闸阀是指关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。

闸阀在管路中主要作切断用。

闸阀是使用很广的一种阀门，一般口径DN≥50mm的切断装置都选用它，有时口径

很小的切断装置也选用闸阀，闸阀有以下优点：

①流体阻力小。

②开闭所需外力较小。

③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体形比较简单，铸造工艺性较好。

闸阀也有不足之处：

①外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。

②开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。

③闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。

 

一、闸阀的种类

1．  按闸板的构造可分

1）平行式闸阀：密封面与垂直中心线平行，即两个密封面互相平行的闸阀。如图2—12所示。

          图2-12                         图2-13

在平行式闸阀中，以带推力楔块的结构最常为常见，既在两闸板中间有双面推力楔块，这种闸阀适用于低压中小口径（DN40—300mm）闸阀。也有在两闸板间带有弹簧的，弹簧能产生予紧力，有利于闸板的密封。

2）楔式闸阀：密封面与垂直中心线成某种角度，即两个密封面成楔形的闸阀如图2—13所示。

密封面的倾斜角度一般有2°52´，3°30´，5°， 8°， 10°等，角度的大小主要取决于介质温度的高低。一般工作温度愈高，所取角度应愈大，以减小温度变化时发生楔住的可能性。

在楔式闸阀中，又有单闸板，双闸板和弹性闸板之分。单闸板楔式闸阀，结构简单，使用可靠，但对密封面角度的精度要求较高，加工和维修较困难，温度变化时楔住的可能性很大。双闸板楔式闸阀在水和蒸气介质管路中使用较多。它的优点是：对密封面角度的精度要求较低，温度变化不易引起楔住的现象，密封面磨损时，可以加垫片补偿。但这种结构零件较多，在粘性介质中易粘结，影响密封。更主要是上、下挡板长期使用易产生锈蚀，闸板容易脱落。弹性闸板楔式闸阀，它具有单闸板楔式闸阀结构简单，使用可靠的优点，又能产生微量的弹性变形弥补密封面角度加工过程中产生的偏差，改善工艺性，现已被大量采用。

2．  按阀杆的构造闸阀又可分为

1）  明杆闸阀：阀杆螺母在阀盖或支架上，开闭闸板时，用旋转阀杆螺母来实现阀杆的升降。如图2—12所示。这种结构对阀杆的润滑有利，开闭程度明显，因此被广泛采用。

2）  暗杆闸阀：阀杆螺母在阀体内，与介质直接接触。开闭闸板时，用旋转阀杆来实现。如图2—14所示。这种结构的优点是：闸阀的高度总保持不变，因此安装空间小，适用于大口径或对安装空间受限制的闸阀。此种结构要装有开闭指示器，以指示开闭程度。这种结构的缺点是：阀杆螺纹不仅无法润滑，而且直接接受介质侵蚀，容易损坏。

     图2-14                           图2-15

二、闸阀的通径收缩

如果一个阀体内的通道直径不一样（往往都是阀座处的通径小于法兰连接处的通径），称为通径收缩。如图2—15所示。

通径收缩能使零件尺寸缩小，开、闭所需力相应减小，同时可扩大零部件的应用范围。但通径收缩后。流体阻力损失增大。

在某些部门的某些工作条件下（如石油部门的输油管线），不允许采用通径收缩的阀门。这一方面是为了减小管线的阻力损失，另一方面是为了避免通径收缩后给机械清扫管线造成障碍。

 

第二节      截止阀    

 截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。

           截止阀在管路中主要作切断用。截止阀有以下优点：

1．  在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。

2．  开启高度小。

3．  通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。

截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。

截止阀的种类很多，根据阀杆上螺纹的位置可分：

一、上螺纹阀杆截止阀

截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优点是阀杆不受介质侵蚀，便于润滑，此种结构采用比较普遍。如图 2—8所示。

二、下螺纹阀杆截止阀

截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构阀杆螺纹与介质直接接触，易受侵蚀，并无法润滑。此种结构用于小口径和温度不高的地方。如图 2—9所示。

           图2-8                                 图2-9

根据截止阀的通道方向，又可分为；直通式截止阀，角式截止阀和三通式截止阀，后两种截止阀通常做改变介质流向和分配介质用。

 

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。

节流阀在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。

常见的节流阀如图 2 —10所示。

        图2-10

节流阀的阀瓣有多种形状，常见的有：

1．  钩形阀瓣，常用于深冷装置中的膨胀阀。如图 2—11a所示。

2．  窗形阀瓣，适用于口径较大的节流阀如图2—11b所示。

3．  塞形阀瓣，适用于中小口径节流阀，使用较普遍。如图 2—11C所示。

           a                          b                       c

                                   图2-11

                           

止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。

止回阀根据其结构可分

一、升降式止回阀：阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀，如图2—16所示。

     图2-16                             图2-17

升降式止回阀只能安装在水平管道上，在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球。

升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样（可与截止阀通用），因此它的流体阻力系数较大。

二、旋启式止回阀：阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀，如图2—17所示。

旋启式止回阀应用较为普遍。

三、碟式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。如图2—18所示。

碟式止回阀结构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差。

四、管道式止回阀，阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门。如图2—19所示。

         图2-18                            图2-19

管道式止回阀是新出现的一种阀门，它的体积小，重量较轻，加工工艺性好，是止回阀发展方向之一。但流体阻力系数比旋启式止回阀略大。

 

旋塞阀是指关闭件（塞子）绕阀体中心线旋转来达到开启和关闭的一种阀门。

旋塞阀在管路中主要用作切断、分配和改变介质流动方向的。

旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。由于结构简单，开闭迅速（塞子旋转四分之一圈就能完成开闭动作），操作方便，流体阻力小，至今仍被广泛使用。目前主要用于低压，小口径和介质温度不高的情况下。

旋塞阀的塞子和塞体是一个配合很好的圆锥体，其锥度一般为1：6和1：7。

一、紧定式旋塞阀

紧定式旋塞阀通常用于低压直通管道，密封性能完全取决于塞子和塞体之间的吻合度好坏，其密封面的压紧是依靠拧紧下部的螺母来实现的。一般用于PN≤0.6Mpa。如图2—1所示。

        图2-1                              图2-2

二、填料式旋塞阀。

填料式旋塞阀是通过压紧填料来实现塞子和塞体密封的。由于有填料，因此密封性能较好。通常这种旋塞阀有填料压盖，塞子不用伸出阀体，因而减少了一个工作介质的泄漏途径。这种旋塞阀大量用于PN≤1Mpa的压力，如图2—2所示。

 

三、自封式旋塞阀

自封式旋塞阀是通过介质本身的压力来实现塞子和塞体之间的压紧密封的。塞子的小头向上伸出体外，介质通过进口处的小孔进入塞子大头，将塞子向上压紧，此种结构一般用于空气介质。如图2—3所示。

四、油封式旋塞阀

近年来旋塞阀的应用范围不断扩大，出现了带有强制润滑的油封式旋塞阀。由于强制润滑使塞子和塞体的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好，开闭省力，防止密封面受到损伤。如图2—4所示。

          图2-3                                          图2-4

 

球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，只有它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。

球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：

1．  流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。

2．  结构简单、体积小、重量轻。

3．  紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广

泛使用。

4．  操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。

5．  维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。

6．  在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密

封面的侵蚀。

7．  适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。

球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。

球阀按结构形式可分：

一、浮动球球阀

球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。如图2—5所示。

               

                           图 2-5

浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。

二、固定球球阀

球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。如图2—6所示。

为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。

三、弹性球球阀

球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。

如图2—7所示。

弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。

球阀按其通道位置可分为直通式，三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。

             

      图2-6                                 图2-7

蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。

1.作为密封型的蝶阀，是在合成橡胶出现以后，才给它带来了迅速的发展，因此它是一种新型的截流阀。在我国直至二十世纪八十年代，蝶阀主要作用于低压阀门，阀座采用合成橡胶，到九十年代，由于国外交流增多，硬密封〈金属密封〉蝶阀得以迅速发展。目前已有多家阀门厂能稳定地生产中压金属密封蝶阀，使蝶阀应运领域更为广泛。

2.蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。

目前国产蝶阀参数如下：

公称压力：PN0.25——4.0MPa

公称统径：DN100——3000mm

工作温度：≤425℃

3.蝶阀种类：

根据连接方式：法兰式、对夹式。

根据密封面材料；软密封、硬密封。

根据结构形式，蝶阀可分成以下类型：

——板式

蝶阀      ——斜板式

——偏置板式

——杠杆式

4.蝶阀的特点：

（1）结构简单，外形尺寸小。由于结构紧凑，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。

（2）流体阻力小，全开时，阀座通道有效流通面积较大，因而流体阻力较小。

（3）启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90°既可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控   制流量。

（4）启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。

（5）低压密封性能好，密封面材料一般采用橡胶、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小。但硬密封蝶阀的使用压力和工作温度范围，都有了很大的提高。

5.蝶阀的结构

蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成。蝶阀的结构见图1--21。

（1）阀体    阀体呈圆筒状，上下部分各有一个圆柱形凸台，用于安装阀杆。蝶阀与管道多采用法兰连接；如采用对夹连接，其结构长度最小。

（2）阀杆     阀杆是蝶板的转轴，轴端采用填料函密封结构，可防止介质外漏。阀杆上端与传动装置直接相接，以传递力矩。

（3）蝶板     蝶板是蝶阀的启闭件。根据蝶板在阀体中的安装方式，蝶阀可以分成以下几种形式：

①中心对称板。见图1--21（A），阀杆固定在蝶板的径向中心孔上，阀杆与蝶板均垂直安装

(a)                (b)                  (c)                  (d)

                       图1-2 蝶阀结构图

a: 板式    b:斜板式  c:偏置板式  d:杠杆式

二、非密封形蝶阀：关闭时不能保证密封的蝶阀。在管路中只能做节流用，密封圈通常是用金属制成的。

 

第八节      安全阀

    安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。

    安全阀在管路中，当介质工作压力超过规定数值时，阀门便自动开启，排放出多余介质；而当工作压力恢复到规定值时，又自动关闭。

一、安全阀常用的术语

  1、开启压力：当介质压力上升到规定压力数值时，阀瓣便自动开启，介质迅速喷出，此时阀门进口处压力称为开启压力。

  2、排放压力；阀瓣开启后，如设备管路中的介质压力继续上升，阀瓣应全开，排放额定的介质排量，这时阀门进口处的压力称为排放压力。

  3、关闭压力：安全阀开启，排出了部分介质后，设备管路中的压力逐渐降低，当降低到小于工作压力的预定值时，阀瓣关闭，开启高度为零，介质停止流出。这时阀门进口处的压力称为关闭压力，又称回座压力。

  4、工作压力；设备正常工作中的介质压力称为工作压力。此时安全阀处于密封状态。

  5、排量：在排放介质阀瓣处于全开状态时，从阀门出口处测得的介质在单位时间内的排出量，称为阀的排量。

二、安全阀的种类

 1、根据安全阀的结构可分

 ⑴重锤（杠杆）式安全阀：用杠杆和重锤来平衡阀瓣的压力。重锤式安全阀靠移动重锤的位置或改变重锤的重量来调整压力。它的优点在于结构简单；缺点是比较笨重回座力低。这种结构的安全阀只能用于固定的设备上。如图2--22所示。

 ⑵弹簧式安全阀：利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力并使之密封。弹簧式安全阀靠调节弹簧的压缩量来调整压力。它的优点在于比重锤式安全阀体积小、轻便，灵敏度高，安装位置不受严格限制；缺点是作用在阀杆上的力随弹簧变形而发生变化。同时必须注意弹簧的隔热和散热问题。弹簧式安全阀的弹簧作用力一般不要超过2000公斤。因为过大过硬的弹簧不适于精确的工作。如图2--23所示。

 ⑶脉冲式安全阀：脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成。主阀和辅阀连在一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。如图2--24所示。

             图2-22                图2-23                  图2-24

        脉冲式安全阀通常用于大口径管路上。因为大口径安全阀如采用重锤或弹簧式时都不适应。脉冲式安全阀由主阀和辅阀两部分组成。当管路中介质超过额定值时，辅阀首先动作带动主阀动作，排放出多余介质。

 2、根据安全阀阀瓣最大开启高度与阀座通径之比，又为分可：

 ⑴微启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/20～1/10。如图2--25所示。由于开启高度小，对这种阀的结构和几何形状要求不象全启式那样严格，设计、制造、维修、和试验都比较方便，但效率较低。

 ⑵全启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/4～1/3。如图2--26所示。

                 图 2-25                               图2-26

        全启式安全阀是借助气体介质的膨胀冲力，使阀瓣达到足够的升高和排量。它利用阀瓣和阀座的上、下两个调节环，使排出的介质在阀瓣和上下两个阀节环之间形成一个压力区，使阀瓣上升到要求的开启高度和规定的回座压力。此种结构灵敏度高，使用较多，但上、下调节环的位置难于调整，使用须仔细。

3、根据安全阀阀体构造又可分

⑴全封闭式：排放介质时不向外泄漏，而全部通过排泄管放掉。

⑵半封闭式：排放介质时，一部分通过排泄管排放，另一部分从阀盖与阀杆配合处向外泄漏。

⑶敞开式：排放介质时，不引到外面，直接由阀瓣上访排泄。

                                                    

          

　

       

制造阀门零件材料很多，包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。

 制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择：

 1、工作介质的压力、温度和特性。

 2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。

 3、有较好的工艺性。

 4、在满足以上条件情况下，要有较低的成本。

 

 

阀体、阀盖和闸板（阀瓣）是阀门主要零件之一，直接承受介质压力，所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。常用材料有下面几种：

一、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa，温度为－10℃～200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为：HT200、HT250、HT300、HT350。

二、可锻铸铁：适用于公称压力PN≤2.5MPa，温度为－30～300℃的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有：KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10。

三、球墨铸铁：适用于PN≤4.0MPa，温度为－30～350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有：QT400—15、QT450—10、QT500—7。

    鉴于目前国内工艺水平，各厂参差不齐，用户又往往不易检验。根据经验，建议PN≤2.5MPa，阀门还是采用钢制阀门为安全。

四、耐酸高硅球墨铸铁：适用于公称压力PN≤0.25MPa，温度低于120℃的腐蚀性介质。

五、碳素钢：适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为－30～425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。

六、铜合金：适用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质，以及温度－40～250℃的蒸汽介质，常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜），H62、Hpb59—1（黄铜）、QAZ19—2、QA19—4(铝青铜)。

七、高温铜：适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。

八、低温钢，适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯，丙烯，液态天然气，液氮等介质，常用牌号）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9

九、不锈耐酸钢，适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸，醋酸等介质，常用牌号有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>

 

 

密封面是阀门最关键的工作面，密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命，通常密封面材料要考虑耐腐蚀，耐擦伤，耐冲蚀，抗氧化等因素。

通常分两大类：

（一）   软质材料

1、  橡胶（包括丁睛橡胶，氟橡胶等）

2、  塑料（聚四氟乙烯，尼龙等）

（二）   硬密封材料

1、  铜合金（用于低压阀门）

2、  铬不锈钢（用于普通高中压阀门）

3、  司太立合金（用于高温高压阀门及强腐蚀阀门）

4、  镍基合金（用于腐蚀性介质）

 

 

阀杆在阀门开启和关闭过程中，承受拉、压和扭转作用力，并与介质直接接触，同时和填料之间还有相对的摩擦运动，因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性，有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性，以及良好的工艺性。

常用的阀杆材料有以下几种。

一、碳素钢

用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时，一般选用A5普通碳素钢。

用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时，一般选用35优质碳素钢。

二、合金钢

用于中压和高压，介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时，一般选用

40Cr（铬钢）。

用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时，可选用38CrMoALA渗

氮钢。

用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时，一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。

三、不锈耐酸钢

用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质，可选

用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。

用于腐蚀性介质时，可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti

等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。

四、耐热钢

用于介质温度不超过600℃的高温阀门时，可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和

4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。

 

 

阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中，直接承受阀杆轴向力，因此必须具备一定的强度。同时它与阀杆是螺纹传动，要求摩擦系数小，不生锈和避免咬死现象。

一、铜合金

铜合金的摩擦系数较小，不生锈，是目前普遍采用的材料之一。对于Pg<1.6Mpa的低压阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。对于Pg16-6.4Mpa的中压阀门可采用ZQAL9-4无锡青铜。对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。

二、钢

当工作条件不允许采用铜合金时，可选用35、40等优质炭素钢，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不锈耐酸钢。

工作条件不允许指下列情况。

1、用于电动阀门上，带有瓜形离合器的阀杆螺母，需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。

2、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时，如对铜有腐蚀的氨介质。

选用钢制阀杆螺母时，要特别注意螺纹的咬死现象。

 

 

一、紧固件材料

紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质外流起关重要作用，因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。

根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按表5-1选择。

表5-1

选用合金钢材料时必须经过热处理。对紧回件有特殊耐腐蚀要求时，可选用Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9等不锈耐酸钢。

二、填料材料

在阀门上，填料是用来充填阀盖填料室的空间，以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。

1、  对填料的要求

1）  耐腐蚀性好，填料与介质接触，必须能耐介质的腐蚀。

2）  密封性好，填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。

3）  摩擦系数小，以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。

2、  填料的种类

填料可分为软质填料及硬质填料两种：

1）软质填料：系由植物质，即大麻、亚麻、棉、黄麻等，或由矿物质，即石棉纤维，

或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳，也有压成的成型的填料，以及近年来新发展的柔性石墨填料材料。

植物质填料较便宜，常用于100℃以下的低压阀门；矿物质填料可用于450-500℃的阀门。

近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广，但介质温度一般限制在60℃以下。

高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。

2）硬质填料：即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型的填料，金属填料使用较少。

3、  填料的选择

选择填料要根据介质、温度和压力来选择，常用的材料有以下几种：

1）油浸石棉绳，可按表5-2选择。

2）橡胶石棉绳：可按表5-3选择。

3）石墨石棉绳：石棉绳上涂有石墨粉，可用温度450℃以上，压力可以达到16Mpa

，一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压成人字型填料，单圈放置，密封性好。

4）聚四氟乙烯：这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上，但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成，形状如图5-1所示。

          a                       b                     c

                               图5-1

 

表5-2

注：形状代号F表示方的，穿心或一至多层编结；Y表示圆的，中间是一扭制芯子，外边是一至多层编结；N表示扭制的。

                                 表5-3

三、垫片材料

垫片是用来充填两个结合面（如阀体和阀盖之间的密封面）间所有凹凸不平处，以防止介质从结合面间泄漏。

1、  对垫片的要求

垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度，以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。

2、  垫片材料的种类和选择

垫片可分为软质和硬质两种，软质一般为非金属材料，如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板，

聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。

    垫片的形状有很多，有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。

图5-2为金属包有石棉衬垫和金属石棉缠绕式垫片

图5-3为橡胶制O形圈。

图5-4为梯形槽式金属垫片。

图5-5为密封面凹凸式金属齿形垫片。

图5-6为密封面透镜式金属垫片。

                          

         图5-5                                           图5-6

金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢，加工精度和表面光洁度要求较高，适用于高温高压阀门。

非金属垫片材料一般塑性较好，用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。

垫片材料可按表5-4选择。

 

                                                                   表5-4

                                表5-4

 

制造阀门零件材料很多，包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。

 制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择：

 1、工作介质的压力、温度和特性。

 2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。

 3、有较好的工艺性。

 4、在满足以上条件情况下，要有较低的成本。

 

 

                    第三章 阀门的安装、维护与操作

 

  正确地选择了阀门之后，还要正确安装、维护与操作，这样才能充分发挥其效能。

 

第一节      安装

 

阀门安装的质量、直接影响着使用，所以必须认真注意。

（一） 方向和位置

  许多阀门具有方向性，例如截止阀，节流阀，减压阀、止回阀等，如果装倒装反，就会影响使用效果与寿命（如节流阀），或者根本不起作用（如减压阀），甚至造成危险（如止回阀）。一般阀门，在阀体上有方向标志；万一没有，应根据阀门的工作原理，正确识别。

  截止阀的阀腔左右不对称，流体要让其由下而上通过阀口，这样流体阻力小（由形状所决定），开启省力（因介质压力向上），关闭后介质不压填料，便于检修。这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它阀门也有各自的特性。

阀门安装的位置，必须方便于操作；即使安装暂时困难些，也要为操作人员的长期工作着想。最好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，以免操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立余地。要避免仰天操作，尤其是酸碱、有毒介质等，否则很不安全。

闸阀不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，容易腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所禁忌。同时更换填料极不方便。

明杆闸阀，不要安装在地下，否则由于潮湿而腐蚀外露的阀杆。

升降式止回阀，安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活。

旋启式止回阀，安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。

  减压阀要直立安装在水平管道上，各个方向都不要倾斜。

（二）施工作业

安装施工必须小心，切忌撞击脆性材料制作的阀门。

安装前，应将阀门作一检查，核对规格型号，鉴定有无损坏，尤其对于阀杆。还要转动几下，看是否歪斜，因为运输过程中，最易撞歪阀杆。还要清除阀内的杂物。

阀门起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上，以免损坏这些部件，应该系在法兰上。

对于阀门所连接的管路，一定要清扫干净。可用压缩空气吹去氧化铁屑、泥砂、焊渣和其他杂物。这些杂物，不但容易擦伤阀门的密封面，其中大颗粒杂物（如焊渣），还能堵死小阀门，使其失效。

安装螺口阀门时，应将密封填料（线麻加铅油或聚四氟乙烯生料带），包在管子螺纹上，不要弄到阀门里，以免阀内存积，影响介质流通。

安装法兰阀门时，要注意对称均匀地把紧螺栓。阀门法兰与管子法兰必须平行，间隙合理，以免阀门产生过大压力，甚至开裂。对于脆性材料和强度不高的阀门，尤其要注意。

须与管子焊接的阀门，应先点焊，再将关闭件全开，然后焊死。

（三）保护设施

有些阀门还须有外部保护，这就是保温和保冷。保温层内有时还要加伴热蒸汽管线。什么样的阀门应该保温或保冷，要根据生产要求而定。原则地说，凡阀内介质降低温度过多，会影响生产效率或冻坏阀门，就需要保温，甚至伴热；凡阀门裸露，对生产不利或引起结霜等不良现象时，就需要保冷。保温材料有石棉，矿渣棉、玻璃棉、珍珠岩，硅藻土、蛭石等；保冷材料有软木、珍珠岩、泡沫、塑料等。

长期不用的水、蒸汽阀门必须放掉积水。

（四）旁路和仪表

有的阀门，除了必要的保护设施外，还要有旁路和仪表。安装了旁路，便于疏水阀检修。其它阀门，也有安装旁路的。是否安装旁路，要看阀门状况，重要性和生产上的要求而定。

（五）填料更换

库存阀门，有的填料已不好使，有的与使用介质不符，这就需要更换填料。

阀门制造厂无法考虑使用单位千门万类的不同介质，填料函内总是装填普通盘根，但使用时，必须让填料与介质相适应。

在更换填料时，要一圈一圈地压入。每圈接缝以45度为宜，圈与圈接缝错开180度。填料高度要考虑压盖继续压紧的余地，现时又要让压盖下部压填料室适当深度，此深度一般可为填料室总深度的10-20%。

对于要求高的阀门，接缝角度为30度。圈与圈之间接缝错开120度。

除上述填料之处，还可根据具体情况，采用橡胶O形环（天然橡胶耐60摄氏度以下弱碱，丁睛橡胶耐80摄氏度以下油品，氟橡胶耐150摄氏度以下多种腐蚀介质）三件叠式聚四氟乙烯圈（耐200摄氏度以下强腐蚀介质）尼龙碗状圈（耐120摄氏度以下氨、碱）等成形填料。在普通石棉盘根外面，包一层聚四氟乙烯生料带，能提高密封效果，减轻阀杆的电化学腐蚀。

在压紧填料时，要同时转动阀杆，以保持四周均匀，并防止太死，拧紧压盖要用力均匀，不可倾斜。

第二节       维护

 

对阀门的维护，可分两种情况；一种是保管维护，另一种是使用维护。

（一）保管维护

保管维护的目的，是不让阀门在保管中损坏，或降低质量。而实际上，保管不当是阀门损坏的重要原因之一。

阀门保管，应该井井有条，小阀门放在货架上，大阀门可在库房地面上整齐排列，不能乱堆乱垛，不要让法兰连接面接触地面。这不仅为了美观，主要是保护阀门不致碰坏。

由于保管和搬运不当，手轮打碎，阀杆碰歪，手轮与阀杆的固定螺母松脱丢失等等，这些不必要的损失，应该避免。

对短期内暂不使用的阀门，应取出石棉填料，以免产生电化学腐蚀，损坏阀杆。

对刚进库的阀门，要进行检查，如在运输过程中进了雨水或污物，要擦试干净，再予存放。

阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住，以防进去脏东西。

对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油，加以保护。

放置室外的阀门，必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥。

（二）使用维护

使用维护的目的，在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。

阀杆螺纹，经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄干油、二硫化钼或石墨粉，起润滑作用。

不经常启闭的阀门，也要定期转动手轮，对阀杆螺纹添加润滑剂，以防咬住。  

室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。

如阀门系机械待动，要按时对变速箱添加润滑油。

要经常保持阀门的清洁。

要经常检查并保持阀门另部件完整性。如手轮的固定螺母脱落，要配齐、不能凑合使用，否则会磨园阀杆上部的四方，逐渐失去配合可靠性，乃至不能开动。

不要依靠阀门支持其它重物，不要在阀门上站立。

阀杆，特别是螺纹部分，要经常擦拭，对已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的，因为尘土中含有硬杂物，容易磨损螺纹和阀杆表面，影响使用寿命。

 

第三节      操作

 

对于阀门，不但要会安装和维护，而且还要会操作。

（一）手动阀门的开闭

手动阀门是使用最广的阀门，它的手轮或手柄，是按照普通的人力来设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。因此不能用长杠杆或长板手来板动。有些人习惯于使用板手，应严格注意，不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或板断手轮、手柄。

启闭阀门，用力应该平稳，不可冲击。某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等冈。

对于蒸气阀门，开启前，应预先加热，并排除凝结水，开启时，应尽量徐缓，以免发生水击现象。

当阀门全开后，应将手轮倒转少许，使螺纹之间严紧，以免松动损伤。

对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，避免全开时撞击上死点。并便于检查全闭时是否正常。假如阀办脱落，或阀芯密封之间嵌入较大杂物，全闭时的阀杆位置就要变化。

管路初用时，内部脏物较多，可将阀门微启，利用介质的高速流动，将其冲走，然后轻轻关闭（不能快闭、猛闭，以防残留杂质夹伤密封面），再次开启，如此重复多次，冲净脏物，再投入正常工作。

常开阀门，密封面上可能粘有脏物，关闭时也要用上述方法将其冲刷干净，然后正式关严。

如手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活络板手代替，以免损坏阀杆四方，启闭不灵，以致在生产中发生事故。

某些介质，在阀门关闭后冷却，使阀件收缩，操作人员就应于适当时间再关闭一次，让密封面不留细缝，否则，介质从细缝高速流过，很容易冲蚀密封面。

操作时，如发现操作过于费劲，应分析原因。若填料太紧，可适当放松，如阀杆歪斜，应通知人员修理。有的阀门，在关闭状态时，关闭件受热膨胀，造成开启困难；如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后板动手轮。

（二）注意事项

1、200℃以上的高温阀门，由于安装时处于常温，而正常使用后，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要注意这一工作，否则容易发生泄露。

2、天气寒冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水排除。汽阀停汽后，也要排除凝结水。阀底有如丝堵，可将它打开排水。

3、非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。

4、新阀门使用时，填料不要压得太紧，以不漏为度，以免阀杆受压太大，加快磨损，而又启闭费劲。

               

 

第四章       阀门的检查、修理与寿命

无论是使用新阀门，还是使用修复后的阀门，安装前必须试压试漏。

                  

试压，指的是阀体强度试验。试漏，指的是密封面严密性试验，这两项试验是对阀门主要性能的检查。

试验介质，一般是常温清水，重要阀门可使用煤油。安全阀定压试验，可使用氮气较稳定气体，也可用蒸汽或空气代替。对于隔膜阀，使用空气作试验。

（一）试验压力

      阀门强度试验压力，与公称压力有下列关系

          公称压力（Mpa）                强度试验压力（Mpa）

             0.1                                    0.2

               0.25                                     0.4

             0.4                                   0.6

               0.6                                    0.9

               1.0                                    1.5

                1.6                                   2.4

              2.5                                 3.8

                4.0                                    6.0

                6.4                                    9.6

                10.0                                     15.0

                16.0                                  24.0

                20.0                                     30.0

                25.0                                     38.0

                32.0                                     48.0

由上可见，公称压力从0.4Mpa-32Mpa，这些常用压力阀门，其强度试验压力为其1.5倍。

阀门密封试验压力，等于公称压力。

（二）试验方法

试压试漏，在试验台上进行。试验台（如图5-1）的结构，试验台上面有一压紧部件，下面有一条与试压泵相连通的管路。将阀压紧后，试压泵工作，从试压泵的压力表上，可以读出阀门承受压力的数字。试压阀门充水时，要将阀内空气排净。试验台上部压盘，有排气孔，用小阀门开闭。空气排净的标志是，排气孔中出来的全部都是水。

关闭排气孔后，开始升压。升压过程要缓慢，不要急剧。达到规定压力后，保持3分钟，压力不变为合格。

                      图5-1 阀门试验台

 试压试漏程序可以分三步：

1、打开阀门通路，用水（或煤油）充满阀腔，并升压至强度试验要求压力，检查阀体，阀盖、垫片、填料有无渗漏。

2、关死阀路，在阀门一侧加压至公称压力，从另一侧检查有无渗漏。

3、将阀门颠倒过来，试验相反一侧。

             

             图5-2 阀门试压之一    图5-3 阀门试压之二

 

阀门拆除时，用钢字在阀门上及与阀门相连的法兰上，打好检修编号，并记录该阀门的工作介质、工作压力和工作温度，以便修理时选用相应材料。

检修阀门时，要求在干净的环境中进行。首先清理阀门外表面，或用压缩空气吹或用煤油清洗。但要记清铭牌及其他标识。检查外表损坏情况，并作记录。接着拆卸阀门各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火灾），检查另部件损坏情况，并作记录。

对阀体阀盖进行强度试验。如系高压阀门，还要进行无损探伤，如超声波探伤，x光探伤。

对密封圈可用红丹粉检验，阀座、闸板（阀办）的吻合度。检查阀杆是否弯曲，有否腐蚀，螺纹磨损如何。检查阀杆螺母磨损程度。

对检查到的问题进行处理。阀体补焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更换阀杆。修理一切应修理的另部件；不能修复者更换。

重新组装阀门。组装时，垫片、填料要全部更换。

进行强度试验和密封性试验。

              

（一）、一般阀门

1、填料函泄漏

这是跑、冒、漏的主要方面，在工厂里经常见到。产生填料函泄漏的原因有下列几点：1、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；2、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；3、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；4、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；5、阀杆弯曲；6、填料使用太久已经老化。7、操作太猛。

2、关闭件泄漏

                          

      图5-4密封面泄漏示意图            图5-5密封圈根部泄漏示意图

通常将填料函泄漏叫外漏，把关闭件泄漏叫做内漏，关闭件泄漏，在阀门里在，不易发现。

关闭件泄漏，可分两类；一类是密封面泄漏（如图5-4）；另一类是密封件根部泄漏（如图5-5）

引起泄漏的原因有：1>、密封面研磨得不好；2>、密封圈与阀座、阀办配合不严紧；3>、阀办与阀杆连接不牢靠；4>、阀杆弯扭，使上下关闭件不对中；5>、关闭太快，密封面接触不好或早已损坏；6>、材料选择不当，经受不住介质的腐蚀；7>、将截止阀、闸阀作调节使用，密封面经受不住高速流动介质的冲击；8>、某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象；9>、某些密封圈与阀座、阀办之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱；10>、因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械另件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。

3、阀杆升降失灵。

其原因有：1>、操作过猛使螺纹损伤；2>、缺乏润滑剂或润滑剂失效；3>、阀杆弯扭；4>、表面光洁度不够；5>、配合公差不准，咬得过紧；6>、阀杆螺母倾斜;7>、材料选择不当；例如阀杆与阀杆螺母为同一材质，容易咬住；8>、螺纹波介质腐蚀（指暗杆阀门或阀杆在下部的阀门）；9>、露天阀门缺少保护，阀杆螺纹粘满尘砂，或者被雨露霜雪等锈蚀。

4其它

阀体开裂：一般是冰冻造成的。天冷时，阀门要有保温伴热措施，否则停产后应将阀门及连接管路中的水排净（如有阀底丝堵，可打开丝堵排水）。

    手轮损坏：撞击或长杠杆猛力操作所致。只要操作人员或其他有关人员注意，便可避免。

填料压盖断裂：压紧填料时用力不均匀，或压盖有缺陷。压紧填料，要对称地旋转螺丝，不可偏歪。制造时不仅要注意大件和关键件，也要注意压盖之类次要件，否则影响使用。

阀杆与闸板连接失灵：闸阀采用阀杆长方头与闸板T形槽连接形式较多，T形槽内有时不加工，因此使阀杆长方头磨损较快。主要从制造方面来解决。但使用单位也可对T行槽进行补加工，让她有一定光洁度。

双闸板阀门的闸板不能压紧密封面：双闸板的张力是靠顶楔产生的，有些闸阀，顶楔材质不佳（低牌号铸铁），使用不久便磨损或折断。顶楔是个小件，换下原来的铸铁件。

（二）自动阀门

1、弹簧式安全阀

故障之一，密封面渗漏。原因有：①密封面之间夹有杂物；②密封面损坏。

这种故障要靠定期检修来预防。故障之二，灵敏度不高。原因有：①弹簧疲劳；②弹簧使用不当。

弹簧疲劳，无疑应该更换。弹簧使用不当，是使用者不注意一种公称压力的弹簧式安全阀，有几个压力段，每一个压力段有一种对应的弹簧。如公称压力为16公斤/厘米2的安全阀，使用压力是2.5～4公斤/厘米2的压力段，安装了10～16公斤/厘米2的弹簧，虽也能凑合开启，但忽高忽低，很不灵敏。

2、止回阀

长见故障有：①阀瓣打碎；②介质倒流。

引起阀办打碎的原因是：止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态，阀办经常与阀座拍打，某些脆性材料（如铸铁，黄铜等）做成的阀办就被打碎。预防的办法是采用阀办为韧性材料的止回阀。

 介质倒流的原因有：①密封面破坏；②夹入杂质。修复密封面和清除杂质，就能防止倒流。

以上关于常见故障及预防方法的叙述，只能起启发作用，实际使用中，还会遇到其它故障，要做到主动灵活地预防阀门故障的发生，最根本的的一条是熟悉它的结构、材质和动作原理。

 

由于阀门应用领域广泛，使用介质繁多，腐蚀情况各不相同，因此从国家标准到行业标准均未对阀门的, 使用寿命做出规定，在1980年机械工业部为了提高机械工业产品的质量并配合全国优质产品评比，制定了“阀门行业产品质量分等规定”其中对闸阀、截止伐的一等品、优等品规定了寿命实验要求；如Dn≤200～400高中压阀门一等品耐擦伤次数2000次，优等品为4000次。由于核电站的特殊性，各国对核电阀门的使用寿命都做了规定；如美国、法国都规定40年，日本规定30年～40年。

 

              

    阀门技术的发展，依赖于材料科学，结构学的发展。近年，我国合成材料，新合金钢及新技术的发展，新兴金属材料的利用，取得了很大进展，这些都为阀门技术的发展增添了新的内容。如钛金属的发展，由于钛对氧有极高亲和力，能生成一层牢固的氧化物保护膜，以致在许多强腐蚀介质中呈钝态，显示优异的耐腐蚀性能，可在, 酸、碱和有机, 物中广泛使用，在某些混合有机酸中不锈钢伐只使用一二星期，而钛阀可以长期使用。另外，金属材料锆，也是另一种耐腐蚀性能良好的金属。合成材料更是层出不穷，如聚丙烯、聚碳酯、尼龙等材料制造阀门，已在化工领域使用。新型陶瓷阀门也正在逐步推广使用。

新的结构，也在不断推出，如硬密封蝶阀的推出，在国内是近十多年的事情。

    高温高压电站阀门的开发、应用等。

新密封材料；柔性石墨的应用。

它是在石墨的晶格中浸入某种液体，随后强制汽化，改变晶格排列方向，从而改变石墨脆性而成为柔软的物质，他可以做垫片和盘根，由于石墨纯度高，几乎能耐所有化学品种，如果在其中夹镍丝增加强, 度可用于高温高压电控阀门作填料、垫片。

世界各国为了降低成本，提高竞争能力，成套设备向大型化发展；

  目前最大火力发电机组是130万千瓦（美国、瑞士造）一台60万千瓦发电机组与三台20万千瓦发电机组相比，设备单位功率造价下降10～20％，电站建设费用，单位功率，制造工时，钢材消耗量减少20％

一座600万吨/年炼油厂与两座300万吨/年炼油厂相比，投资只相当于后者的69％，钢材消耗量为53％，占地面积为54％，生产费用是75％，而劳动生产率却提高了170％

国外目前最大炼油厂为3640万吨/年，而2000万吨/年以上已有20多家。

随着炼油业发展输油管线也得到快速发展。目前已建成最长输油管线4830公里（伊朗）。最长输气管线7680公里（从阿拉斯加经加拿大到美国）最大管径1420mm和1620mm。最大管线压力9～12MPa这些管线对阀门有着严格要求，均采用遥控操纵。

    火力发电也随着机组增大，为了提高效率，其工作参数也随之提高；

               规范         温度          压力

           亚临界温度      566°C        16.9MPa

 起临界温度      583°C        24.6MPa

           超临界温度      650°C        35MPa

    以上综述，由设备的大型化对阀门材料、结构、可靠性提出了更为严格的要求。                       

 

　

1、通用要求

1.1 阀门规格及类别，应符合管道设计文件的要求。

1.2 阀门的型号应注明依据的国标编号要求。若是企业标准，应注明型号的相关说明。

1.3 阀门工作压力，要求≥管道的工作压力，在不影响价格的前提下，阀门可承受的工压应大于管道实际的工压；阀门关闭状况下的任何一侧应能承受1.1倍阀门工压值，而不渗漏；阀门开启状况下，阀体应能承受二倍阀门工压的要求。

1.4 阀门制造标准，应说明依据的国标编号，若是企业标准，采购合同上应附企业文件。

2、阀门材质

2.1 阀门材质，由于灰铸铁管材逐渐不推荐使用，阀体材质应以球墨铸铁为主，并注明牌号及铸件实际的物理化学检测数据。

2.2 阀杆材质，力求不锈钢阀杆(2CR13)，大口径阀门也应是不锈钢嵌包的阀杆。

2.3 螺母材质，采用铸铝黄铜或铸铝青铜，且硬度与强度均大于阀杆。

2.4 阀杆衬套材质，其硬度与强度均应不大于阀杆，且在水浸泡状况下与阀杆、阀体不形成电化学腐蚀。

2.5 密封面的材质

①阀门类别不一，密封方式及材质要求不一；

②普通楔式闸阀，铜环的材质、固定方式、研磨方式均应说明；

③软密封闸阀，阀板衬胶材料的物理化学及卫生检测数据；

④蝶阀应标明阀体上密封面材质及蝶板上密封面材质；它们的物理化学检测数据，特别是橡胶的卫生要求、抗老化性能、耐磨性能；通常采用丁睛橡胶及三元乙丙橡胶等，严禁掺用再生胶。

2.6 阀轴填料

①由于管网中的阀门，通常是启闭不频繁的，要求填料在数年内不活动，填料亦不老化，长期保持密封效果；

②阀轴填料亦应在承受频繁启闭时，密封效果的良好性；

③鉴于上述要求，阀轴填料力求终身不换或十多年不更换；

④填料若需更换，阀门设计应考虑能有水压的状况下更换的措施。

3、变速传动箱

3.1 箱体材质及内外防腐要求与阀体原则一致。

3.2 箱体应有密封措施，箱体组装后能承受3米水柱状况的浸泡。

3.3 箱体上的启闭限位装置，其调节螺帽应在箱体内。

3.4 传动结构设计合理，启闭时只能带动阀轴旋转，不使其上下窜动，传动部件咬合适度，不产生带负荷启闭时分离打滑。

3.5 变速传动箱体与阀轴密封处不可连接成无泄漏的整体。

3.6 箱体内无杂物，齿轮咬合部位应有润滑脂保护。

4、阀门的操作机构

4.1 阀门操作时的启闭方向，一律应顺时针关闭。

4.2 由于管网中的阀门，经常是人工启闭，启闭转数不宜过多，就是大口径阀门亦应在200-600转内。

4.3 为了便于一个人的启闭操作，在管道工压状况下，最大启闭力矩宜为240m-m。

4.4 阀门启闭操作端应为方榫，且尺寸标准化，并面向地面，以便人们从地面上可直接操作。带轮盘的阀门不适用于地下管网。

4.5 阀门启闭程度的显示盘

①阀门启闭程度的刻度线，应铸造在变速箱盖上或转换方向后的显示盘的外壳上，一律面向地面，刻度线刷上荧光粉，以示醒目；

②指示盘针的材质在管理较好的情况下可用不锈钢板，否则为刷漆的钢板，切勿使用铝皮制作；

③指示盘针醒目，固定牢靠，一旦启闭调节准确后，应以铆钉锁定。

4.6 若阀门埋设较深，操作机构及显示盘离地面距离≥15m时，应设有加长杆设施，且固定稳牢，以便人们从地面上观察及操作。也就是说，管网中的阀门启闭操作，不宜下井作业。

5、阀门的性能检测

5.1 阀门某一规格批量制造时，应委托权威性机构进行以下性能的检测：

①阀门在工压状况下的启闭力矩；

②在工压状况下，能保证阀门关闭严密的连续启闭次数；

③阀门在管道输水状况下的流阻系数的检测。

5.2 阀门在出厂前应进行以下的检测：

①阀门在开启状况下，阀体应承受阀门工压值二倍的内压检测；

②阀门在关闭状况下，两侧分别承受11倍阀门工压值，无渗漏；但金属密封的蝶阀，渗漏值亦不大于相关要求。

6、阀门的内外防腐

6.1 阀体(包括变速传动箱体)内外，首先应抛丸清砂除锈，力求静电喷涂粉状无毒环氧树脂，厚度达03mm以上。特大型阀门静电喷涂无毒环氧树脂有困难时，亦应刷涂、喷涂相似的无毒环氧漆。

6.2 阀体内部以及阀板各个部位要求全面防腐，一方面浸泡在水中不会锈蚀，在两种金属之间不产生电化学腐蚀；二方面表面光滑使过水阻力减少。

6.3 阀体内防腐的环氧树脂或油漆的卫生要求，应有相应权威机关的检测报告。化学物理性能亦应符合相关要求。

7、阀门包装运输

7.1 阀门两侧应设轻质堵板固封。

7.2 中、小口径阀门应以草绳捆扎，并以集装箱方式运输为宜。

7.3 大口径阀门亦有简易木条框架固位包装，以免运输过程中碰损。

8、阀门的出厂说明书

　　阀门是设备，在出厂说明书中应标明以下相关数据：

　　阀门规格；型号；工作压力；制造标准；阀体材质；阀杆材质；密封材质；阀轴填料材质；阀杆轴套材质；内外防腐材质；操作启动方向；转数；工压状况下启闭力矩；制造厂厂名；出厂日期；出厂编号；重量；连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距；以图示方式标明整体长、宽、高的控制尺寸；阀门流阻系数；有效启闭次数；阀门出厂检测的相关数据及安装、维护的注意事项等。

 

 

 

一、国内外阀门市场特征
从整个阀门市场来看，主要有两个：
1、 国内市场，国内市场又分新建、扩建 程项目市场，老装置维修、改造项目市场。
从这两块市场来看，普通阀门产品严惩代大于求，其次，企业之间竟相压仰，无序竞争，假冒伪劣……，市场很不规范，导致某些阀门生产企业在惨烈的竞争中，连年大幅度亏损。从这两块市场的需求来看，随着市场经济的发展和完善，特别是进步世界贸易组织（ WTO），其市场变化越来越大，企业受市场的影响越来越深，用户对市场产品的需求越来越高，对产品开发、生产周期的需求越来越短。
2、 国外市场。国外市场近几年十分活跃，竞争相当激烈。东亚和东南亚的阀门进出口增长迅速，北美的欧共体等发达国家间的市场贸易持续发展，德国、意大利、日本、中国等国家和地区的出口扩大，美国、英国、法国等国家进口的高速增长，形成了国际阀门市场繁荣的支撑点，再者，由于世界经济进一步国际化，跨国公司将不断推动国际阀门市场的发展，国际贸易地区化是毕成为另一大特点。
二、国内市场。我国阀门生产厂家约2300多个，能提供的阀门产品有几大类，3500多个品种，40000多个规格。
（1） 城市建筑用阀门：城建系统一般采用低压阀门，目前正向环保型和节能型方向发展。环保型的胶板阀、平衡阀及中线蝶阀、金属密封蝶阀正在逐渐取代低压铁制闸阀。国内城市建筑需用阀门多为平衡阀、软密封闸阀、蝶阀等。
（2） 城市供热用阀门：城市代热系统中，需用大量的金属密封蝶阀、水平平衡阀及直埋式球阀、因这类阀解决管道纵向、横向水力失调问题，达到节能、代热平衡的目的。
（3） 环保用阀门：国内环保系统中，给水系统主要需用中线蝶阀、软密封向闸阀、球阀、排气阀（用于排除管道中的空气）。污水处理系统主要需用软密封闸阀、蝶阀。
（4） 城市燃气用阀门：城市燃气占整个天然全市场的22%，阀门用量大，其类型也多。主要需要球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀。
（5） 长输管线用阀门：长输管线主要为原油、成品没及天然管线。这类管线需用量居多的阀门是锻钢三体式全通径球阀、抗硫平板闸阀，安全阀，止回阀。
（6） 石化装置用阀门：
a、 炼油装置，炼油装置需用的阀门大多是管道阀门，主要为闸阀、截止阀、止回阀、安全阀、球阀、蝶阀、疏水阀、其中，闸阀需量占阀门总数的80%左右，（阀门占装置总投资的3%~5%）。
b、 化纤装置，化纤产品主要有涤纶、晴纶、维纶三大类。其需用的阀门的球阀、夹套阀（夹套球阀、夹套闸阀、夹套截止阀）。
c、 丙烯晴装置。该装置一般需用API标准生产的阀门，主要为闸阀、截止阀、止回阀、球阀、疏水阀、针型阀、旋塞阀、其中，闸阀占阀门总量的75%左右。
d、 合成氨装置。由于合成氨原和净化方法不同，其工艺流程不同，所需阀门的技术性能也不同。目前，国内合成氨装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、疏水阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、调节阀、针型阀、安全阀、高温低温阀。其中，截止阀占装置用阀总数据的53.4%,闸阀占25.1%,疏水阀占7.7%,安全阀占2.4%,调节阀和离低温阀及其它占11.4%.
e、 乙烯装置,乙烯装置是石油化工的龙头装置,其需用阀门种类繁多。闸阀、截止阀、止回阀、升降杆式球阀占大多数，其中闸阀需居首。“十五”规划，全国还需建年产66万吨的乙烯装置6套，其阀门需求量可观。另外，大型乙烯和高压聚乙烯装置还需用超高温，越低温及超高压阀门系列产品。
f、 空分装置。“空分”即空气分离，该装置主要需用截止阀、安全阀、止回阀、调节阀、球阀、蝶阀、低温阀。
g、 聚丙烯装置，聚丙烯易是以丙烯为原料，经聚合而成的高分子化合物，该装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、针型阀、球阀、疏水阀。
（7） 电站用阀门：我国电站的建设正向大型化方向发展，所以需用大口径及高压的安全阀、减压阀、截止阀、闸阀、蝶阀、紧急切断阀及流量控制阀、球面密封仪表截止阀，（根据国家“十五”规划，除内蒙、贵州两省还可建20万千瓦以上机组外，其它省市则只能建30万千瓦以上的机组）。
（8） 冶金用阀门：冶金行业中氧化铝行为主要需用耐磨料浆阀（在流式截止阀）、调节疏水阀。炼钢行业主要需用金属密封球阀、蝶阀及氧化球阀、截止闪和四通换向阀。
（9） 海洋平合用阀门：随着海上油田开采的发展，其海洋平发需用阀门的量也逐渐增多。海洋平台需用关断球阀、止回阀、多路阀。
（10） 食品医药用阀门：该行业主要需用不锈钢球阀、无毒全塑球阀及蝶阀。
3、 国外市场。随着进入WTO，我国阀门市场正面临国外阀门厂商的竞争，从国外进口的阀门数额将有较大的增长，同时，中国的中、低档阀门产品，出品会有更大的空间。
（1） 发达国家将从我国购买阀门进入发展中国家：发达国家需从我国购买的阀门，主要为API闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀等。
（2） 中东、伊拉克等国，油田、管线被毁从我国进口石油系统及管线用阀：中东、伊拉克等国需从我国进口的石油系统用阀主要为闸阀、截止阀、止回阀、长输管线主要为平板阀和球阀。
（3） 常规的进出口公司需购买一般的通用阀门：这类通用阀门从闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀居多。
目前，国内外阀门市场竞争很剧烈，尤其是国内市场，国营企业与乡镇企业和民营个体企业之间的竞争，加之其购买力的相对减弱，使一些阀门企业面临生存的危机，同时，国外市场的一些机会，也导致国内企业为了生存去努力开拓。借美国对中东伊拉克、伊朗制裁的机会和出口形势的看好，我国质量较高、价格较廉的阀门产品，很容易打入中东市场、出口到发达国家。因此，所有的阀门企业，应抓住机会，针对国内外阀门市场的需求，拓展市场，增加出口，以求发展。
三、国内应开发的阀门新产品
阀门产品的开发要围绕国家经济建设的重点来发展。我国“十五”经济建设的重点是能源、农业、环保工业和城建，也就是说，阀门产品的未来市场主要在电力、石化、化肥、环保和城建等行业。而这些行业，待开发或正试制但还需提高质量的阀门产品主要为：
1、 高温、高压、锻造的先导式闸阀
2、 锻钢高压大口径截止阀
3、 锻钢高压大口径止回阀
4、 金属密封、油密封AVDCO阀
5、 全焊接全通径管线球阀
6、 升降杆式球阀
7、 大口径紧急切断蝶阀
8、 全焊接直埋式球阀
9、 高性能蝶阀（ANS1 B16.104 6级,寿合达50万次以上
10、 先导式安全阀
11、 API 6A平板闸阀
12、 API 6A CHOKT2S阀
13、 控制闪（调节阀）
14、 调节疏水阀
15、 成品油用撑开式软密封旋塞阀
16、 深海油田用（3000m以下海底）闸阀、球阀
17、 高压大口径上装式球阀
18、 氧化铝高压熔出用料浆阀
19、 天然气调节装置
此外，阀门试验装置也有待进一步提高发展。
目前，尽管我国阀门行业各生产厂家正逐步加大科研和开发力度，但产品技术上的落伍，使得竞争不得力，生产的阀门品种仅能满足市场需求的70%左右。短缺的低压大口径阀门及产需矛盾在品种和材质上的高中压阀门，还有上述待开发的新产品，都需要我们的阀门企业老研实、开发、拓展。市场的竞争，永远是优胜劣汰。加快产品结构的调整，技术的更新，新品的开发，各牌的创立……是企业自身生存、发展、占场国内外市场的根基。

        

第九章 　 通用阀门  试验压力

本标准参照采用国标标准GB/T13927—1992《工业用阀门  阀门的压力试验》。

   本标准规定了通用阀门压力试验的要求、方法和评定指标。

   本标准适用于闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀等的压力试验。

2．1试验压力

     试验时阀门内腔应承受的计示压力。

2．2壳体试验

    对阀体和阀盖等联结而成的整个阀门外壳进行的压力试验。目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖联结处在内的整个壳体的耐压能力。

2．3密封试验

    检验启闭件和阀体密封副密封性能的试验。

2．4上密封试验

    检验阀杆与阀盖密封副密封性能的试验。

2．5试验持续时间

    在试验压力下试验所持续的时间。

  压力试验的项目包括：

a．  壳体试验；

b．  上密封试验（具有上密封结构的阀门应做该项试验）；

c．  密封试验。

4．1每台阀门出厂前均应进行压力试验。

4．2在壳体试验完成之前，不允许对阀门涂漆或使用其它防止渗漏的涂层，但允许进行无密封作用的化学防锈处理及给衬里阀衬里。对于已涂过漆的库存阀门，如果用户代表要求重做做压力试验时，则不需除去涂层。

4．3密封试验之前，应除去密封面上的油渍，但允许涂一薄层粘度不大于煤油的防护剂，靠油脂密封的阀门，允许涂敷按设计规定选用的油脂。

4．4试验过程中不应使阀门受到可能影响试验结果的外力。

4．5如无特殊规定，试验介质的温度应在5~40℃之间。

4．6下列试验介质由制造厂自行选择，但应符合表1和表2的规定；

a 液体：水（可以加入防锈剂），煤油或粘度不大于的其它适宜液体；

b气体：空气或其它适宜的气体。

4．7用液体作试验时，应排除阀门腔体内的气体。用气体作试验时，应采用安全防护措施。

4．8进行密封和上密封试验时，应以设计给定的方式关闭。 

4．9试验压力应符合规定。

4．9．1壳体试验的试验压力按表1的规定。

                            表1

注：20℃下最大允许工作压力值，按有关产品标准的规定。当有关标准未作规定时，可按录A（参考件）确定。

4．9．2密封和上密封试验的试验压力按表2的规定。

                                表2

4．9．3试验压力在试验持续时间内应维持不变。

4．10试验的持续时间应符合规定。

4．10．1壳体试验的试验持续时间应不少于表3的规定。

                               表3

4．10．2密封和上密封试验的试验持续时间应不少与表4的规定。

                           表4

4．10．3试验持续时间除应符合表3、表4的规定外，还应满足具体的检漏方法对试验持续时间的要求。

应先进行上密封试验和壳体试验，然后进行密封试验。

5．1上密封试验

   封闭阀门进口和出口，放松填料压盖（如果阀门设有上密封检查装置，且在不放松填料压盖的情况下能够可靠地检查上密封的性能，则不必放松填料压盖），阀门处于全开状态，使上密封关闭，给体腔充满试验介质，并逐渐加压到试验压力，然后检查上密封性能。

5．2壳体试验

     封闭阀门进口和出口，压紧填料压盖以便保持试验压力，启闭件处于部分开启状态。给体腔充满试验介质，并逐渐加压到试验压力（止回阀应从进口端加压），然后对壳体（包括填料函及阀体与阀盖联结处）进行检查。

5．3主要阀类的加压方法按表5的规定。但对于规定了介质流通方向的阀门，应按规定的流通方向加压（止回阀除外）。试验时应逐渐加压到规定的试验压力，然后检查密封副的密封性能。

表5

 

6．1壳体试验

     壳体试验时，承压壁及阀体与阀盖联结处不得有可见渗漏，壳体（包括填料函及阀体与阀盖联结处）不应有结构损伤。

    如无特殊规定，在壳体试验压力下允许填料处泄漏，但当成试验压力降到密封试验压力时，应无可见泄漏。

6．2上密封试验

    在试验持续时间内无可见泄漏。

6．3密封试验

    密封试验的最大允许泄漏量见表6的规定。表6中的泄漏量只适用于向大气排放的情况。A级适用于非金属弹性密封阀门，B、C、D级适用于金属密封阀门。其中：B级适用于比较关键的阀门，D级适用于一般的阀门。各类阀门的最大允许泄漏量（等级）应按有关产品标准的规定。如果有关标准未作具体规定，则非金属弹性密封阀门按A级要求，金属密封阀门按D级要求。如用户要求按B级或C级时，应在订货合同中规定。

                        表6

 

 

良好的耐腐蚀性。

2、  垫片材料的种类和选择

垫片可分为软质和硬质两种，软质一般为非金属材料，如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板，聚四

氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。 垫片的形状有很多，

有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。

图5-2为金属包有石棉衬垫和金属石棉缠绕式垫片

图5-3为橡胶制O形圈。

图5-4为梯形槽式金属垫片。

图5-5为密封面凹凸式金属齿形垫片。

图5-6为密封面透镜式金属垫片。

                          

         图5-5                                           图5-6

金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢，加工精度和表面光洁度要求较高，适用于高温高压阀门。

非金属垫片材料一般塑性较好，用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。

垫片材料可按表5-4选择。

 

                                                                   表5-4

                                表5-4