阀门基本知识

阀门基本知识 “阀”的定义是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。阀门是使配管和设备内 的介质(液体、气体、粉末)流动或停止、并能控制其流量的装置。 阀门是一种管路附件。它是用来改变通路断面和介质流动方向，控制输送介质流动的一种装置。具体来讲，阀门有以下几种用途: (1)接通或截断管路中的介质。如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀等。 (2)调节、控制管路中介质的流量和压力。如节流阀、调节阀、减压阀、安全阀等。 (3)改变管路中介质流动的方向。如分配阀、三通旋塞、三通或四通球阀等。 (4)阻止管路中的介质倒流。如各种不同结构的止回阀、底阀等。 (5)分离介质。如各种不同结构的蒸汽疏水阀、空气疏水阀等。 (6)指示和调节液面高度。如液面指示器、液面调节器等。 (7)其他特殊用途。如温度调节阀、过流保护紧急切断阀等。 在上述的各种通用阀门中，用于接通和截断管路中介质流动的阀门，其使用数量约占全部阀门总数的80%。 一.分类: 阀门的种类很多，且有多种分类方法。 (一)、按用途和作用分类 、截断阀类 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀 1 等。 2、 调节阀类 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。 3、 止回阀类 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 、 分流阀类 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。 4 5、 安全阀类 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。 (二.)、按主要参数分类 1、 按压力分类 真空阀 工作压力低于大气压的阀门。 ? ? 低压阀 公称压力PN<1.6MPa 的阀门。 ? 中压阀 公称压力PN<2.5,6.4Mpa 的阀门。 ? 高压阀 公称压力PN10.0,80.0Mpa 的阀门。 ? 超高压阀 公称压力PN?100Mpa 的阀门。 2 、按介质工作温度分类 ? 高温阀 t >450?的阀门。 ? 中温阀 120?? t <450?的阀门。 ? 常温阀 ,40?? t <120?的阀门。 ? 低温阀 -100?? t <-40?的阀门。 ? 超低温阀 t <,100?的阀门。 3、 按阀体材料分类 ? 非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。 ? 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、铸铁阀门、碳钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。 ? 金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。 (三)、 通用分类法 这种分类方法既按原理、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、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀、 疏水阀、调节阀。 二.阀门参数: (一)、 公称通径 公称通径 DN 是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，以区别用螺纹或外径表示的那 些零件。公称通经是用作参考的经过圆整的数字，与加工尺寸数值上不完全等同。 公称通径是用字母“DN”后紧跟一个数字标志。如公称通径应标为DN250。 阀门的公称通径系列按表1,4 的规定。 (二)、 公称压力 公称压力PN 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。同一公称压力(PN)值所标示的同一公称通径(DN)的所有管路附件具有与端部连接型式相适应的同一连接尺寸。 在我国，涉及公称压力时，为了明确起见，通常给出计量单位，以“MPa”表示。 在英.美等国家中，尽管目前在有关标准中已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级。由于公称压力和磅级的温度基准不同，因此两者没有严格的对应关系。两者间大致的对应关系参见表1,5。 三.阀门常用标准代号: 中国标准代号 国外主要标准代号 序号 标准代号 名 称 标准代号 名 称 国家标准 国际标准 1 GB ISO 国家推荐性标准 美国国家标准 2 GB/T ANSI 国家标准(内部发行) 英国国家标准 3 GBn BS 国家军用标准 德国国家标准 4 GJB DIN 专业军用标准 法国国家标准 5 ZJB NF 机械行业标准(原)机械工业日本工业标准 6 JB JIS 部标准 机械工业行业推荐性标准 前苏联国家标准 7 JB/T TOCO (原)机械工业部指导性文件 美国机械工程师学会标准 8 JB/Z ASME (原)核工业部标准 美国材料试验协会标准 9 EJ ASTM 冶金部标准 美国钢铁学会标准 10 YB AISI 冶金部推荐性标准 美国石油学会标准 11 YB/T API 化学工业部标准 美国阀门和管件制造厂标准12 HG MSS 化协会标准 化学工业部推荐性标准 13 HG/T (原)石油部标准 美国焊接协会标准 14 SY AWS 水利电力部标准 美国水道工作协会标准 15 SD AWWA 煤炭工业部标准 美国军用标准 16 MT MIL 航空工业部标准 日本石油学会标准 17 HB JPI 航天工业部标准 18 QJ QB、SG 轻工业部标准 19 JZ、JG 城乡环境保护部标准 20 中国造船总公司标准 21 CB 中国造船总公司推荐性标准 22 CB/T 劳动人事部标准 23 LD 国家建材局标准 24 JC 国家计量局标准 25 JJC 中国标准化协会标准 26 CAS (原)机械工业部化工通用机 27 Q/TH 械专业标准 机械电子工业部通用机械行 28 JB/TQ 业内部标准 中石化总公司标准 29 SH 高压管、管件及紧固件通用设 30 H 计标准 四、阀门型号编制方法 阀门型号由阀门类型、驱动方式、连接方式、结构形式、密封面材料或衬里材料类型、 压力代号或工作温度下的工作压力、阀体材料七部分组成。 1、阀门类型代号 阀门类型代号用汉语拼音字母表示，按表1的规定表示。 2、当阀门还具有其他功能作用或带有其他特异结构时，在阀门类型代号前再加注一个汉语拼音字母，按表2的规定。 3、驱动方式代号 3.1驱动方式代号用阿拉伯数字表示，按表3的规定。 3.2安全阀、减压阀、疏水阀、手轮直接连接阀杆操作结构形式的阀门，本代号省略，不表示。 3.3对于气动或液动机构操作的阀门:常开式用6K、7K表示;常闭式用6B、7B表示; 3.4防爆电动装置的阀门用9B表示; 4、连接形式代号: 4.1连接形式代号用阿拉伯数字表示，按表4规定的。 4.2各种连接形式的具体结构、采用标准或方式(如:法兰面形式及密封方式、焊接形式、螺纹形式及标准)，不在连接代号后加符号表示，应在产品的图样、说明书或订货等文件中予以详细说明。 5、阀门结构形式代号用阿拉伯数字表示，按5~15规定。 6、密封面或衬里材料代号 6.1除隔膜阀外，当密封副的密封面材料不同时，以硬度低的材料表示。阀座密封面或衬里材料代号按表16规定的字母表示。 6.2隔膜阀以法体表面材料代号表示。 6.3阀门密封副材料均为阀门的本体材料时，密封面材料代号用“W”。 7、压力代号 7.1阀门使用的压力级符合GB/T1048的规定时，采用GB/T1048标准10倍的兆帕单位(MPa)数值表示。 7.2当介质最高温度超过425?时，标注最高工作温度下的工作压力代号。 7.3压力等级采用磅级(lb)或K级单位的阀门，在型号编制时，应在压力代号栏后有lb或K的单位符号。 7.4公称压力小于等于1.6MPa的灰铸铁阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。 7.5公称压力大于等于2.5MPa的碳素钢阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。 8、阀体材料代号 阀体材料代号用表17的规定字母表示。 9、命名 对于连接形式为“法兰”、结构形式为:闸阀的“明杆”、“弹性”、“刚性”和“单闸板”，截止阀、节流阀的“直通式”，球阀的“浮动球”、“固定球”和“直通式”，蝶阀的“垂直板式”，隔膜阀的“屋脊式”，旋塞阀的“填料”和“直通式”，止回阀的“直通式”和“单瓣式”，安全阀的“不封闭式”、“阀座密封面材料”在命名中均予省略。 五.阀门的标志: 为了能使用户正确的使用阀门，制造厂应当在阀门上作出标志。 (一)、开关手轮方向的标志 阀门手轮顺时针方向旋转为关，逆时针方向为开。 手轮应当有箭头指示关的方向，并在箭头的端头有“关”字。 (二)、在阀体或铭牌上必须的标志 1 DNxx 公称通径 2 PNxx 公称压力 3 受压零件材料代号 4 制造厂名或商标 还有其它的供选择的标志内容,如表示介质流动方向的箭头,当有要求时需要标志,当无要求时不标志,通常截止阀.止回阀需有箭头表示流动方向，闸阀和球阀等则不标注箭头。 六.阀门的常用材料: 阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣(闸板)、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件(手轮、齿轮箱或气动、电动装置等)组成。 我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料(也称主体材料)，闸板(阀瓣)、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件，此外还有紧固件等。 按主体材料分类，人们常常把阀门分为: 1. 非金属材料阀门:如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。 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、蒙乃尔阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、合金钢阀门等。 3. 金属阀体衬旦阀门:如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。 七.阀门的选用: 选用阀门一般考虑下述几点: (一).被输送流体的性质 阀门是用于控制流体的,而流体的性质各不相同,如液体,气体,蒸汽,浆液,悬浮液,粘稠液等,有的流体还带有固体颗粒,粉尘,化学物质等.因此,在选用阀门时,先要了解流体的性质,如流体是否含有固体悬浮物;液态流动时是否可能产生汽化,在何处产生汽化;气态流动时是否会液化;流体的腐蚀性如何.考虑流体的腐蚀性时,应注意几种物质的混合物的腐蚀性与单一物质往往不同. (二).阀门的功能 选用阀门时应考虑的第二点是阀门的功能,阀门是用于切断,还是用于调节流量的. 一点也不允许有泄露.每若只是用于切断,则还需考虑是否有快速启闭的要求.阀门是否必须关得很严, 种阀门都有其适用的场合和特性,要根据功能需要来选用合适的阀门. (三).阻力损失 管线内的压力损失有相当一部分是由阀门造成的.各种不同结构的阀门,其阻力大小不一.即使同一形式的阀门,其阻力也不尽相同,选用时要适当考虑. 四).温度和压力 管线的设计温度和设计压力对阀门的材料选用,内部结构和法兰等级有直接影响. ( 八.常见故障排除: (一)、故障和原因及防止方法之一 在阀门启闭过程中，有时感到有卡阻不灵活，启闭很费力，有时用正常的启闭力不能启闭，甚至启闭一段距离后就无法继续启闭。 造成这种故障的原因有好些，如阀杆与其它零件卡阻如填料压盖歪斜后碰到阀杆，第二是填料安装不正确或压得过紧，其次是阀杆与其它零件擦咬或咬死，再有是应加润滑剂的地方未加润滑剂等。要防止这种故障，首先要避免卡阻，适当放松填料，正确安装填料，在应加润滑剂的地方加以相适应的润滑剂。 (二)、故障和原因及防止方法之二 有时密封面发生咬擦伤，阀杆光柱部分发生咬擦伤，阀杆螺纹部分发生咬擦伤等。防止这种故障的措施是: 擦伤是由于硬粒进入或本身磨粒磨损而犁出沟槽，因此要尽量使磨屑减小，使之成为粉末状微粒，且及时而充分的排除出摩擦面，这就要求摩擦副具有较高的光洁度和吻合良好，使接点增多，接点实际接触面积减小，这样剪切力减小，剪切下的磨屑也就减小。为此在载荷不变的情况下就要加大摩擦面积或提高光洁度，并尽可能加以足够的润滑，以进一步减少摩擦力和有利于磨粒的排除，同时在较宽的摩擦面上应加开排屑沟槽，使磨粒排入沟槽并随润滑油排出摩擦面。 为了使密封面不致擦伤，必须使密封面在自磨削状态下工作，使磨粒磨损减轻并使表面倾于进一步细化，这样就能保持和延长密封面的寿命，其条件如上所述，具体措施是: (1)严格的阀门内腔清洁度; (2)适当提高密封面光洁度; (3)增大接触面; (4)提高吻合度; (5)无硬质微粒进入摩擦面; (6)磨粒得到及时而完全的排除; (7)两个面应有硬度差; (8)加以一定润滑，以减少摩擦力，避免金属直接接触; (9)比压小; (10)在软面上开容屑槽或断屑槽; (11)采用塑性流动压力δy 大的材料; (12)采用不易发生冷作硬化的材料。 其次消除阀杆与其它的零件相碰擦，第三是正确安装填料或适当压紧填料，防止介质泄出，再有是应该加润滑的部位加上相应的润滑剂。 (三)、故障和原因及防止方法之三 阀体泄漏可发生在除填料及法兰密封的其他任何部位，泄漏的主要原因是由阀门生产过程中的铸造或锻造缺陷所引起。而腐蚀介质的输送，流体介质的冲刷也可造成阀门各部位的泄漏。腐蚀主要以均匀腐蚀和浸蚀或气蚀的形式存在。 (1)均匀腐蚀 均匀腐蚀是由环境引起的，凡是与介质接触的阀门表面，皆产生同一种腐蚀。金属表面腐蚀的外貌相同，经历同一时间，金属厚度的减薄也相同。阀门外壁一层层地腐蚀脱落，最后造成大面积穿孔。 (2)浸蚀或气蚀 浸蚀或气蚀是由于流体介质在阀体内的流动所引起的。高速输送的液体压力会明显下降，当压力低于介质的临界压力时，液体就会出现气化现象，形成无数个气泡。这种气泡存在的时间有限，一到高压区，气泡又凝结为液体。凝结的过程中便会产生对阀体材料的浸蚀和冲击。冲击的能量足以造成管道的振动，同时把阀体金属表面腐蚀呈蜂窝状。随着时间的推移，形成了腐蚀穿孔，导致泄漏事故发生。 九、阀门的维护和保养: 1、长期存放的阀门，应作定期检查，对外露的加工表面须保持清洁，清除污垢，存放时球阀应两端堵塞并处于开启状态，闸阀、截止阀、止回阀，通道的两端应堵塞并处于关闭状态，整齐地存放在室内通风干燥的地方，严禁堆置或露天存放。 2、安装前，必须仔细核对本阀标志的压力，通径是否符合使用要求，消除运输过程所造成的缺陷，并消除阀件的污垢。 3、安装时，可将阀门按连接方式直接装置在管路上。一般情况下，可安装在管路任意位置上，但需 便于操作的检修，注意截止阀介质流向应是纵阀瓣下面往上流，升降式止回阀只能水平安装。 4、球阀、截止阀、闸阀使用时，只作全开或全闭，不允许做调节流量用，以免密封面受冲蚀，加速磨损。闸阀和上螺纹截止阀内有倒密封装置，手轮旋至最上位置拧紧，即可阻止介质从填料处泄漏。 5、球阀、截止阀、闸阀开、关时应用手轮，请勿借助杠杆或其它工具，以免损坏阀件。手轮顺时针旋转为关闭，反之为开启。 6、填料压盖的螺栓应均匀地拧紧，不应压成歪状态，以免碰伤阻碍阀杆运动或造成泄漏。 7、阀门在使用过程中，应经常保持清洁，传动螺纹必须定期润滑，发现故障时，应立即停止使用，查明原因清除故障。