阀门基本知识培训

阀门基本知识培训阀门概念 ：阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸载等功能。阀门原理 ：依靠驱动或自动机构使启闭件做升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。1 阀门的分类1.1按阀门的用途分a) 截断用：截断管路中介质。如：闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等b) 止回用：防止介质倒流。如：止回阀c)调节用：调节压力和流量。如：调节阀、减压阀、节流阀、蝶阀、V 形开口球阀、平衡阀等d) 分配用：改变管路中介质流向，分配介质。如：分配阀、三通或四通球阀、旋塞阀等e) 安全用：用于超压安全保护。如：安全阀、溢流阀。f) 其它特殊用途：如蒸汽疏水阀、空气疏水阀、排污阀、放空阀、呼吸阀、排渣阀、温度调节阀等。 1.2 按驱动形式分a) 自动阀门 :靠介质本身的能力而动作。b) 驱动阀门 :包括手动、电动、气动、液动等 1.3 按压力分a) 真空阀：小于标准大气压b) 低压阀门： PN 1.6MPac) 中压阀门： PN2.56.4MPad) 高压阀门： PN10.080.0MPae) 超高压阀门： PN 100Mpa1.4按工作温度分a)超低温阀： t100 Cb)低温阀： -100 C t -40 Cc)常温阀： -40 Ct 120 Cd)中温阀： 120 C450 C1.5 按通用分类闸阀 (gate) ：闸板由阀杆带动，沿阀座密封面做升降运动的阀门流阻小，启闭力小，开启时间长按阀杆分：明杆闸阀(outside screw-and-yoke:OS&Y)暗杆闸阀 (non rising stem: NRS)按闸板分：平板闸阀parallel gate （单平板 single gate 、双平板 double-discparallel gate ）楔式闸阀 wedgegate （单闸板 one-piecewedge 、双闸板 splitwedge ）弹性闸板 flexible wedge 、刚性闸板solid wedge按中法兰分：螺栓连接阀盖(bolted bonnet: B.B)压力密封阀盖 (pressureseal bonnet)螺纹焊接阀盖 (screw-weldedbonnet)截止阀 (globe):阀瓣由阀杆带动，沿阀座密封面轴线做升降运动的阀门工作行程小，启闭时间短，流阻大，启闭力大按阀杆分：外螺纹截止阀、下螺纹截止阀按流道分：直通式截止阀、角式截止阀 (angle globe) 、三通截止阀 (three-way) ，Y 型截止阀 (Y-type)按阀瓣分：锥面密封 (plug) 、球面密封 (ball) 、抛物线型 (parabolic) 、平面密封 (plain) 、刀型密封、V 型、针型截止阀(needle) 、柱塞式截止阀按中法兰分：螺栓连接阀盖、压力密封阀盖、螺纹焊接阀盖止回阀 (check) ：阀瓣借介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门介质单向流动1按结构形式分：旋启式止回阀(swing check)升降式止回阀 (piston,lift-check)蝶式止回阀 (butterfly check, dual-platewafer-typecheck)对夹式止回阀 (wafer check)球阀 (ball) ：球体绕垂直于通路的轴线旋转的阀门流阻小，使用温度不高，节流性差按结构形式分：浮动球阀(floating ball) 、固定球阀 (trunnionmountedball)按中腔结构分：一片式球阀(onepiece) 、两片式球阀 (twopiece,sideentry) 、三片式球阀(three piece) 、上装式球阀 (top entry trunnion mountedball)蝶阀 (butterfly) ：蝶板绕固定轴旋转的阀门启闭力小，流阻小，调节性能好，使用压力和温度范围小按结构形式分：中心蝶阀 (center-line) 、单偏心蝶阀 (single-offset) 、双偏心蝶阀 (double-offset,double eccentric) 、三偏心蝶阀 (triple-offset,triple eccentric)按连接形式分：对夹式蝶阀(wafertype) 、法兰式蝶阀 (flangetype) 、支耳式蝶阀 (lug type) 、焊接式蝶阀 (weldedtype)1.6 特殊阀门波纹管阀门 (Bellow seal valve ）夹套阀门 (Jacket valve)低温阀门 (Cryogenicvalve)低泄漏阀门 (Low emission)加长杆阀门 (Extend spindle valve)2. 阀门的主要性能参数 2.1 美标阀门口径（ SIZE ）： 1/236 ”磅级（ CLASS ）： 1502500LBLB15030060080090015002500Mpa2.05.010.014.015.025.042.0工作压力、工作温度与公称压力的关系：ASTMA216 WCB工作压力（ psi ）1psi=0.006895MPa温度 F150LB300LB600LB900LB1500LB2500LB-2010028574014802220370561702002606751350202533755625300230655131519703280547040020063512701900317052805001706001200179529954990600140550109516402735456065012553510751610268544757001105351065160026654440750955051010151025204200800804108251235206034308506527053590513402230阀门的试验压力：根据ASMEB16.34规定，壳体强度试验压力按1.5 倍的工作压力并圆整到下一个 25PSI ，水密封试验压力按1.1 倍的工作压力，气密封试验压力按0.6Mpa2.2GB 阀门公称通径： DN15900mm公称压力： PN1.0PN1.6PN2.5PN4.0PN6.4PN10.0PN16.0MPa2.3DIN 阀门公称通径： DN15900mm公称压力： PN10 PN16 PN25PN40 PN64PN100PN160bar2.4JIS K 级制阀门公称通径： DN15900mm公称压力： JIS 10K 20K 30K 40K 63K22.5 各国阀门标准比较a）结构长度GB 阀门采用了DIN 阀门的结构长度和ANSI 标准的结构长度GB 阀门结构长度短型一般对应ANSI 标准的结构长度GB 阀门结构长度长型一般对应DIN 阀门的结构长度JIS K 级制阀门结构长度一般对应于美标结构长度10K 采用 150LB20K 采用 300LB30K 采用 600LBb）法兰GB9113 法兰， HG20595 法兰和 DIN2501标法兰一般相同，仅法兰厚度和法兰密封面凸台有一些不同1 设计标准ASME B16.34法兰端、对接焊端和螺纹端阀门API 600 法兰端和对接焊端钢制闸阀API 602 法兰端、螺纹端、焊接端和加长阀体连接端紧凑型闸阀API 603 150LB 耐蚀铸钢法兰端闸阀API 6D 管线阀门（闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀）BS 1868 钢制止回阀BS 1873 钢制截止阀和截止止回阀BS 5351 钢制球阀MSS SPDINJIS/JPINF2 连接形式结构长度： ASME B16.10端法兰：ASME B16.5对焊端：ASME B16.25 （钢管按 ASME B36.10 ）连接形式有以下常用几种：FF Flat Face 平面法兰连接（150LB 常用）RF Raised Face 凸面法兰连接RTJ Ring Joint 榫槽式连接（梯形槽）SW Socket welding 承插式连接BW 长型 Butt-Welding对焊端长型连接BW 短型 Butt-Welding对焊端短型连接NPT NPT 螺纹连接WAFER 对夹式连接3 阀盖连接形式a) 螺栓连接阀盖（Bonnet Bolted简称 B.B. ）FF Flat Face 平面法兰连接（150LB 常用）RF Raised Face 凹凸面法兰连接RTJ Ring Joint 榫槽式连接（梯形槽）b) 压力密封连接 (Pressure Seal 简称 P.S.)c) 螺纹连接（三角或梯形螺纹）4 阀座型式3a) 分离阀座（ Separate Seat Ring ）焊接 (Welded Seat Ring)螺纹 (Threaded Seat Ring)胀接 (RolledSeat Ring)压入 (PressedSeat Ring)b) 本体阀座（ Integral Seat Ring ）5 驱动型式a) 手轮、手柄（ Handwheel, Wrench,Lever ）b) 齿轮驱动伞齿轮驱动（多回转）Bevel Gear Operated蜗轮驱动（部分回转）Worm Gear Operatedc) 电动（ Electric Actuator ）d) 气动（ Pneumatic Actuator ）e) 液动（ Hydrauric Actuator ）f) 光阀杆（ Bare Stem ）6 材料8.1 主体材料灰铸铁适用于工作温度-15200 C，压力 PN 1.6MPa ，适用介质为水、煤气。黑心可锻铸铁适用于工作温度-15300 C，压力 PN 2.5MPa ，适用介质为水、海水、煤气、氨。球墨铸铁适用于工作温度-30350 C，压力 PN 4.0MPa ，适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品。钛合金适用各种强腐蚀性介质铸造铜合金适用于工作温度-273200 之间氧气管路和海水管路塑料、陶瓷属非金属材料，其最大特点是耐腐蚀性强，甚至有金属材料所不具备的特点，适用于压力PN 1.6Mpa ，工作温度 60 C 的腐蚀性介质，无毒塑料可用于给水工业。常用 ASTM 材料ASTM 铸件ASTM 锻件对应中国牌号适用温度范适用介质围 C碳钢A216WCBA10520-29427水、液化气体、蒸汽、油品、天然气低温碳钢A352LCBA350LF216Mn-46343低温介质A352LCCA350LF216Mn-46343低温介质高温合金钢A217WC1A182F1-29468高温介质A217WC6A182F1115CrMo-29593高温介质A217WC9A182F2210Cr2Mo1-29593高温介质A217C5A182F51Cr5Mo-29593腐蚀性高温介质A217C12A182F9-29593高硫氧化性介质马氏体不锈钢A217CA15A182F6a1Cr13-29371450 C 以上强度比 3044低奥氏体不锈钢（ C 0.08 ）A351CF8A182F3040Cr18Ni9-196537腐蚀性介质A351CF8MA182F3160Cr18Ni12Mo2Ti-196537腐蚀性介质超低碳奥氏体不锈钢（C0.03 ）A351CF3A182F304L00Cr18Ni10-196427腐蚀性介质A351CF3MA182F316L00Cr18Ni14Mo2-196454腐蚀性介质特殊合金A351CN7MUNS N08020-29149氧化性介质和各种浓度(ALLOY 20)的硫酸蒙乃尔合金 M-UNS N04400-29482氢氟酸，海水30CMONEL 400哈氏合金 H.BH.B 耐盐酸，稀硫酸，H.C磷酸、甲酸，醋酸H.C 耐硝酸，硝酸和硫酸的混酸INCONEL 合金热碱液和碱性硫化物8.2 内件材料内件（ Trim ）：阀瓣密封面、阀座密封面、阀杆（销轴）、上密封座及与介质接触的小零件。常用内件材料列表内件号阀瓣密封面阀座密封面阀杆上密封座1ER410ER4101Cr132Cr138ER410EDCoCr-A1Cr132Cr135EDCoCr-AEDCoCr-A1Cr132Cr132304304F304F30415EDCoCr-AEDCoCr-AF304F30410316316F316F31612316EDCoCr-AF316F31616EDCoCr-AEDCoCr-AF316F3169MONELMONELMONEL K500MONEL 40020HSCuZn-3HSCuZn-3HPb59-1HPb59-1阀门常用内件材料及使用温度内件材料使用温度 C内件材料使用温度304 、316-26831617-4PH-40427青铜-273232钴基合金（ STELLITE-2738166）因科镍合金-240649化学镀镍（ ENP ）-268427（ INCONEL ）蒙乃尔合金-240-482镀铬-273316MONEL-198371-4093哈氏合金 H.B丁晴橡胶（ NBR ）哈氏合金 H.C-198538氟橡胶（ VITON ）-23204钛合金-29316聚四氟乙烯（ PTFE ）-2682325镍基合金-198316尼龙（ NYLON ）-739320 号合金（ ALLOY-46316聚乙烯-739320）416型不锈钢 40RC-29427氯丁橡胶-4082440型不锈钢 60RC-29427阀门常用密封面材料及适用介质密封面材料使用温度 C青铜-273232304 、316 、 304L 、316-268316L17-4PH-40400CR13-101400钴基合金（ STELLITE-2686506）蒙乃尔合金 K-240482S哈氏合金 H.B371H.C53820 号合金-45.6316-2534278.3 螺栓、螺母材料常用螺栓螺母材料ASTM 螺栓 /螺母材料A193 B7/A1942HA193 B7M/A1942HMA193 B8/A1948A193 B8M/A1948MA320 L7/A194 4A320 L7M/A1947MA193 B16/A194 4A193 B8A CLASS 1A/A194 8AA193 B8MA CLASS 1A/A194 8MA4 密封件a) 填料阀门用填料一般常用石墨和 PTFE 石墨填料可分为编织填料和成型填料硬度（ HRC ）适用介质水、海水、空气、氧气、饱和蒸汽14蒸汽、水、油品、气体、液化气体、轻微腐蚀且无冲蚀的介质4045轻微腐蚀且有冲蚀的介质3742轻微腐蚀且有冲蚀的介质4045 常温具有冲蚀和腐蚀性介质38 （ 600 C2735碱、盐、食品、不含空气的酸溶剂303814腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿盐酸23气、无氯酸溶液、强氧化性介质氧化性介质和各种浓度的硫酸适用的主体材料WCBNACE 阀门WCB不锈钢阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M 不锈钢阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M 低温阀门 LCB LCC低温阀门LCB LCC高温阀门 WC6 WC9 C5 C12 NACE 阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M NACE 阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M填料成型石墨圈-250650 C夹不锈钢丝编织柔性石墨-250650 C四氟乙烯浸石墨-200280 C低泄漏石墨组合填料-250650 C6PTFE-200200 Cb) 中腔垫片PTFE 板石墨板强力石墨垫含石墨不锈钢缠绕垫含 PTFE 不锈钢缠绕垫RTJ 金属垫压力密封金属密封环c) O 形圈NBR-30121 CEPDM-45120 CVITON A-30204 CVITON B-30204 CVITON AED （ anti explosion decompression） -30204 C 高压 ,小分子如： CO2HNBR （ HSN ）-30180 Cd) 软密封阀座PTFE-200200 CPCTFE-250150 CNYLON1010120 CNYLONPA12-50120 CDEVLONV-100150 CPEEK-100260 C对位聚苯 (聚苯撑 )(Polyphenylene)400 C（扬中市扬子塑料厂）e) 软密封材料使用介质及温度NBCRNREPDCSMHNBFKMPTFRMHYPALORENAir or oxygen 空气或氧气21312111Water up to 80 C12211111Water above 80 C33413131Dilute acids 稀酸33324111Dilute alkalis 稀碱22211221Lower alcohols 低浓度酒精11211141Aldehydes乙醛33313241Amines 胺42224141Chlorinatedsolvents氯化物溶剂34444211Ethers 乙醚44434431Ketones 酮44414441Hydrocarbons-aliphatic脂肪烃12442111Hydrocarbons-aromatic芳香烃34444311Leaded petrol (gasoline) 含铅汽油23444211Kerosene 煤油124441117Animals oils and fats 动物油12423111Fuel oils and diesel oils 燃料油23443211Lubricating oils-mineral 矿物润滑油12444111Lubricatingoils-synthetic 合成润滑23444121油Silicone oils and grease 硅脂11111111Vegetableoils 植物油13432111Hydraulicfluids-mineralbased 矿物13442111基水性流体Chlorinated氯化物44444421Oil in wateremulsions水乳液油34444211Water in oil emulsions油乳水液34443211Water-glycol based 乙二醇水液13311221Phosphate esters-aliphatic 磷酸脂44414131Phosphate esters-aromatic 芳香磷44424411酸脂最低温度（ C）-40-50-45-30-30 a-15-20030a最高持续温度（C）最高瞬时温度（C）硬度（ IRHD ）a: Low acrylonitrile12012010012012018020025015015012015015020023040-40-40-50-65-8050-9050-9090859098可用于 -45 C1：优2：良3：一般4：不推荐5. 蝶阀材料及允许压力5 1灰铸铁（ ASTM A216-B ）125LB 212”法兰允许工作压力200psi （ 1.4Mpa ）最高不超过1.6Mpa ；1448” 法兰允许工作压力150psi （ 1.0Mpa ） ;PTFE 阀座允许工作压力125psi （ 0.86Mpa ）5 2球墨铸铁150LB法兰最高许用压力250psi6. NACE 阀门材料常用主体材料：碳钢、不锈钢常用内件材料： CR13 、304 、 316材料硬度 22HRC对于 CR13 热处理淬火 +二次回火 22HRC17-4PH 固溶淬火，二次时效33HRC焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度22HRC焊条含镍 0.1%A105 硬度 187HB7 低温 -46C 用材料主体材料： LCB 、 LCC 、 LF2内件材料： 304 、316（ F6a 不常用，低于 -29 C 应做冲击试验）8 低温 -196 C 用材料8主体材料： CF8 、 CF8M 、 304 、 316内件材料： 304 、316密封面：双面钴基防止擦伤9.高温阀用材料主体材料： WC6 、WC9 、 C5 、C12内件材料： 1Cr13 （在 454 C 以上的许用应力不如F304 、F316 ）、ASTMA638660 （ 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB ）、20Cr1Mo1V1A常用密封面材料：双面钴基防止擦伤10. 不锈钢材料性能对比材料性能对比316/316L含 Mo 提高了耐氯化物和卤化物腐蚀性，它提供了优秀的高温拉伸、蠕变、应力断裂强度。比 304 更耐大气和中等环境腐蚀，耐15% 稀硫酸到 48 C，对某些氧化性酸 316的耐腐蚀性不如 304 。当温度在 427817 C 之间时易于碳化物沉淀，因而在焊接条件下易于晶间腐蚀，在焊后退火将恢复 316 原有的耐腐蚀性能。316L 的一般耐腐蚀性能和其他性能和316 非常相似，但它在焊接条件或短期427817 C 下免于晶间腐蚀，推荐在焊接情况下碳化物不可避免析出，焊后不必退火。长期暴露于上述温度范围可以使材料变脆使它易于晶间腐蚀。最大持续服务温度899 C ，间歇温度817 C 。抗氯化物应力腐蚀。在退火状态下不硬化、非磁性，在冷作硬化下轻微磁性。更好的耐氯化物腐蚀。应用范围：核能、化工、橡胶、塑料、造纸、制药、纺织；热交换器、冷凝器、蒸化器。347/347H含 Cb ，推荐用于不能足够退火的焊接，也可用于短暂温度冲击从427871 C，由于 Cb 的添加产生了稳定化的不锈钢消除了碳化物的沉淀造成的晶间腐蚀。比 321 具有更高的耐腐蚀性，减少形成持续网状晶界的碳化铬的趋势，比304/304L有更好的高温性能，通常可用于短暂加热到817 C，可持续在899 C 下使用。347H 含有更高的碳（ 0.040.10% ）具有更好的高温蠕变性能，改善的耐晶间腐蚀性能。用于高温化学工艺热交换管，炼油，高温蒸汽。321/321H是 304 的含 Ti 改进型，在热的碳化沉淀物晶间腐蚀不起作用，Ti 的添加消除了晶界碳化铬的形成。比 304/304L 有更好的高温性能，通常可用于短暂加热到817 C，可持续在 899 C 下使用。易于被氯离子应力腐蚀。优秀的现场焊接性能， 321H 有更高的碳（ 0.040.10% ）具有更好的高温蠕变性能。用于高温化学工艺热交换管，炼油，高温蒸汽。9