阀门专业知识培训郑州鼎盛新材料科技有限公司2012年07月前言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。工业用的阀门的大量应用是在瓦特发明蒸汽机之后,近二三十年来,由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要,对阀门提出更高的要求,促使人们研究和生产高参数的阀门,其工作温度从超低温-269℃到高温1200℃,甚至高达3430℃,工作压力从超真空1.33x10-8Mpa(1x10-1㎜Hg)到超高压1460MPa,阀门通径从1mm到600mm,甚至达到9750mm,阀门的材料从铸铁,碳素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、数控、遥控等。随着现代工业的不断发展,阀门需求量不断增长,一个现代化的石油化工装置就需要上万只各式各样的阀门,阀门使用量大。开闭频繁,但往往由于制造、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、烫伤事故,或者造成产品质量低劣,能耗提高,设备腐蚀,物耗提高,环境污染,甚至造成停产等事故,已屡见不鲜,因此人们希望获得高质量的阀门,同时也要求提高阀门的使用、维修水平,这时对从事阀门操作人员,维修人员以及工程技术人员,提出新的要求,除了要精心设计、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。讲课内容一、阀门的基础知识二、阀门的选用和使用三、阀门的维护与管理四、阀门常见故障的防止1.阀门的分类一、阀门的基础知识(分类)阀门产品的种类繁多,说法各不统一,有的按用途分(如冶金阀门、化工阀门、石油阀门、油田专用阀、电站阀门等)、有的按介质分(如水蒸汽、空气阀等)、有的按材质分(如铸钢阀门、锻钢阀门、铸铁阀站等)、有的按连接形式分(如法兰式、对夹式、对焊式、内螺纹连接等)、有的按温度分(如低温阀门、高温阀站等)。它的使用范围涉及到冶金、石油、化工、化肥、农药、合成塑料、合成纤维、合成橡胶、食品、医药、水电等工业部门以及国防、科研、交通、农业乃至生活设施。⑴阀门按结构种类可分为:蝶阀—用于开启或关闭管道内的介质。也可作调节用阀门。球阀、闸阀、旋塞阀、截止阀—用于开启或关闭管道的介质流动。止回阀(包括底阀)—用于自动防止管道内的介质倒流。节流阀—用于调节管道介质的流量。安全阀—用于锅炉、容器设备及管道上,当介质压力超过规定数值时,能自动排除过剩介质压力,保证生产运行安全。减压阀—用于自动降低管道及设备内介质压力。系使介质经过阀瓣的间隙时,产生阻力造成压力损失,达到减压目的。疏水阀—用于蒸汽管道上自动排除冷凝水,防止蒸汽损失或泄漏。一、阀门的基础知识(分类)⑵按结构特性分类:1)截门型关闭件沿着阀座中心线移动。2)闸门型关闭件沿着垂直于阀座的中心线移动。3)旋启型关闭件围绕阀座外的一个轴旋转。4)球形或旋塞型关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。5)蝶型关闭件是圆盘,围绕阀座内的轴旋转。6)滑阀型关闭件在垂直于通道的方向滑动。一、阀门的基础知识(分类)⑶按用途和作用分类的阀门有: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、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。调节阀类—主要用于调节介质的压力或流量。包括调节阀、节流阀、减压阀等。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—用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。安全阀类—用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。分配用阀—用来改变介质的流向,起分配作用。如三通旋塞、三通截止阀等阻气排水用阀—留存气体,排除凝结水。如疏水阀。一、阀门的基础知识(分类)⑷阀门按压力分类真空阀—工作压力低于标准大气压的阀门。低压阀—公称压力PN小于1.6MPa的阀门。中压阀—公称压力PN2.5-6.4MPa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大于100MPa的阀门。⑸按介质温度分类高温阀—大于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—小于-100℃的阀门。一、阀门的基础知识(分类)⑹按阀体材料分类金属材料阀门—如碳钢阀门、铸钢阀门、不锈钢阀门、合金钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门。金属阀体衬里阀门—如衬氟阀门、衬胶阀门、衬里阀门、衬铅阀门、衬搪瓷阀门。非金属材料阀门—如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。⑺通用阀门分类法通用阀门分类方法既按原理、作用又按结构划分,可分为球阀、蝶阀、闸阀、止回阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、减压阀、安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀、水控阀等。一、阀门的基础知识(分类)⑻按动力分类1)自动阀门依靠介质自身的力量进行动作的阀门。如止回阀、减压阀、疏水阀、安全阀等。2)驱动阀门依靠人力、电力、液力、气力等外力进行操纵的阀门。如手动、电动、液动、气动、电液联动、气液联动等。⑼按操纵方法分类1)手动阀门借助手轮、手柄、杠杆、链轮、齿轮、蜗轮等,由人力来操纵的阀门。2)电动阀门借助电力来操纵的阀门。3)气动阀门借助压缩空气来操纵的阀门。4)液动阀门借助水、油等液体,传递外力来操纵的阀门。一、阀门的基础知识(分类)⑽按连接方法分类1)螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道螺纹连接。2)法兰连接阀门:阀体带有法兰,与管道法兰连接。3)焊接连接阀门:阀体带有焊接坡口,与管道焊接连接。4)卡箍连接阀门:阀体带有夹口,与管道夹箍连接。5)卡套连接阀门:与管道采用卡套连接。6)对夹连接阀门:用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。⑾按公称尺寸分类1)小尺寸阀门:公称尺寸DN≤40mm的阀门。2)中尺寸阀门:公称尺寸DN为50~300mm的阀门。3)大尺寸阀门:公称尺寸DN为350~1200mm的阀门。4)特大尺寸阀门:公称尺寸DN≥1400mm的阀门。一、阀门的基础知识(分类)部分阀门的介绍减压阀—通过启闭件的节流,将介质压力降低,并利用本身介质能量,使阀后的压力自动满足只预定要求的阀门。一、阀门的基础知识(分类)隔膜阀—启闭件(隔膜)由阀杆带动,沿阀杆轴线作升降运动,并将动作机构与介质隔升的阀门旋塞阀—启闭件(塞子)绕其轴线旋转的阀门。安全阀—一种自动阀门,它不借助任何外力,而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值,当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。一、阀门的基础知识(分类)球阀—启闭件(球体)绕垂直于通路的轴线旋转的阀门。节流阀—通过启封件(阀瓣)改变通路截面积以调节流量、压力的阀门。蒸气疏水阀—自动排放凝结水并阻止蒸气泄漏的阀门。一、阀门的基础知识(分类)阀门性能与其他-1公称压力—阀门在指定温度下允许的工作压力,用PN表示,单位为Mpa.公称通径—用于表示阀门口径的名义内径值,用DN表示,单位为mm.工作压力—阀门在适用介质温度下的压力,用P表示,单位为Mpa.工作温度—阀门在适用介质下的温度,单位为ºC。适用温度---阀门工作时所能承受的温度范围.适用介质---阀门正常工作的介质类型.强度试验—按规定的试验介质和强度试验压力,对阀门中受压零件材料的强度和紧密型进行的试验.密封试验—按规定的试验介质和密封试验压力,对阀门的密封性进行的试验.一、阀门的基础知识(分类)阀门性能与其他-2上密封试验—减压阀门上密封结构的密封性而作的试验。渗漏量—做阀门密封实验时,在规定的持续时密封面渗漏的介质量。类型—按用途和主要结构特点对阀门的分类。型号—按类型,传动方式,连接形式结构特点,封面材料和公称压力等对阀门的编号。主要外形尺寸—阀门的开启和关闭高度,手轮直径以及连接尺寸等。2.阀门的参数一、阀门的基础知识(参数)⑴阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。对于大量使用于工业管道的各种阀门,常用公称压力和公称尺寸作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门,在规定的温度下,允许承受的最大工作压力。公称尺寸是指阀体与管子联接端部的名义内径。⑵阀门根据其种类和用途有不同的要求,主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。在设计阀门和运用阀门时,除了要考虑基本参数和性能外,还要考虑流体的性能,包括流体的相态(气体、液体或含固体颗粒)、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性,贵重稀有程度和放射性等。一、阀门的基础知识(参数)⑶密封性能和强度性能是一切阀门最基本、最重要的性能。阀门的密封分内密封和外密封两部分。内密封是阀瓣与阀座之间的密封;外密封是阀杆运动部位与阀盖之间、阀体与阀盖之间和阀体与管道联接部位之间的密封。阀门在使用时不仅要求密封性能好,而且必须保证安全。如果因密封不好而发生泄漏或因强度不够而使零件破坏,将会造成不同程度的经济损失,如输送有毒、易燃易爆或有强腐蚀性流体,还可能导致严重的安全事故。为了保证阀门的密封和强度,除了必须遵守有关标准规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外,还必须正确地选用材料。一、阀门的基础知识(参数)⑷阀门的主要性能参数1)计量单位2)公称压力3)公称压力4)工作压力和工作温度5)阀门的结构长度及法兰尺寸6)阀门的压力单位换算7)阀门的适用介质阀门的主要参数是:公称尺寸、公称压力、压力-温度等级以及阀门适用介质。其中一些主要参数已有国家标准和行业标准。一、阀门的基础知识(参数)1)计量单位按法定计量单位2)公称尺寸是指阀门与管道连接处通道的名义直径,用DN表示,在字母“DN”后紧跟一个数字标志。如公称尺寸200mm应标志为DN200,它表示阀门规格,是阀门最主要的参数。公称尺寸的数值应符合国家标准GB/T1047—2005《管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用》的规定。详见表1一、阀门的基础知识(参数)681015202532405065801001251502002503003504004505006007008009001000110012001300140015001600180020002200240026002800300032003400360038004000表1优先选用公称尺寸DN的数值一、阀门的基础知识(参数)公制与英制换算表(适用于阀门)MetricEquivalentCharts(NPS)公称通径Size英寸In.1/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/24毫米DN4610152025324050658090100英寸In.56810121416182024262830毫米DN125150200250300350400450500600650700750英寸In.32343642485460647280848896毫米DN8008509001050120013501500160018002000210022002400一、阀门的基础知识(参数)3)公称压力公称压力是指与阀门的机械强度有关的设计给定压力。它是阀门在基准温度下允许的最大工作压力。公称压力用PN表示,它表示阀门的承载能力,是阀门最主要的性能参数。公称压力用MPa来度量。公称压力应符合GB/T1048—2005《管道元件PN(公称压力)的定义和选用》的规定。一、阀门的基础知识(参数)阀门的公称压力PN系列PN数值应从下列系列中选择DIN系列:PN2.5,PN6,PN10,PN16,PN25PN40,PN63,PN100。ANSI系列:PN20,PN50,PN110,PN150,PN260,PN420。注:必要时允许选用其他PN数值磅级Class150,300,400,600,900,1500,2500一、阀门的基础知识(参数)当阀门工作温度超过公称压力的基准温度时,其最大工作压力必须相应降低,阀门的工作温度和相应的最大工作压力变化表简称温压表,是阀门设计和选用的基