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1、第一章阀门的基础知识第一节 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，保护管路的设备的正常运行。工业用的阀门大量应用于石油、化工、电站、冶金、制药等方面，其工作温度从低温-196到高温800，工作压力从真空到高压42MPa，阀门通径从6mm到2400mm，阀门的材料从铸铁，碳素钢，不锈钢发展到钛及钛合金，高强度耐腐蚀钢等，阀门的驱动方式从手动发展到电动、气动、液动、程控等。随着工业的发展需要，阀门的使用开闭频繁，往往由于制造、使用选型、维修不当，发生跑、冒、滴、漏现象，由此引起火焰、爆炸、中毒、烫伤等事故，因
2、此我们需要高质量的阀门，同时也要求提高阀门的使用、维护水平，要精心设计、合理选用、正确操作阀门之外，还要及时维护、修理阀门，使阀门的“跑、冒、滴、漏”及各类事故降到最低限度。第1页/共50页第二节阀门的分类阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。此外，阀门的分类还有以下几种方法：一、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：1 截门形：关闭件沿着阀座中心移
3、动，如图11所示。2 闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动，如图12所示。3 旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转，如图13所示。4 旋启形；关闭件围绕阀座外的轴旋转，如图14所示。5 蝶形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转，如图15所示。6 滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动，如图16所示。第2页/共50页图1-1图1-2图1-3 图1-4第3页/共50页图1-5图1-6二、按用途，根据阀门的不同用途可分：1 开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2 止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4 分配用：
4、用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。5 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。6 他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。第4页/共50页三、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1 手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有 蜗轮、齿轮等减速装置。2 电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3 液动：借助（水、油）来驱动。4 气动；借助压缩空气来驱动。四、按压力，根据阀门的公称压力可分：1 真空阀：绝对压力0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm水柱表示压力。2 低压阀：公称压力
5、PN1.6Mpa的阀门（包括PN1.6MPa的钢阀）3 中压阀：公称压力PN2.56.4MPa的阀门。4 高压阀：公称压力PN10.080.0MPa的阀门。五、按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分 1 普通阀门：适用于介质温度-40425的阀门。2 高温阀门：适用于介质温度425600的阀门。3 耐热阀门：适用于介质温度600以上的阀门。4 低温阀门：适用于介质温度-40-150的阀门。5 超低温阀门：适用于介质温度-150以下的阀门。第5页/共50页六、按公称通径分，根据阀门的公称通径可分 1 小口径阀门：公称通径DN40mm的阀门。2 中口径阀门：公称通径DN50300mm的阀门。
6、3 大口径阀门：公称通径DN3501200mm的阀门。4 特大口径阀门：公称通径DN1400mm的阀门。七、按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分；1 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。2 螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。3 焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门（对焊或承插焊）。4 夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。5 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。第6页/共50页第三节阀门的型号编制方法一、阀门的型号阀门的型号是用来表示阀类、驱动及连接形式、密封圈材料和公称压力等要素的。由于阀门种类繁
7、杂，为了制造和使用方便，国家对阀门产品型号的编制方法做了统一规定。阀门产品的型号是由七个单元组成，用来表明阀门类别、驱动种类、连接和结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。阀门型号的组成由七个单元顺序组成（见下表）第7页/共50页例如：Z941Y-64IDN200Z闸阀，9电动，4法兰连接，1单闸板，Y硬质合金密封面，64公称压力6.4Mpa,I主体材质Cr5Mo,DN200公称通径200mm第8页/共50页第二章阀门的类型和用途 第一节闸阀闸阀是指关闭件（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DN50mm的切断装置都选用它
8、，有时口径很小的切断装置也选用闸阀，闸阀有以下优点：流体阻力小开闭所需外力较小。介质的流向不受限制。全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。体形比较简单，铸造工艺性较好。闸阀也有不足之处：外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。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212所示。第9页/共50页图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（D
9、N40300mm）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。第10页/共50页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213所示。密封面的倾斜角度一般有330，5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，
10、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。第11页/共50页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212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214所示。这种结构的优点是：闸阀的
11、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。第12页/共50页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DN200mm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
12、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 28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 29所示。第13页/共50页图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。第14页/共50页第三节节流阀 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。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
13、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210所示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211a所示。2窗形阀瓣，适用于口径较大的节流阀如图211b所示。3塞形阀瓣，适用于中小口径节流阀，使用较普遍。如图211C所示。第15页/共50页第四节止回阀 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216所示。升降式
14、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217所示。旋启式止回阀应用较为普遍。三、蝶式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。如图218所示。蝶式止回阀结构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差。四、立式止回阀，阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门。如图219所示。立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。第16页/共50页图2-16图2-17图2-18图2-19
15、第17页/共50页第五节旋塞阀 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PN0.6Mpa。如图21所示。二、填料
16、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PN1Mpa的压力，如图22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23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
17、图24所示。第18页/共50页图2-1图2-2图2-3图2-4第19页/共50页第六节球阀 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
18、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。第20页/共50页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25所示。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。图2-5第21页/共50页二、固
19、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26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。图2-6第22页/共50页 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。如图27所示图2-7第23页/共50页球阀功能可分：1.BQ41夹套保温球阀，该产品具有良好
20、的保温保冷特性,且阀门的通径和管径一至,介质呈直线流动，阻力小，最适合容易凝固、高粘度的液体介质。同时又能有效降低管路中介质的热量损失。整体式夹套设计，更能均匀地保温、保冷。夹套、阀体外侧与夹套接管焊接，允许蒸汽或冷水的最高压力为1MPa。主要用于石油、化工、制药、食品等各类系统中，以输送常温下会凝固的高粘度介质。第24页/共50页2.偏心半球阀 该系列阀是一种芯阀座采用金属，或金属对聚四氟乙烯密封配合的旋转球阀，它将球阀和蝶阀的最佳控制特性结合成一体,既可用作控制调节阀，又可作关断切断阀。其主要特点是：（）不带任何管接头的整体式阀体，因此不受管道或螺栓应力影响，并且由于阀体无任何管接头，故耐
21、压壳体不会受压力“突变”的影响；（）具有一个型阀体，即使在小流量或高粘度介质的情况下，也可在整个量程范围内，保证控制的精确性；（）防漏耐用的阀座在其外径处衬有带不锈钢内芯杯形或是型密封圈，阀座用截面较大的钨钴硬质合金制成，通过一个合金的波纹弹簧进一步增强了阀座的结构；（）当阀门关闭时，型缺口与阀座之间产生楔形剪切作用，并既具有自洁功能又可防止球芯卡死，特别适用于高粘度、悬浮液、纸浆等不干净、含纤维介质场合第25页/共50页第26页/共50页3.广式螺纹、法兰球阀4.锻钢高压球阀5.对夹球阀第27页/共50页第七节蝶阀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
22、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：PN0.254.0MPa 公称统径：DN1003000mm 工作温度：4253.蝶阀种类：连接方式：法兰式、对夹式。密封面材料；软密封、硬密封。结构形式可分成以下类型：板式 斜板式 偏
23、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。第28页/共50页5.蝶阀的结构蝶阀主
24、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：中心对称板，阀杆固定在蝶板的径向中心孔上，阀杆与蝶板均垂直安装三偏心式，1、偏离管道中心2、偏离密封面中心3、倾斜的锥形当阀门开启时，蝶板与阀座在关闭时瞬间接触，利用蝶板偏心1、偏心2迅速脱离阀座，降低了密封副
25、的磨损，磨擦力矩小，开启灵活。偏心锥面3，使阀门在开启或关闭时蝶板能通过阀座内孔，实现接触密封。另外，锥形蝶板的旋转半径大于密封副接触位置的旋转半径，故蝶板在阀门关闭时将出现越关越紧，能够实现自锁，防止蝶板过位。第29页/共50页多层次硬密封形式二、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30页/共50页第八节 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
26、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。第31页/共50页二、安全阀的种类1、根据安
27、全阀的结构可分重锤（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。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。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
28、一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。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：微启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/201/10。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。全启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/41/3。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
29、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全封闭式：排放介质时不向外泄漏，而全部通过排泄管放掉。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。敞开式：排放介质时，不引到外面，直接由阀瓣上访排泄。第32页/共50页第33页/共50页第三章阀门主要零件材料 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
30、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34页/共50页第一节阀体、阀盖和阀板（阀瓣）的材料 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 二、可锻铸铁 三、球墨铸铁 四、耐酸高硅球墨铸铁 五、碳素钢 六、铜合金 七、高温铜 八、低温钢 九、不锈耐酸钢 第35页/共50页第二节密封面材料 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
31、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）第36页/共50页 第三节阀杆材料 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、碳素钢二、合金钢三、不锈耐酸钢四、耐热钢第37页/共50页第四节阀杆螺母材料 阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中，直
32、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Pg1.6Mpa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
33、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。第38页/共50页第五节紧固件、填料及垫片材料一、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。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。三、垫片材料 垫片是用来充填两
34、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。第39页/共50页第四章阀门的安装、维护与操作第一节 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，
35、在阀体上有方向标志；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。（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。第40页/共50页（三）保护设施 保温和保冷,长期不用的水、蒸汽阀门必须
36、放掉积水.（四）旁路和仪表（五）填料更换 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%。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41页/共50页第二节 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
37、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
38、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42页/共50页第三节 操作对于阀门，不但要会安装
39、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。（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
40、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43页/共50页第五章阀门的检查、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。第一节、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
41、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，为其公称压力的1.5倍。阀门密封试验压力，为其公称压力的1.1倍。（二）试验方法 试压试漏，在试验台上进行。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
42、，保持3分钟，压力不变为合格。第44页/共50页 第二节、检修的一般程序 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
43、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。第45页/共50页第三节、常见故障及预防（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：a、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；b、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；c、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；d、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；e、阀杆弯曲；f、填料使用太久已经
44、老化。g、操作太猛。2、关闭件泄漏3、阀杆升降失灵。4、其它:阀体开裂,手轮损坏,填料压盖断裂,阀杆与闸板连接失灵 等等（二）自动阀门1、弹簧式安全阀，密封面渗漏，弹簧疲劳 等2、止回阀 长见故障有：阀瓣打碎；介质倒流 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。第46页/共50页第四节、阀门的使用寿命 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
45、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Dn200400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。第47页/共50页第六章采购和选用阀门时的技术要求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
46、.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 阀门类别不一，密封方式及材质要求不一；普通楔式闸阀，铜环的材质、固定方式、研磨方式均应说明；软密封闸阀，阀板衬胶材料的物理化学及卫生检测数据；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。第48页/共50页THE END第49页/共50页感谢您的观看！第50页/共50页