压力PN为2.5~6.4MPa的阀门。4)、高压阀公称压力PN为10~80.0MPa的阀门。5)、超高压阀公称压力PN≥100MPa的阀门。按工作温度分类1)、常温阀用于介质温度-29℃≤t≤120℃的阀门。2)、中温阀用于介质温度120℃≤t≤425℃的阀门。3)、高温阀用于介质温度t425℃的阀门。4)、低温阀用于介质温度-100℃≤t≤-40℃的阀门。5)、超低温阀用于介质温度t-100℃的阀门。按公称通径分类1)、小口径阀门公称通径DN≤40mm的阀门。2)、中口径阀门公称通径DN为50~300mm的阀门。3)、大口径阀门公称通径DN为350~1200mm的阀门。4)、特大口径阀门公称通径DN≥1400mm的阀门。按连接方式分类根据阀门与管道连接方式可分为螺纹连接阀门、法兰连接阀门、焊接连接阀门、卡箍连接阀门、卡套连接阀门和对夹连接阀门。2、阀门的选用选用阀门首先掌握介质的性能、流量特性，以及温度、压力、流速、流量等特性，然后，结合工艺、操作、安全诸因素，选用相应类型、结构形式、型号规格的阀门。应该指出，对于流量控制一般采用改变截止阀的阀瓣形状来调节流量。特别注意，用改变闸阀或截止阀的开启高度来实现节流作用是极不合理的。因为，管路中介质在节流状态下，流速很高，密封面容易被冲刷磨损，失去切断作用，同理，用节流阀作为切断装置也是不合理的。如果介质带有悬浮颗粒，最适于采用其启闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门，如平板闸阀。1、楔式闸阀产品特点：1)依靠启闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向运动，起到开通或切断介质流动的作用。2)采用直通式通道，介质不改变流动方向，流体阻力小；3)启闭件运动方向与介质流动方向相垂直，启闭较省力；4)介质可从阀门两侧任意方向通过，均能达到接通或截断，介质流动方向不受限制，便于安装；5)开启时启闭件提升到阀座通道上方，密封面不易受介质冲蚀；6)启闭行程较大，密封面在介质力作用下在相对滑动下容易擦伤，破坏密封性能，影响使用寿命。二、常用阀门结构2、无导流平板闸阀产品特点：1)两组浮动阀座始终与闸板贴合，双向密封设计提供任意方向的可靠密封性能2)阀门密封性能好，由金属-金属的一级密封和金属-非金属的二级密封共同来保证3)阀座密封面上镶嵌的PTFE具有密封面的自动清洁、自动润滑功能。4)可靠弹性元件在阀座与闸板之间形成预加密封比压，能确保阀门低压下的密封性能5)设有阀杆保护装置和直观的闸板开度指示6)阀杆密封处均设有现场紧急密封结构，当阀杆密封部位填料受损时可通过注入密封脂的方法来达到修复密封面实现密封的目的。7)全封闭结构，防护性能好，可适应全天候要求。3、截止阀产品特点：1)依靠启闭件(阀瓣)沿阀座轴线的垂直方向运动，从而起到开通或切断介质流动的作用。2)启闭过程中，阀瓣和阀体密封面间摩擦力小，因而耐磨；3)启闭件行程较小，缩短启闭时间；4)介质流动方向受限制，一般要求低进高出；5)阀门通道曲折，能量消耗较大；6)启闭件运动方向与介质压力作用方向相反，由于克服介质的作用力，故启闭力矩大，启闭较费力；在大口径中采用平衡式结构，以减小启闭力矩。4、旋启式止回阀产品特点：1)阀门的阀瓣在流体压力作用下，沿着转轴中心线做旋转运动。2)流体从进口侧流向出口侧，当进口侧压力低于出口侧时，阀瓣在流体压差、自身重力等因素作用下自动关闭，防止流体倒流。3)大口径阀门设置起吊环起吊，使安装过程更加方便。4)阀体表面设置介质流向箭头，确保阀门正确的安装状态。5）阀门结构简单，适用安装于水平/垂直管路上使用。5、固定式球阀产品特点：1)全通径结构设计，在阀门全开状态下，球体通道与管道内孔相同，满足管线清扫要求。2)球体采用双阀杆固定式结构，阀杆同球体采用键或扁方连接，使球阀操作稳定可靠，如图一。3)阀座采用浮动式阀座，弹簧施加预紧力方式，能保证在低压和高压情况下均保持良好的密封性能。4)阀门具有耐火结构设计，如图二。图二5)阀门采用防静电结构设计，如图三。6)阀杆密封采用优质橡胶材料○型圈，并附有紧急密封脂注入装置，实现阀杆密封免维护功能。7)阀杆操作增加自润滑轴承支撑，使操作轻便省力。8)阀门具有中腔超压自动泄压功能，在阀门中腔超压的情况下能，浮动式阀座在超压介质的作用下离开球体自动泄压，保证阀门及管道的安全运行。9)结构合理的PTFE阀座密封圈，保证管道介质在低压和高压下均能保持良好的密封性能，同时具有良好的润滑性能，阀门操作扭矩低，开关轻便省力，使用寿命长。图一图二图三6、蝶阀产品特点1)蝶板密封圈为软硬层叠式金属片，具有金属硬密封和弹性密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有优良的密封性能。2)采用三维偏心结构，阀座与蝶板几乎无摩擦，具有越关越紧的密封功能。3)阀体密封面，采用堆焊硬质合金，密封面耐磨损，使用寿命长。4)结构紧凑、操作灵活、省力、密封性能可靠。7、全启式安全阀产品特点1)直接用弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生的作用力，使阀门得到密封。2)阀瓣的开启高度为阀座通径1/4，借助于介质的膨胀冲力，使阀瓣开启到足够的高度，从而达到排量要求。3)全封闭结构，开启排放时，介质不会向外界泄漏，而全部通过排泄管放掉；4)采用阀门专用油淬火-回火铬钼钒钢弹簧钢丝，使阀门反应迅速，具有较高的灵敏度；5)设有调节压力装置，适合实际复杂工况使用；三、阀门材料的选择1、壳体常用的材质选择阀门主要零件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)；其次了解介质的清洁程度(有无固体颗粒)；除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。正确、合理的选择阀门材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。1.1、铸铁阀①公称压力PN≤1.0MPa，工作温度-10~200℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用HT200、HT250、HT300、HT350的灰铸铁阀门。②公称压力PN≤2.5MPa，工作温度-15~250℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用KTH300-6、KTH330-08、KTH350-10的可锻铸铁阀门。③公称压力PN≤4.0MPa，工作温度-30~350℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨铸铁阀门。1.2、钢制阀门适用范围广，可以在多种介质中应用，如饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀性强的介质。在介质为可燃性气体、液体、毒性气体、液体，易燃易爆性介质，压缩气体，液化气体，动力装置的管道上，以及其它类似场合，必须使用钢制阀门。①公称压力PN≤32.0MPa，工作温度-29~425℃，工作介质为水、蒸汽、空气、氨、氮气、石油产品等，通常选用WCB、WCC的碳素铸钢；20、25、30、35的碳素结构钢锻件及16Mn低合金结构钢锻件。②公称压力PN≤17.0MPa，工作温度≤550℃，工作介质为蒸汽、石油产品等，通常选用1Cr5Mo、WC6、WC9、C5等铬钼钢阀门。③公称压力PN≤6.4MPa，工作温度-46℃，工作介质为乙烯、丙烯、液化天然气、液氮等，通常选用CF8、CF8M等奥氏体不锈钢铸件或0Cr18Ni9等奥氏体不锈钢锻件。1.3、塑料阀门一般用于公称压力PN≤2.5MPa，工作温度不超过60℃的腐蚀性介质。在工作压力超过35MPa的气体管路上不允许使用铸造的阀门。3、阀门密封面常用材料的选择密封面是阀门最关键的工作面，密封面质量的好坏直接影响阀门的使用寿命，密封面的材料是保证密封面质量的重量因素。选择阀门密封面材料应考虑如下因素：①耐腐蚀②抗擦性③耐冲蚀④具有一定硬度，并在规定工作温度下硬度不发生大的下降⑤密封面和本体材料的线膨胀系数应该近似，以免高温下容易产生额外的应力和引起松动⑥在高温条件下使用，要有足够的抗氧化、抗热疲劳性及热循环等问题要找到全面符合上述要求的密封面材料目前很难做到，只能根据不同的阀类和用途，重点满足某几个方面的要求。4、阀门填料、垫片的选择1）填料是阀杆部位动密封的密封材料，防止介质经由阀杆和填料箱空间泄漏。常用的填料有石墨填料和聚四氟乙烯成型填料。工作温度超过200℃采用石墨填料，腐蚀性介质一般采用聚四氟乙烯成型填料。2）垫片是阻止介质外漏的主要密封件，防止介质从阀体和阀盖结合面间泄漏。常用的垫片有聚四氟乙烯、金属缠绕垫片、金属垫。高温高压阀门采用金属垫片5、紧固件材料选择四、阀门检验与试验规范`对阀门进行试验时，有壳体试验（强度试验）、密封试验、动作试验等。密封试验分为上密封试验、低压密封试验、高压密封试验。动作试验项目较多，主要有安全阀定压和回座试验、减压阀调