阀门基础知识_PPT.ppt

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1、阀门基础知识,1,主要内容,一、阀门概述及分类 二、典型阀门介绍,2,一、阀门概述及分类,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，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备正常运行，它还具有具有截流，导流，防止逆流，稳压，分流或溢流泻压等功能。 人类使用阀门已经有近4000年的历史了。中国古代从盐井中吸卤水制盐时，就曾在竹制管路中使用过木塞阀。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时，也曾采用过类似的木制旋塞来控制水流的分配。 阀门的介质：空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属、放射性介质等。 阀门的公

2、称通经：几毫米至10米工艺管路。 阀门的工作压力：1.3X10-3 MPa 至 10000 MPa 超高压 阀门的工作温度：-269 至 1430 阀门的操作方式：手动，电动，气动，液动，电气或电液联动。,3,1、阀门概述：,阀门的种类很多，且有多种分类方法： 2.1、按用途和作用分类 1、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。 4、分配阀类： 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。如三通或

3、四通阀，分流阀、合流阀等 5、安全阀类： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀 6、多用途组合阀，用于替代两个、三个甚至更多个类型的阀门。用于代替两个、三个或更多类阀门，如截止止回阀，节流截止阀，止回球阀，多功能水力控制阀。,4,2、阀门的分类：,2.2、按主要参数分类 2.2.1、按压力分类 (1) 真空阀工作压力低于标准大气压的阀门。 (2) 低压阀公称压力PN450的阀门。 (2) 中温阀120t450的阀门。 (3) 常温阀-40t120的阀门。 (4) 低温阀-100t-40的阀门。 (5) 超低温阀t-100的阀门。,5,2、阀门的分类：,2.2.3、按口径分类，可分为： 小口径

4、阀门 （ DN40或 NPS1.5） 中口径阀门（DN50 DN300或NPS2 NPS12） 大口径阀门（DN350 DN1200或NPS14 NPS48） 特大口径阀门（DN1200或NPS48）。 2.2.4、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、铁制阀门、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。,6,2、阀门的分类：,2、阀门的分类：,2. 3、按阀门驱动方式分类，可分为： 手动阀门（包括扳手、手轮、杠杆、链轮及齿轮传动装置） 气动阀门（压

5、缩空气） 电动阀门（电机等） 液动阀门（液压） 气-液联动阀门 电-液联动阀门,7,2、阀门的分类：,2. 4、按阀门的连接方式分类，可分为： 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。 螺纹连接阀门：阀体带有螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。 焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。 卡箍连接阀门：阀体上带夹口，与管道采用卡箍连接的阀门。 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。,8,2、阀门的分类：,2.5、按结构特征： 截门形：关闭件沿阀座中心线方向移动，见图1 闸门形：关闭件沿垂直于阀座中心线方向移动，见图2 旋塞和球形：关闭件锥塞或球体围绕自身轴线旋转,见图3

6、 旋启形：关闭件围绕阀座外轴线旋转，见图4 蝶形：关闭件的圆盘围绕阀座内轴线旋转（中线），或围 绕阀座外轴线旋转（偏心），见图5 滑阀形：关闭件沿垂直于阀座中心线方向移动，见图2,(3) 旋塞和球形,(1) 截门形,(2) 闸门形,(5) 蝶形,(4) 旋启形,(6) 滑阀形,9,2.6、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。,亚太浆纸论坛,10,2、阀门的分类：,3、阀门的基本参数：,3.1、公称通径 阀门的公称通经是管路系统中所有的管路附件用数

7、字表示的尺寸参数，它是一个圆整数，和加工尺寸是呈不严格的关系。按ASME B16.5的规定，其标记是NPS后加1个无量纲数；NPS英制和DN公制对应关系 NPS大于等于4时，DN=25*NPS,11,12,3、阀门的基本参数：,3.2、公称压力 PN是一个用数字表示的压力有关的代号，是提供参考用的一个方便的圆整数，PN是近似与折合常温的耐压MPa数，是国内阀门通常所使用的公称压力。 美标阀门以磅级为表示公称压力，磅级是对于某一种金属的结合温度和压力的计算结果，他根据ASME B16.34的标准来计算。我们通常使用软件来计算。 简单来说，经过圆整过的表示与压力有关的数字标示代号， 如:PN63(

8、6.3Mpa)或Class400。 磅级与公称压力的对应关系：,常用单位换算：1MPa=10Kgf/cm2(公斤力)=10bar；1Psi=0.00689MPa；,3、阀门的基本参数：,3.3、阀门密封副 由阀座和关闭件组成，依靠阀座和关闭件的密封面紧密接触或密封面受压塑性变形而达到密封的目的。,(1) 平面密封,(2) 锥面密封,(3) 球面密封,13,14,3、阀门的基本参数：,3.4、阀门填料函 填料函结构：由填料压盖、填料和填料垫组成。填料函结构分为压紧螺母式、压盖式和波纹管式。阀杆是带动启闭件使阀门开启和关闭的重要部件，因为阀杆是可动件，所以最容易产生泄漏。所以阀杆处的密封就需要靠填

9、料函来保证。 填料：我们通常使用压缩填料来对阀杆做密封。 压缩填料通常采用石墨，PTFE等材料。 柔性石墨和编织石墨具有耐高温，寿命长，摩擦系数小，耐大部分腐蚀性介质等特点，工作温度达到600， 故电厂，石化部分等高温处阀门都使用石墨填料。 压缩填料：PN2.5MPa时，4-10圈； PN4.0-10MPa时，8-10圈 成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。,15,3、阀门的基本参数：,3.5、手动阀门的操作 对于要求手动操作要求的阀门，手柄或手轮开启到一半时，其操作力不大于35公斤力；对于需要配有蜗轮蜗杆、正齿轮或伞齿轮的，按如下范围：,美标,国标,16,4、阀门

10、的型号编制：,为了便于认识选用，每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门的类别、驱动方式、连接方式、结构形式、密封面和衬里材料、公称压力及阀体材料，阀门的型号由七个单元组成，按下列顺序编制。 基本上国内通用阀门的编号都采用机械部推荐标准JB/T 308-2004。,1,(,(,),),2,3,4,5,6,7,驱动方式,连接方式,阀门类别,密封或衬里材料,结构形式,阀体材料,公称压力,17,4、阀门的型号编制：,1,阀体材料 对于PN1.6MPa的碳铸铁阀门或PN2.5MPa的碳钢阀门则略去本单元,公称压力(kgf/cm2),密封面和衬里材料 T：铜合金 Y：硬质合金 H：Cr13不锈钢 S：塑料

11、 N：尼龙 R：奥氏体不锈钢 X：橡胶 F：氟塑料W：本体,结构形式（闸） 0：明杆楔式弹性闸板1：明杆楔式单闸阀 2：明杆楔式双闸板 3：明杆平行单闸板 4：明杆平行双闸板 5：暗杆楔式单闸板 6：暗杆楔式双闸板 7：暗杆平行式单闸板 8：暗杆平行式双闸板,连接形式 ：内螺纹 ：外螺纹 ：法兰 6 ：焊接 7：对夹 8：卡箍 9：卡套,驱动形式： 电磁驱动：0 电磁-液动：1 电-液动：2 蜗轮：3 正齿轮：4 锥齿轮：5 气动：6 液动：7 气液联动：8 电动：9 手动省略,阀门类型 Z：闸阀 J：截止阀 ：旋塞阀 ：止回阀 ：减压阀 ：弹簧载荷安全阀 Q：球阀 D：蝶阀 G:隔膜阀 GA

12、：杠杆式安全阀 L:节流阀 P:排污阀 S:疏水阀 U:柱塞阀,(,(,),),2,3,4,5,6,7,当阀门还具有其他功能或特异结构时，在阀门类型代号前再加一个汉语拼音字母：保温型B；低温型D；防火型F；缓闭型H；排渣型P；快速型Q；波纹管型W,结构形式（截止、节流及柱塞阀） 1：阀瓣非平衡式直通 2：阀瓣非平衡式Z形 3：阀瓣非平衡式三通 4：阀瓣非平衡式角式 5：阀瓣非平衡式直流 6：阀瓣平衡式直通 7：阀瓣平衡式角式,结构形式（球阀） 1：浮动球直通 2：浮动球Y形三通 4：浮动球L形三通 5：浮动球T形三通 6：固定球四通 7：固定球直通 8：固定球T形三通 9：固定球L形三通 0：

13、固定球半球直通,结构形式（蝶阀） 0：密封型单偏心 1：密封型中线 2：密封型双偏心 3：密封型三偏心 4：密封型连杆 5：非密封型单偏心 6：非密封型中线 7：非密封型双偏心 8：非密封型三偏心 9：非密封型连杆,结构形式（止回阀） 1：升降式阀瓣直通 2：升降式阀瓣立式 3：升降式阀瓣角式 4：旋启式阀瓣单瓣 5：旋启式阀瓣多瓣 6：旋启式阀瓣双瓣 7：蝶形止回式,结构形式（旋塞阀） 3：填料密封直通 4：填料密封T形三通 5：填料密封四通 7：油密封直通 8：油密封T形三通,18,4、阀门的型号编制：,Z 5 4 0 H 16 C,Z闸阀,4法兰连接,0明杆楔式弹性单闸阀,H 密封副为1

14、3Cr不锈钢,16公称压力16Kgf/cm2,C 阀体材料：碳钢,例： Z540H -16C阀门的含义,5伞齿轮传动,19,4、阀门的型号编制：,4.1阀门的类型编号：,注：当阀门还具有其他功能作用或带有其他特异结构时，在阀门类型代号前加注一个汉语拼音字母，按下表:,20,4、阀门的型号编制：,4.2阀门的传动方式编号：（用阿拉伯数字表示 ） 注： 手轮、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。 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；气动带手动用6S表示,防爆电动用“9B”表示。 代号1、代号2及代号8是用在阀门启闭时，需有两种动力源同时对阀

15、门进行操作。,21,4、阀门的型号编制：,4.3阀门的连接形式编号：（用阿拉伯数字表示 ） 注：焊接包括对焊和承插焊,内螺纹连接球阀,对夹式球阀,法兰连接式球阀,焊接式球阀,卡箍连接球阀,卡套连接球阀,22,4.4.1闸阀结构形式代号,4、阀门的型号编制：,4.4阀门的结构形式代号,23,4.4.2截止阀结构形式代号,角式截止阀,直流截止阀,直通截止阀,4、阀门的型号编制：,24,4.4.3球阀结构形式代号,4、阀门的型号编制：,25,4.4.4蝶阀结构形式代号,4、阀门的型号编制：,26,4.4.5隔膜阀结构形式代号,4.4.6旋塞阀结构形式代号,G45F,G41F,X347W,4、阀门的型

16、号编制：,27,4.4.7止回阀结构形式代号,4、阀门的型号编制：,28,4.4.8安全阀结构形式代号,注：杠杆式安全阀在类型代号前加“G”汉语拼音字母。,A21H,A42Y,A47H,4、阀门的型号编制：,29,4.4.9减压阀结构形式代号,4.4.10疏水阀结构形式代号,Y42H,CS41H 浮球式,CS49H 热动力圆盘式疏水器,4、阀门的型号编制：,30,4.5密封面或衬里材料代号：（密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示 ）,4、阀门的型号编制：,注：由阀体直接加工的阀座密封面材料代号用“W”表示；当阀座和阀瓣 （闸板）密封面材料不同时，用低硬度材料代号表示（隔膜阀除外）。,31,4

17、.6阀门的公称压力代号：（用数字表示 ）,4、阀门的型号编制：,公称压力数值,阀门公称压力PN（GB/T1048-1990）（MPa）,常用公称压力对照,32,4.7阀体的材料代号：（用字母表示 ）,4、阀门的型号编制：,注：PN1.6MPa的灰铸铁阀体和PN2.5MPa的碳素钢阀体，在型号编制中省略本代号。,33,4、阀门的型号编制：,二、典型阀门介绍,根据通用分类法划分。有以下类型阀门：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。,34,闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且

18、保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。,35,明杆楔式单闸板闸阀,2.1、闸阀,36,2.1、闸阀的分类,撑开式,闸 阀,楔式,平行式,单闸板,双闸板,旋转式(暗杆),升降式(明杆),直齿圆柱齿轮,法兰连接,焊接连接,螺纹连接,锥齿轮,气 动,自动密封式,单闸板,双闸板,液 动,电 动,手 动,37,2.1、闸阀的分类,明杆闸阀 阀杆螺母在阀盖或支架上，开关闸板时，用旋转阀杆螺母来实现阀杆的升降。这种结构对阀杆的润滑有利，启闭明显，采用比较广泛。 暗杆闸

19、阀 阀杆螺母在阀体内，与介质直接接触。其优点是安装空间比较小，适用于大口径或安装空间受限制的场合；其缺点是阀杆螺纹不仅无法润滑，而且直接受介质侵蚀，容易损坏。,38,2.1、闸阀的主要零部件,（1）阀体与阀盖 阀体与阀盖多采用法兰连接。阀体截面形状主要取决于公称压力。低压阀：扁平状；高中压阀：椭圆形或圆形。,（2）闸板 楔式闸板 闸板密封面与闸板垂直中心线有一定倾角，称为楔半角。防止温度变化时闸板卡死，一般角度为 252、 330 、5、 8、 10。 介质温度越高，通径越大，楔半角就越大。,39,2.1、闸阀的主要零部件,a）楔式刚性单闸板 特点：结构简单，尺寸小，使用较为可靠。 应用：常温

20、、中温、各种压力 缺点：楔角加工精度高，加工维修较为困难；启闭过程中密封面易发生擦伤，温度变化时闸板易卡住。 b) 楔式弹性单闸板 结构：在闸板中部开环状槽或由二块闸板组焊而成，中间为空。 特点：结构简单，密封面可靠，能自行补偿由于异常负荷引起的阀体变形，防止闸板卡住。 缺点：关闭力矩不宜太大，防止超过弹性范围；介质中含固体杂质少，不适用于易结焦的介质。 应用：各种压力、温度的中、小口径及启闭频繁场所。,40,2.1、闸阀的主要零部件,(c) 楔式弹性双闸板,特点： 温度变化时不易卡住，也不易产生擦伤现象。,结构： 由两块圆板组成，用球面顶心铰接成楔形闸板。楔角可以靠顶心自动调整。,缺点： 结

21、构复杂、零件较多、闸板易脱落。,应用： 水和蒸气介质，不适用于粘性介质。,41,2.1、闸阀的主要零部件,平行式闸板 闸板的两个密封面平行，阀座密封面垂直于管道中心线。,(a) 平行式单闸板 不能依靠其身达到强制密封，必须采用固定或浮动的软质阀座。适用于中低压大中口径，介质为油类、天然气。,普通型闸板,调节型闸板,带导流孔型闸板,42,2.1、闸阀的主要零部件,（3）阀座,碳钢/合金钢阀体：一般都是先在单独加工好的阀座上堆好密封面，然后再通过螺纹或焊接连在阀体上； 不锈钢阀体：一般是直接在阀体上堆焊密封面； 但是对于小于等于DN50的锻钢闸阀，其阀座一般是通过滚压或胀接的方式安装在阀体上，不用

22、再焊接； 螺纹阀座易维护、更换。,43,2.1、闸阀的优缺点,闸阀的优点： 流体阻力小。启闭所需的力拒较小。 没有流向限制，可以使用在介质两方向流动的环状管路上。 全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。 体型结构比较简单，制造工艺较成熟。 结构长度较小 由于闸阀具有许多优点，因此使用范围很广，通常DN=50mm的管路上切断介质的装置都用闸阀，甚至在小口径管路上，如DN15DN40，目前仍保留一部分闸阀。 闸阀的缺点： 外形尺寸和开启高度都比较大，所需安装的空间也较大。 在启闭过程中，密封面间有相对摩擦，磨损较大，甚至在高温情况下容易引起擦伤现象。所以通常在开关频繁的工况下不实用闸阀。 一般

23、闸阀有两个密封面，给加工，碾磨和维修增加了一些困难。 启闭时间长。 楔式双闸板优点：对密封面精度要求较低，温度变化也不易引起楔住的现象，当密封面磨损时，可在双闸板之间加以垫片来调节。 楔式双闸板缺点：结构复杂、零件较多，在粘性截止中易粘结，影响密封；更主要是上下挡板在长期使用时易锈蚀，导致闸板易脱落。,44,1、闸阀通常应用于开启-关闭场合，不推荐用于节流应用。2、闸阀通常安装在水平管道上，阀杆垂直向上。也可以安装在垂直管道或者阀杆不是垂直向上的水平管道上，但是根据阀门的通径大小、应用环境和材料的具体情况，可能要求特殊的结构。如果购买的阀门准备采用特殊的安装方式，则在订购时，应该说明阀门的朝向

24、。3、对于温度超过260的应用环境，建议采用弹性或拼合式楔形闸板，避免楔形闸板由于热膨胀而被卡住。这种情况在阀门冷关闭而后热开启状态下可能发生。4、当用于高速流体(湍流)或热循环应用时，为了避免松开，螺纹阀座环应该锁焊在阀体上。请在订购时加以指定说明。5、在以足够的力量关闭闸阀后，阀杆应该稍微回转(1/8至1/4圈)，以释放阀杆负载。这使得阀杆能够稍微膨胀，不会卡住或损坏阀门，也不会影响关闭效果。,2.1、闸阀的应用场合,45,2.1、闸阀常见标准,JB/T 7746-2006 紧凑型锻钢阀门 API 602-2009石油和天然气工业用DN100的钢制闸、截、止 BS 5352公称尺寸DN10

25、0的钢制楔式闸阀、截止阀和止回阀 API 6D-2008石油和天然气工业管线输送系统 管线阀门 API 600-2009石油和天然气用螺栓连接阀盖钢制闸阀 API 603-2007 CL150铸造耐腐蚀法兰连接闸阀 BS 1414-1975 法兰和对焊连接钢制闸阀 MSS-SP-42 CL150铸造耐腐蚀法兰、对焊闸阀、截止阀、角阀和止回阀 GB/T 12234-2007 通用阀门 法兰和对焊连接钢制闸阀 BS 5157 通用平行闸板钢制闸阀 API 6A 井口装置和采油树设备规范 ASME B16.34 法兰、螺纹和焊接端的钢制阀门 ASME B16.10 阀门结构长度 ASME B16.5

26、 管法兰和法兰管件,截止阀是用于截断介质流动的，截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直，通过带动阀芯的上下升降进行开断。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，并具有非常可靠的切断动作，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。,46,2.2、截止阀,介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般正装。,47,

27、2.2、截止阀,截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。 截止阀与节流阀的结构基本相同，只是阀瓣的形状不同：截止阀的阀瓣为盘形，节流阀的阀瓣多为圆锥流线型，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。 节流阀阀瓣有针形、沟形和窗形三种形式。,48,2.2、截止阀的特点,截至阀的介质流动方向发生变化，因此其最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门，由于截至阀阀芯开关之行程小，密封面又能承受多次开关，很适合用于需要频繁开关的场合。 截至阀的优点： 在开启和关闭的过程中，由于阀芯和阀座密封面之间的摩擦力比闸阀小，故较耐磨。 开启高度

28、一般仅为阀座通道直径的1/4”，因此比闸阀小的多。 通常在阀体和阀芯上只有一个密封面，故制造工艺性比较好，便于维修。 缺点是流阻系数比较大，因此造成压力损失，价格通常比同口径的闸阀贵。,49,2.2、截止阀的分类,截止阀,直杆式,斜杆式,直通式,角式,上螺纹阀杆,下螺纹阀杆,螺纹连接,法兰连接,焊接连接,螺纹连接,法兰连接,法兰连接,下螺纹阀杆,上螺纹阀杆,直通式,50,2.2、截止阀常见标准,JB/T 7746-2006 紧凑型锻钢阀门 JB/T 7747-2010 针形截止阀 API 602-2009 石油和天然气工业用DN100的钢制闸、截、止 BS 5352 公称尺寸DN100的钢制楔

29、式闸阀、截止阀和止回阀 BS 1873-1991 法兰和对焊连接钢制截止阀及截止止回阀 MSS-SP-42 CL150铸造耐腐蚀法兰、对焊连接闸阀、截止阀、角阀和止回阀 GB/T 12235-2007 通用阀门 法兰连接钢制截止阀和升降止回阀 BS 5160 通用钢制截止阀、截止止回阀和升降止回阀 API 6A 井口装置和采油树设备规范 ASME B16.34： 法兰、螺纹和焊接端的钢制阀门 ASME B16.10 阀门结构长度 ASME B16.5 管法兰和法兰管件,51,2.2、截止阀,美标截止阀,国标截止阀,锻钢截止阀,52,2.2、截止阀的流道,（）直通形阀：流动阻力大，压力降大； （

30、）角形阀：弯头处，流动阻力小。 （）直流阀：阀体与阀杆成45,流动阻力小，压降也小，便于检修和更换。 （）针形阀：阀瓣为锥形针形，阀杆通常用细螺纹以取得微量调节。,2,3,4,2.2、截止阀,波纹管,Y型,美标,压力自密封,国标,角式,电站,53,2.3、止回阀,54,止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水管的底阀也属于止回阀类。 启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。,2.3、止回阀,55,止回阀按结构划分，可分为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式

31、止回阀三种。升降式止回阀可分为立式和卧式两种。旋启式止回阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。蝶式止回阀为直通式，以上几种止回阀在连接形式上可分为螺纹连接、法兰连接和焊接三种。 升降式止回阀的结构一般与截止阀相似，其阀瓣沿着通道中以线作升降运动，动作可靠，但流体阻力较大，适用于轻小口径的场合。升降式止回阀可直通式和立式两种。直通式升降止回阀一般只能安装在水平管路，而立式升降止回阀一般就安装在垂直管路。 旋启式止回阀的阀瓣绕转轴作旋转运动。其流体阻力一般小于升降式止回阀，它适用于较大口径的场合。旋启式止回阀根据阀瓣的数目可分为单瓣旋启式、双瓣旋启式及多瓣旋启式三种。单瓣旋启式止回阀一般适用于中等口径

32、的场合。大口径管路选用单瓣旋启式止回阀时，为减少水锤压力，最好采用能减小水锤压力的缓闭止回阀。双瓣旋启式止回阀适用于大中口径管路。对夹双瓣旋启式止回阀结构小、重量轻，是一种发展较快的止回阀；多瓣旋启式止回阀适用于大口径管路。 蝶式止回阀的结构类似于。其结构简单、流阻较小，水锤压力亦较小。,2.3、止回阀的分类,56,57,2.3、止回阀,a） 旋启式止回阀 流动阻力小，密封性能不如升降式。适用于低流速和流动不常变动的场合，不宜用于脉动流。,双瓣式：较大口径（DN600）,单瓣式：中等口径,多瓣式：减少水击，不会造成密封面损坏，大口径（DN600）,58,2.3、止回阀,b）升降式止回阀,直通式

33、升降止回阀,立式升降止回阀,59,2.3、止回阀,c）底阀：泵吸入口设置。防止倒流，利于启泵。,60,2.3、止回阀,JB/T 7746-2006 紧凑型锻钢阀门 API 602-2009 石油和天然气工业用DN100的钢制闸、截、止 BS 5352 公称尺寸DN100的钢制楔式闸阀、截止阀和止回阀 BS 1868-1991 法兰和对焊连接钢制止回阀 MSS-SP-42 CL150铸造耐腐蚀法兰、对焊连接闸阀、截止阀、角阀和止回阀 GB/T 12235-2007 通用阀门 法兰连接钢制截止阀和升降止回阀 GB/T 12236-2007 通用阀门 钢制旋启式止回阀 BS 5160通用钢制截止阀、

34、截止止回阀和升降止回阀 API 594 法兰、凸耳、对夹和对焊连接止回阀 ASME B16.34： 法兰、螺纹和焊接端的钢制阀门 API 6D-2008石油和天然气工业管线输送系统 管线阀门,61,2.3、止回阀,62,2.3、止回阀,蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为090之间，旋转到90时，阀门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90即可快速启闭，操作简单。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，故其流阻很小。同时在阀瓣开启角度为2075时，流量与开启角度成线性关系，有节流

35、的特性。,63,2.4、蝶阀,64,2.4、蝶阀的分类,蝶阀,中线,三偏心,气 动,电 动,一偏心,两偏心,法兰连接,对夹/凸耳连接,手 动,蜗轮传动,液 动,65,2.4、蝶阀的特点,蝶阀广泛用于10.0MPa以下的压力和温度不高于200的各种介质。 （1）结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。 （2）全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。 （3）启闭方便迅速，调节性能好 。 （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）密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。,66,2.4.1、中线蝶阀

36、,结构特点： 阀板的回转中心位于阀体中心线上，且通过密封面的中心。,67,2.4.1、中线蝶阀,密封原理： 阀板加工时保证其密封面具有合适的表面粗糙度。合成橡胶阀座在模压成形时形成密封面合适的表面粗糙度。阀门关闭时，通过阀板的转动，阀板的外圆密封面挤压合成橡胶阀座，使合成橡胶阀座产生弹性力作为密封比压保证阀门的密封。,68,2.4.2、双偏心蝶阀,结构特征： 此类蝶阀通常被称为高性能蝶阀。 阀板回转中心与阀板密封面偏离形成第一个偏心，并与阀体中心线偏离形成第二个偏心。,69,2.4.2、双偏心蝶阀,密封原理： 当阀板开启90度时，阀板密封面与阀座密封面的间隙y比单偏心的x大得多。 由于尺寸b偏

37、差的存在，使阀板的转动半径分为长半径和短半径；在长半径转动的轨迹的切线与阀座密封面成一个角,使阀板与阀座之间有一个渐出脱离和渐入挤压的作用，从而降低了阀板启闭时蝶阀密封副两密封面之间的机械磨损和擦伤。 此类蝶阀比中线更快的脱离阀座密封面。,双偏心蝶阀开启、关闭原理图,70,2.4.2、两偏心蝶阀,当关闭蝶阀时，通过阀板的转动，阀板的外圆密封面逐渐接近并挤压阀座，使其产生弹性变形而形成弹性力作为密封比压保证蝶阀密封。此类蝶阀的阀座主要有以下几种：橡胶阀座，PTFE阀座，不锈钢制开口金属O型圈密封阀座，不锈钢制金属U型圈密封阀座，PTFE、弹簧钢丝复合阀座。,71,2.4.3、三偏心蝶阀,72,2

38、.4.3、三偏心蝶阀,三个偏心,阀板回转中心与阀板密封面形成一个尺寸偏差a，与阀体中心线形成一个尺寸偏差b，另外阀体中心与阀体密封面中心形成一个角度偏差值.,73,2.4.3、三偏心蝶阀,结构特征,蝶板多层次密封面“ 金属+石墨”、“金属+PTFE”两种。,阀体密封面“堆焊”或“本体”两种形式。,74,2.4.3、三偏心蝶阀,密封原理,三偏心密封蝶阀处于完全开启状态时其阀板密封面会完全脱离阀座密封面，并且在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的间隙y。由于偏置角的形成使长、短半径转动的阀板大、小半圆上，阀板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成1角和2角，使阀板启闭时密封面相对

39、于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而彻底消除了阀板启闭时密封副两密封面之间的机械磨损各擦伤。 该类蝶阀在090度开启时，阀板密封面会在开启的瞬间立即脱离阀座密封面。在其900度关闭时，只有在关闭的瞬间，其阀板密封面才会接触并压紧阀座密封面。,75,2.4.3、三偏心蝶阀,密封原理,由于1、2角的形成，使蝶阀关闭时，其密封副两密封面之间的密封比压可以由外加驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性座作弹性老化，冷流，弹性失效等因素造成的两密封面之间密封比压降低和消失，而且可以通过对外加驱动转矩的改变，实现对其密封比压的任意调整，从而使其密封性能大大的提高。,三偏心蝶阀关闭状态图,2.5、球阀,76,

40、球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的启闭动作，不同的是阀芯旋转体不是塞子而是球体。当球体绕阀体中心线旋转90度时，在进出口处应全部呈现球面，从而截断流动。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。,2.5、球阀的特点,77,1.具有最低的流阻 2. 在工作时不会卡住（在无润滑剂时）。 3. 在较大地压力和温度范围内，能实现完全密封。 4. 可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为 0.51s。快速启闭阀门时操作无冲击。 5. 球型关闭件能在位置上自动定位。 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

41、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，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构。 9. 阀体对称，尤其是焊接阀体结构，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。 11. 全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀，最高使用寿命可达 30 年，是石油、天然气管线最理想的阀门。,2.5、球阀的分类,78,球阀,手动,气动,电动,电动,气动,电-液动,气-液动,蜗轮传动,浮动球,固定球,直通式,三通式,型三通式,型三通式,直通式,螺纹连接,法兰连接,法兰连接,焊接连接,型三通式,型三通式,四通式,2.5、球阀常用标准,79,2.5.

42、1、浮动球阀,80,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。 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。 浮动球阀采用弹性阀座结构设计，阀座在高压及低压下均能密封可靠，球阀启闭轻松。,81,2.5.1、浮动球阀,阀杆的可靠密封。阀杆采用有倒密封的下装式结构，倒密封的密封力随着介质压力的增高而增大，而且，当阀腔异常升压时，阀杆不会被冲出。采用V型填料，能将填料压盖的压紧力及介质力有效地转化为阀杆的密封力。,防火结构,82,2.

43、5.1、浮动球阀,当万一发生火灾而使聚四氟乙烯等软密封圈烧损时，球阀仍然能够可靠操作并具有良好的密封性能。,83,2.5.1、浮动球阀,防止误操作。设置了90开关带孔定位片，根据需要可以加锁，防止误操作。,带锁结构设计,84,2.5.1、浮动球阀,防静电结构设计,根据用户要求，可采用防静电结构设计。采用弹簧+柱塞（钢球）静电引出装置，使球体与阀杆以及阀杆与阀体之间形成静电通道，达到消除静电积累的目的。,85,2.5.2、固定球阀,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

44、距小，适用于高压和大口径的阀门。 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。,86,固定球阀的阀座防火结构设计,固定球阀中法兰的防火结构设计,2.5.2、固定球阀,87,中腔泄压,双阻断和排泄（DBB）,2.5.2、固定球阀,88,2.5.2、固定球阀,V型球阀,气动球阀,锻钢球阀,89,2.5.3、全焊接球阀,全焊接球阀经过半个世纪的发展，在结构设计上形成二大流派。一派以美国Cameron公司为代表，采用全焊接球状阀体结构。属于这一流派的有德国的BORSIG公司，

45、Schuck公司；日本KITZ公司，TIX公司等，如图（一）所示；另一流派以意大利Grove公司为代表，采用分体式筒状结构，尔后在此基础上发展成全焊接筒状阀体结构，如图（二）所示。属于这一流派的有意大利新比隆公司（Nuovo Pignone），PCC公司，PERAR公司，B.F.E公司，PIBIVIESSE公司，FCT公司，美国PBV公司，捷克的Czechoslovikia公司。,90,2.5.3、全焊接球阀,美国Cameron公司,自贡新比隆,意大利GROVE,舒克 Schuck公司,RAYMOND公司,91,2.5.3、全焊接球阀,92,2.5.3、全焊接球阀,应用场合 原油、成品油、天然

46、气等 管线工程 各种调压站、计量站 储气库、储油库 石油，LNG天然气液化及石化工程处理厂 液化气输送及储运 燃气管线 陆上或海上石油平台及海底管道 固体流动介质的输送工程 船舶制造 各类发电厂 区域供热工程 其它特殊腐蚀性应用领域特材球阀根据客户特殊要求设计生产,93,2.5.3、全焊接球阀,管线球阀,全焊球阀,分体球阀,94,2.5.3、全焊接球阀-PMSS,球形与圆筒形全焊接球阀阀座结构均可设计为PMSS（金属和非金属双重密封）型式；,适应于: 高压 大口径 阀门扭距可以控制在 允许范围内,具有活塞效应的浮动阀座：利用管线压力推动浮动阀座抱球的密封形式,双阻断及泄放功能（DBB） 固定球

47、阀二阀座都能独立切断进口段和出口端流体，如此实现双阻断功能。当球体关闭时，即使阀门两面同时受到介质压力，阀门中腔和通道两端也都是相互阻断的，因此，中腔中剩余的介质便可通过泄放阀排出。,95,2.5.3、全焊接球阀-活塞效应,1、双活塞效应阀座原理,P PPb,Pb,当管道压力P大于中腔压力Pb，施加于Aa面积上的压力，大于在Ai面积上的力，由于Aa Ai ， Aa-Ai=A，因此A上的力将阀座推向球体达到上游的紧密密封。,当阀腔压力Pb大于管道压力P时，作用在Aa面积上压力大于Ai面积上的力，因此Aa-Ai=A ，这在A上的压差仍能使阀座靠向球体并保证密封。,Pb,P PbP,具有双截断和泄放

48、（DBB）功能，每一侧都能承受全压差。其中腔不能自动泄压，为防止由于介质热膨胀而使中腔超压破坏的危险，阀体上须安装DN15的安全泄放阀，泄放压力达到阀门公称压力的1.33倍时自动泄放。值得注意的是，安全泄放阀是把介质直接排放到大气中。,96,2.5.3、全焊接球阀-活塞效应,阀芯上游图,阀芯下游图,2、单活塞效应阀座原理,上游端：施加于Aa面积上的压力P，在Ai面积上产生一个反向力，由于Aa Ai ， Aa-Ai=A，因此A上的力将阀座推向球体达到上游的紧密密封。,P,Pb,进口端密封，出口端腔体压力自动泄放。由于使用了弹簧加载的独立的上下游密封阀座，可确保阀腔压力下游端管线压力时自动向下游泄

49、放，从而避免体腔积压而产生的危险。,下游端：当阀腔压力Pb增高，作用在Ai面积上压力大于Aa面积上的力，因此Ai-Aa= A ，故在A上的压差就克服了弹簧的预紧力并使阀座与球体脱开，使阀腔的压力向下游泄放。,97,2.5.3、全焊接球阀-活塞效应,3、单+双活塞效应阀座密封原理,上游端：施加于Aa面积上的压力P，在Ai面积上产生一个反向力，由于Aa Ai ， Aa-Ai=A，因此A上的力将阀座推向球体达到上游的紧密密封。,当管道压力P大于中腔压力Pb，施加于Aa面积上的压力，大于在Ai面积上的力，由于Aa Ai ， Aa-Ai=A，因此A上的力将阀座推向球体达到上游的紧密密封。,P 阀芯上游图,P PPb,Pb,阀芯上游图,98,2.5.3、全焊接球阀-活塞效应