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阀门的基础知识及介绍
 

阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格繁多, 阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、 液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动 ,阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa 的超高压,工作温度从-270℃的超低温到1430℃的高温。
 
阀门的控制可采用多种传动方式, 如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等;可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下, 按预定的要求动作,或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭,阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、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。

阀门分类

按作用和用途

(1)截断类:如闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀、隔膜阀等。截断类阀门又称闭路阀,截止阀,其作用是接通或截断管路中的介质。
 
止回阀,止回阀又称单向阀或逆止阀,止回阀属于一种自动阀门,其作用是防止管路中的介质倒流、防止泵及驱动电机反转,以及容器介质的泄漏。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。
 
防爆阀、事故阀等,安全阀的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的。
 
调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等参数。
 
(2)真空类:如真空球阀、真空挡板阀、真空充气阀、气动真空阀等。其作用是在真空系统中,用来改变气流方向,调节气流量大小,切断或接通管路的真空系统元件称为真空阀门。
 
(3)特殊用途类:如清管阀、放空阀、排污阀、排气阀、过滤器等。排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件,广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处,排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。

按主要参数

按公称压力
 
(1)真空阀:指工作压力低于标准大气压的阀门。
 
(2)低压阀:指公称压力PN ≤1.6Mpa 的阀门。
 
(3)中压阀:指公称压力PN 为2.5Mpa、4.0Mpa、6.4Mpa的阀门。
 
(4)高压阀:指公称压力PN 为10.0Mpa~80.0Mpa的阀门。
 
(5)超高压阀:指公称压力 PN≥100.0Mpa的阀门。
 
(6)过滤器:指公称压力PN 为1.0Mpa、1.6Mpa
 
按工作温度
 
(1)超低温阀:用于介质工作温度 t<-101℃的阀门。
 
(2)常温阀:用于介质工作温度-29℃<t<120℃的阀门。
 
(3)中温阀:用于介质工作温度120℃<t<425℃的阀门。
 
(4)高温阀:用于介质工作温度t>425℃的阀门。
 
按驱动方式
 
按驱动方式分类分为自动阀类、动力驱动阀类和手动阀类
 
压缩空气驱动的阀门。液动阀:借助油等液体压力驱动的阀门。
 
此外还有以上几种驱动方式的组合,如气-电动阀等。
 
按公称通径
 
(1)小通径阀门:公称通径DN≤40mm的阀门。
 
(2)中通径阀门:公称通径DN为50~300mm的阀门。
 
(3)大通径阀门:公称阀门DN为350~1200mm的阀门。
 
(4)特大通径阀门:公称通径DN≥1400mm的阀门。
按结构特征
 


阀门结构特征
阀门的结构特征是根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为: 
(1)截门形:关闭件沿着阀座中心移动;如截止阀
 
(2)旋塞和球形:关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转;如旋塞阀、球阀
 
(3)闸门形:关闭件沿着垂直阀座中心移动;如闸阀、闸门等
 
(4)旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转;如旋启式止回阀等
 
(5)蝶形:关闭件的圆盘,围绕阀座内的轴旋转;如蝶阀、蝶形止回阀等
 
(6)滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。如滑
 
按连接方法
 
(1)螺纹连接阀:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道螺纹连..
 
(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。
 
按阀体材料
 
(1)金属材料阀门:其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀门、铸钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。
 
(2)非金属材料阀门:其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、搪瓷阀、陶瓷阀、玻璃钢阀门等。
 
以下为几种不锈钢阀门材料参数及具体运用
 
(1)角行程包括球阀、蝶阀、旋塞阀等分类
 
(2)直行程包括闸阀、截止阀、角座阀等。
 
这种分类方法既按原理、作用又按结构划分,是目前国际、国内最常用的分类方法。一般分闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。
 
由于阀门的用途是广泛的,因此它起的作用也是很大的。例如:在发电厂中阀门能够控制锅炉和汽轮机的运转;在石油、化工生产中,阀门同样也起着控制全部生产设备和工艺流程的正常运转。在其它部门也是这样。尽管如此,阀门同其它产品比较往往被人们忽视。例如:在安装机器设备时,人们往往把重点放在主要机器设备方面,却忽视了阀门。这样会使整个生产效率降低或停产、或造成种种其它事故发生。 因此,对阀门的选用、安装、使用等都必须进行认真负责的工作。
 
电力驱动阀门是常用的驱动方式的阀门,通常称这种驱动装置形式的驱动装置为阀门电动装置,阀门电动装置的特点如下:1)启闭迅速,可以大大缩短启闭阀门所需的时间;2)可以大大减轻操作人员的劳动强度,特别适用于高压、大口径阀门;3)适用于安装在不能手动操作或难于接近的位置,易于实现远距离操纵,而且安装高度以不受限制;4)有利于整个系统的自动化;5)电源比气源和液源容易获得,其电线的敷设和维护也比压缩空气和液压管线简单得多。
 
阀门电动装置的缺点是构造复杂,在潮湿的地方使用更为困难,用于易爆介质时,需要采用隔爆措施。
 
阀门电动装置按所驱动的阀门类型不同,可分为Z型和Q型两大类。Z型阀门电动装置的输出轴可以转出很多圈,适用于驱动闸阀、截止阀、隔膜阀等;Q型阀门电动装置的输出轴只能旋转90。,适用于驱动旋塞阀、球阀和蝶阀等。按其防护类型有普通型、隔爆型(以B表示)、耐热型(以R表示)和三合一型(即户外、防腐、隔爆,以S表示)。
 
阀门电动装置一般由传动机构(减速器)、电动机、行程控制机构、转矩限制机构、手动-电动切换机构、开度指示器等组成。
 
气动和液动阀门
 
气动阀门和液动是以一定压力的空气、水或油为动力源,利用气缸(或液压缸)和活塞的运动来驱动阀门的,一般气动的空气压力小于0.8MPa,液动的水压或油压为2.5MPa~25MPa。如用于驱动隔膜阀;回转型气、液驱动装置用于驱动球阀、蝶阀或旋塞阀。液动装置的驱动力大,适用于驱动大口径阀门。如用于驱动旋塞阀、球阀和蝶阀时,必须将活塞的往复运动转换面回转运动。除了采用气缸或液压缸的活塞来驱动外,还有采用气动薄膜驱动的,因其行程和驱动力较小,故主要用于调节阀。
 
手动阀门
 
手动阀门是最基本的驱动方式的阀门。它包括用手轮、手柄或板手直接驱动和通过传动机构进行驱动两种。当阀门的启力矩较大时,可通过齿轮或蜗轮传动进行驱动,以达到省略的目的。齿轮传动分直齿圆柱齿轮传动和锥齿传动。齿轮传动减速比小,适用于闸阀和截止阀,蜗轮传动减速比较大,适用于旋塞闪、球阀和蝶阀

国内现状

在阀门生产和研发的技术支持上,国内阀门并不比国外阀门落后,相反很多的产品在技术和创新上已经可以和国际企业相媲美。国内阀门行业的发展正在往高端现代化的方向前行。
  
  在工业化、城市化、改革和全球化四大力量推动下,我国阀门装备制造业前景还是宽广的,未来阀门产业高端化、国产化,现代化、将是今后阀门行业发展主要方向。追求不断的创新,为阀门企业创造出新的市场,才能让企业在竞争日益激烈的泵阀行业大潮中求生存、谋发展。
 
随着阀门技术的不断发展,阀门应用领域的不断拓宽,与之对应的阀门标准也越来越不可或缺。阀门行业产品进入一个创新的时期,不仅产品类别需要更新换代,企业内部管理也需要根据行业的标准深化改革。
 
因此,需要在充分运用现有标准的同时,展望未来,研究出能够运用于将来的新标准和新体系,从而推进阀门技术更高层次的发展。未来阀门行业将朝着两大主方向发展:一是由单一品种向多品种和多规格发展;二是朝着节能方向发展。
 
业内人士称,泵阀企业只有有效清晰地认识行业现状,不断加强优化自身产品,加强忧患意识,强化企业文化及市场服务理念,只有做到稳中求快、快中求精、精中求稳,才能让企业在竞争日益激烈的泵阀行业大潮中求生存、谋发展。
 
社会是个信息爆炸的时代,企业在产品上遇到竞争对手在所难免,行业存在竞争,对于一些企业来讲反而是件好事。因为有了竞争,企业提高了产品质量,提高了服务质量,消费者也用更少的钱获得了更好或者更多的消费和服务。市场是一个“筛子”,行业在发展进步的同时,市场也在优胜劣汰着行业内的企业。虽然目球阀行业发展的现状势头正盛,国家扶持政策给予较大改观,市场需求量也不断加大,泵阀行业由于行业内的激烈竞争也使得国内泵阀相关技术精益求精,但是众多干扰因素表明,泵阀行业的发展前景不容乐观。

安装注意

截止阀,节流阀,减压阀、止回阀等阀门都具有方向性,若装倒装反,节流阀会影响使用效果与寿命;减压阀根本不起作用,止回阀甚至会造成危险。
 
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。
 
1、减压阀要直立安装在水平管道上,各个方向都不要倾斜。
 
2、升降式止回阀,安装时要保证其阀瓣垂直,以便升降灵活。
 
3、旋启式止回阀,安装时要保证其销轴水平,以便旋启灵活。
 
4、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。

常用术语

GB/T 1047-2005标准规定,阀门的公称通径只是一个标识,由符号“DN”和数字的组合表示,公称尺寸不能代表实测的阀门口径值,阀门的实际口径值由相关的各标准规定,一般实测值(单位mm)不得小于公称尺寸数值的95%。公称尺寸分公制(符号:DN)和英制(符号:NPS),国标阀门采用公制,美标阀门为英制。公制DN数值如下:
 
优先选用的DN数值如下:
 
DN10 DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN450 DN500 DN600 DN700 DN800 DN900 DN1000 DN1100 DN1200,DN1400,DN1600,DN1800,DN2000,DN2200,DN2400,DN2600,DN3000,DN3200,DN3500,DN4000
 
GB/T 1048-2005标准规定,阀门的公称压力也是一个标识,由符号“PN”和数字的组合表示,公称压力不能应用于计算目的,不代表阀门的实际测量值,公称压力的建立目的是简化阀门压力的规格数量,在选用时,设计单位、制造单位和使用单位均遵循向此规定最临近的数据靠的原则,公称尺寸的建立也是相同目的。公称压力分欧洲体系和美洲体系。中国的公称压力就是用欧洲体系标准。规格如下:
 
PN0.1,PN0.6,PN1.0,PN 2.5 PN6 PN10 PN16 PN25 PN40 PN63/64 PN100/110 PN150/160 PN260 PN320 PN420
 
CLASS:125LB,150LB,300LB,400LB,600LB,900LB,1500LB,2000LB,2500LB,3500LB,4500LB

密封要求

阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。阀门的密封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配合处;阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫做内漏,也就是通常所说的关不严,它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说,内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,严重时还会造成事故。对于易燃易爆、有毒或有放射的介质,外漏更是不能允许的,因而阀门必须具有可靠的密封性能。

日常保养

1、阀门存放环境需注意,应存放在干燥通风的室内,且堵塞通路两端。
 
2、阀门应定期检查,并清除其上的污物,涂抹涂防锈油在其表面。
 
3、安装应用后的阀门,应对其进行定期检修,以确保其正常工作。
 
4、应查看阀门密封面是否磨损,并根据情况进行维修或更换。
 
5、检查阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况、填料是否过时失效等,并进行必要的更换。
 
6、应对阀门的密封性能进行试验,确保其性能。
 
7、运行中的阀门应完好,法兰和支架上的螺栓齐全,螺纹无损,没有松动现象。
 
8、如手轮丢失,应及时配齐,而不能够用活扳手代替。
 
9、填料压盖不允许歪斜或无预紧间隙。
 
10、如果阀门使用环境较为恶劣,易受雨雪、灰尘、风沙等污物沾染,则应该为阀杆安装保护罩。
 
11、阀门上的标尺应保持完整、准确、清晰,阀门的铅封、盖帽。
 
12、保温夹套应无凹陷、裂纹。
 
13、运行中的阀门,避免对其敲打,或者支撑重物等。

相关标准

GB/T1047-2005管道元件的公称通径
 
GB/T1048-2005管道元件公称压力
 
GB/T11698-2008船用法兰连接金属阀门的结构长度
 
GB/T12220-1989通用阀门标志
 
GB/T12221-2005法兰连接金属阀门结构长度
 
GB/T12222-2005多回转阀门驱动装置的连接
 
GB/T12223-2005部分回转阀门驱动装置的连接
 
GB/T12224-2005钢制阀门一般要求
 
GB/T12247-1989蒸汽疏水阀分类
 
GB/T12250-2005蒸汽疏水阀术语、标志、结构长度
 
GB/T12712-1991蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求
 
GB/T12221-2005金属阀门结构长度
 
JB/T74-1994管道法兰技术条件
 
JB/T7928-1999通用阀门供货要求
 
JB/T8530-1997阀门电动装置型号编制方法

标准材料

GB/T12225-2005通用阀门铜合金铸件技术条件
 
GB/T12226-2005通用阀门灰铸铁件技术条件
 
GB/T12227-2005通用阀门球墨铸铁件技术条件
 
GB/T12228-2006通用阀门碳素钢锻件技术条件
 
GB/T12229-2005通用阀门碳素钢铸件技术条件
 
GB/T12230-2005通用阀门奥氏体钢铸件技术条件
 
JB/T5300-2008工业用阀门材料选用导则
 
JB/T6438-1992阀门密封面等离子弧堆焊技术要求
 
JB/T7248-2008阀门用低温钢铸件技术条件
 
JB/T7744-1995阀门密封面等离子弧堆焊用合金粉末

标准产品

GB/T4213-2008气动调节阀
 
GB7512-2006液化石油气瓶阀
 
GB/T8464-2008水暖用内螺纹连接阀门
 
GB10877-1989氧气瓶阀
 
GB10879-2009溶解乙炔气瓶阀
 
GB/T12232-2005通用阀门法兰连接铁制闸阀
 
GB/T12233-2006通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀
 
GB/T12234-2007通用阀门法兰和对焊连接钢制闸阀
 
GB/T12235-2007通用阀门法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀
 
GB/T12236-2008通用阀门钢制旋启式止回阀
 
GB/T12237-2007通用阀门法兰和对焊连接钢制球阀
 
GB/T12238-2008通用阀门法兰和对夹连接蝶阀
 
GB/T12239-2008通用阀门隔膜阀
 
GB/T12240-2008通用阀门铁制旋塞阀
 
GB/T12241-2005安全阀一般要求
 
GB/T12243-2005弹簧直接载荷式安全阀
 
GB/T12244-2006减压阀一般要求
 
GB/T12246-2006先导式减压阀
 
GB13438-1992氩气瓶阀
 
GB13439-1992液氯瓶阀
 
GB/T13932-1992通用阀门铁制旋启式止回阀
 
GB/T15185-1994铁制和铜制球阀
 
GB15382-2009气瓶阀通用技术条件
 
JB/T450-2008 PN1.6~32.0MPa锻造角式高压阀门、管件、紧固件技术条件
 
JB/T2766-1992 PN16.0~32.0MPa管子、管件、阀门端部尺寸
 
JB/T2769-2008 PN16.0~32.0MPa螺纹法兰
 
JB/T2770-1992 PN16.0~32.0MPa接头螺母
 
JB/T2771-1992 PN16.0~32.0MPa接头
 
JB/T2772-2008 PN16.0~32.0MPa盲板
 
JB/T2773-1992 PN16.0~32.0MPa双头螺柱
 
JB/T2774-1992 PN16.0~32.0MPa阶端双头螺柱及螺孔尺寸
 
JB/T2775-1992 PN16.0~32.0MPa螺母
 
JB/T2776-2010 PN16.0~32.0MPa透镜垫
 
JB/T2777-1992 PN16.0~32.0MPa无孔透镜垫
 
JB/T2778-2008 PN16.0~32.0MPa管件和紧固件温度标记
 
JB/T5298-1991管线用钢制平板闸阀
 
JB/T5299-1998液控止回蝶阀
 
JB/T6441-2008压缩机用安全阀
 
JB/T6900-1993排污阀
 
JB/T6901-1993封闭式眼镜阀
 
JB/T7245-1994制冷装置用截止阀
 
JB/T7376-1994气动空气减压阀技术条件
 
JB/T7550-2007空气分离设备用切换蝶阀
 
JB/T7745-1995管线球阀
 
JB/T7746-2006缩径锻钢阀门
 
JB/T7747-2010针形截止阀
 
JB/T7749-1995低温阀门技术条件
 
JB/T8527-1997金属密封蝶阀
 
JB/T8528-1997普通密封蝶阀
 
JB/T8529-1997隔爆型阀门电动装置技术条件
 
JB/T8531-1997阀门手动装置技术条件
 
JB/T8691-1998对夹式刀形闸阀
 
JB/T8692-1998烟道蝶阀
 
JB/T8937-2010对夹式止回阀
 
JB/T9093-1999蒸汽疏水阀技术条件
 
JB/T9094-1999液化石油气设备用紧急切断阀技术条件

试验方法

GB/T12242-2005安全阀性能试验方法
 
GB/T12245-2006减压阀性能试验方法
 
GB/T12251-2005蒸汽疏水阀试验方法
 
GB/T13927-2008通用阀门压力试验
 
JB/T5296-1991通用阀门流量系数和流阻系数的试验方法
 
JB/T6439-2008阀门受压铸钢件磁粉探伤检验
 
JB/T6440-2008阀门受压铸钢件射线照相检验
 
JB/T6899-1993阀门的耐火试验
 
JB/T6902-2008阀门铸钢件液体渗透检查方法
 
JB/T6903-2008阀门锻钢件超声波检查方法
 
JB/T6904-1993气瓶阀的检验与试验
 
JB/T7748-1995阀门清洁度和测定方法
 
JB/T7927-1999阀门铸钢件外观质量要求
 
JB/T9092-1999阀门的检验与试验

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