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阀门基础知识简介一、阀门概述阀门是流体输送系统中的控制部件（装置），具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门是使用极广的一种机械产品，在石油、天然气、煤炭、冶金和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中；在石油化工、化工产品，医药和食品生产系统中；在水电、火电和核电的电力生产系统中；在城建的给排水、供热和供气系统中；在冶金生产系统中；在船舶、车辆、飞机、航天以及各种运动机械的使用流体系统中；在国防生产以及新技术领域里；在农业灌溉系统中都需要大量的阀门。因此，阀门与生产建设、国防建设和人民生活都有着密切的联系。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。由于石油、化工（煤化工）、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。阀门的公称通径从几毫米的仪表阀到10米的工业管路用阀。工作压力可从1.3×103MPa 到1000MPa的超高压，工作温度从269的超低温到1430的高温。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、电_气或电_液联动、程控、数控、遥控等。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，其品种和规格相当繁多。据不完全统计，我国的阀门产品品种已达四千多个型号，近四万个规格。随着现代工业的不断发展，阀门需求量不断增长，如一个石油化工装置就需要上万只各式各样的阀门。近年来，我国制造的各类阀门不仅用于国内，而且也大量出口，几乎世界各国都有我国制造的阀门。阀门分自动阀门与驱动阀门。自动阀门（如安全阀、减压阀、蒸气疏水阀、止水阀）是靠装置或管道本身的介质压力的变化达到启闭目的的。驱动阀门（闸阀、截止阀、球阀、碟阀等）是靠驱动装置（手动装置、电动装置、液动装置、气动装置等）驱动控制装置操纵阀门启闭。二、阀门专业术语基本概念阀门 术语（GB/T 21465-2008）节选2.1阀门 valve用来控制管道内介质的，具有可动机构的机械产品的总称。2.2阀门分类2.2.1按结构分类2.2.1.1闸阀 gate valve启闭件（闸板）由阀杆带动，沿阀座（密封面）作直线升降运动的阀门。圆柱直齿轮传动的闸阀平板单闸板闸阀2.2.1.2截止阀 globe valve，stop valve启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座（密封面）轴线作直线升降运动的阀门。 截止阀2.2.1.3球阀 ball valve启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。 气动球阀2.2.1.4旋塞阀 plug valve启闭件（塞子）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。球阀2.2.1.5蝶阀 butterfly valve启闭件（蝶板）由阀杆带动，并绕阀杆液动蝶阀2.2.1.6止回阀 check valve，non-return valve启闭件（阀瓣）借助介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门。升降式止回阀全径旋启式止回阀止回阀2.2.1.7减压阀 pressure reducing valve通过启闭件（阀瓣）的节流，将介质压力降低，并借助阀门压差的直接作用，使阀后压力自动保持在一定范围内的阀门。减压阀蒸汽减压阀2.2.1.8疏水阀 steam valve 自动排放凝结水并阻止蒸汽随水排出的阀门。高温高压疏水阀2.2.1.9调节阀（控制阀） control valve，adjusting valve启闭件（阀瓣）预定使用在关闭与全开启位置，通过启闭件（阀瓣）改变通路截面积，以调节流量、压力或温度的阀门。调节阀2.2.1.10节流阀 throttle valve通过启闭件（阀瓣）运动，改变通路截面积，用以调节流量、压力的阀门。 井口节流阀2.2.2 按驱动方式分类2.2.2.1手动阀门借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力来操作的阀门。2.2.2.2电动阀门用电动装置、电磁或其他电气装置操作的阀门。电动闸阀2.2.2.3液动或气动阀门借助液体（水、油等液体介质）或空气的压力操作的阀门。2.2.3 按压力、温度分类2.2.3.1低压阀门 公称压力不大于PN16的各种阀门。2.2.3.2中压阀门公称压力PN16PN100（不含PN16）的各种阀门。2.2.3.3高压阀门公称压力PN100PN1000（不含PN100）的各种阀门。2.2.3.4超高压阀门公称压力大于PN1000的各种阀门。2.2.3.5高温阀门用于介质温度t425的各种阀门。2.2.3.6中温阀门用于介质温度120t425的各种阀门。2.2.3.7常温阀门用于介质温度29t120的各种阀门。2.2.3.8低温阀门用于介质温度100t29的各种阀门。2.2.3.9超低温阀门用于介质温度t100的各种阀门。2.3零部件2.3.1壳体 shell与介质直接接触的承压部件。2.3.2阀体 body与管道（或设备）直接连接，构成介质流通流道的零件。2.3.3阀盖 bonnet与阀体相连并与阀体（或通过其他零件，如隔膜等）构成压力腔的主要零件。2.3.4启闭件 disc用于截断或调节介质流通的零件的统称，如闸阀中的闸板、蝶阀中的蝶板、球阀中的球体等。2.3.5阀座 seat安装在阀体上，与启闭件组成密封副的零件。2.3.6密封面 sealing face，surface启闭件与阀座紧密贴合，起密封作业的两个接触面。2.3.7承压部件这些部件预定的功能失效时，将导致阀内的流体向大气泄漏，如阀体、阀帽和阀杆。QHS 7010-93 管线阀门（闸阀、旋塞阀和单向阀）规范设计用来承纳管道流体的部件，如阀体，阀盖，填料压盖，阀杆，垫片和螺栓。API 6D-2002 管线阀门2.3.8压力控制部件用于控制或调节带压流体流动的部件，如阀心密封机构。QHS 7010-93 管线阀门（闸阀、旋塞阀和单向阀）规范用来截断或接通流体的部件，如阀座，关闭件。API 6D-2002 管线阀门2.4试验项目2.4.1壳体试验按规定的试验介质和试验压力，对阀门壳体进行的压力试验。2.4.2壳体试验压力阀门进行壳体试验时规定的压力。2.4.3密封试验按规定的试验介质和试验压力，对阀门的密封性能进行的试验。2.4.4密封试验压力阀门进行密封试验时规定的压力。2.4.5上密封试验按规定的试验介质和试验压力，对阀门的上密封结构的密封性能进行的试验。2.4.6静压寿命试验在试验条件下，进行从全开到全闭的循环操作的试验。2.4.7耐火试验按照试验条件，在火烧环境下，验证阀门一定性能（密封和外漏）的试验。2.4.8防静电试验在试验条件下，测试带有防静电结构阀门防静电性能的试验。2.5性能与其他2.5.1主要性能参数 表示阀门主要参数如公称压力、公称尺寸、工作温度。2.5.2公称温压力 阀门在指定温度下允许的工作压力。2.5.3公称尺寸 用于表示阀门口径的名义内直径。2.5.4工作压力阀门在工作温度下的介质力。2.5.5工作温度阀门在适用介质下的温度。三、阀门型号编制与标志3.1阀门型号编制阀门 型号编制方法（JB/T 308-2004）节选适用于通用中闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀、排污阀、柱塞阀的型号编制。 3.1.1阀门的型号编制方法3.1.1.1阀门型号由阀门类型、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面材料或衬里材料类型、压力代号或工作温度下的工作压力、阀体材料七部分组成。3.1.1.2编制的顺序按：阀门类型、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面材料或衬里材料类型、公称压力代号或工作温度下的工作压力代号、阀体材料。3.1.2 阀门类型代号3.1.2.1阀门类型代号用汉语拼音字母表示，按表3.1.2.1的规定表示。表3.1.2.1阀门类型代号3.1.2.2当阀门还具有其他功能作用或带有其他特异结构时，在阀门类型代号前再加注一个汉语拼音字母，按表3.1.2.2的规定。表3.1.2.2 具有其他功能作用或带有其他特异结构的阀门表示代号3.1.3 驱动方式代号3.1.3.1驱动方式代号用阿拉伯数字表示，按表3.1.3.1的规定。表3.1.3.1 阀门驱动方式代号3.1.3.2安全阀、减压阀、疏水阀、手轮直接连接阀杆操作结构形式的阀门，本代号省略，不表示。3.1.3.3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；3.1.3.4防爆电动装置的阀门用9B 表示。3.1.4连接形式代号3.1.4.1连接形式代号用阿拉伯数字表示，按表3.1.4.1规定的。表3.1.4.1 阀门连接端连接形式代号3.1.4.2各种连接形式的具体结构、采用标准或方式（如：法兰面形式及密封方式、焊接形式、螺纹形式及标准等），不在连接代号后加符号表示，应在产品的图样、说明书或订货合同等文件中予以详细说明。3.1.5 阀门结构形式代号阀门结构形式用阿拉伯数字表示，按表3.1.5.13.1.5.11 规定。表3.1.5.1 闸阀结构形式代号表3.1.5.2 截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号表3.1.5.3 球阀结构形式代号表3.1.5.4 蝶阀结构形式代号表3.1.5.5 隔膜阀结构形式代号表3.1.5.6 旋塞阀结构形式代号表3.1.5.7 止回阀结构形式代号表3.5.8 安全阀结构形式代号表3.1.5.9 减压阀结构形式代号表3.1.5.10 蒸汽疏水阀结构形式代号表3.1.5.11 排污阀结构形式代号3.1.6密封面或衬里材料代号3.1.6.1除隔膜阀外，当密封副的密封面材料不同时，以硬度低的材料表示。阀座密封面或衬里材料代号按表3.1.6.1 规定的字母表示。表3.1.6.1 密封面或衬里材料代号3.1.7 压力代号3.1.7.1阀门使用的压力级符合GB/T l048 的规定时，采用GB/T 1048 标准10 倍的兆帕单位（MPa）数值表示。3.1.7.2当介质最高温度超过425时，标注最高工作温度下的工作压力代号。3.1.7.3压力等级采用磅级（1b）或K 级单位的阀门，在型号编制时，应在压力代号栏后有lb 或K 的单位符号。3.1.7.4公称压力小于等于1.6MPa 的灰铸铁阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。3.1.7.5公称压力大于等于2.5MPa 的碳素钢阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。3.1.8 阀体材料代号阀体材料代号用表3.1.8的规定字母表示。表3.1.8 阀体材料代号3.1.9 命名对于连接形式为“法兰”、结构形式为：闸阀的“明杆”、“弹性”、“刚性”和“单闸板”，截止阀、节流阀的“直通式”，球阀的“浮动球”、“固定球”和“直通式”，蝶阀的“垂直板式”，隔膜阀的“屋脊式”，旋塞阀的“填料”和“直通式”，止回阀的“直通式”和“单瓣式”，安全阀的“不封闭式”、“阀座密封面材料”在命名中均予省略。3.1.10 型号和名称编制方法示例（1） 电动、法兰连接、明杆楔式双闸板，阀座密封面材料由阀体直接加工，公称压力PN0.1MPa、阀体材料为灰铸铁的闸阀：Z942W-1 电动楔式双闸板闸阀。（2）手动、外螺纹连接、浮动直通式阀座密封面材料为氟塑料、公称压力PN4.0MPa、阀体材料为1Crl8Ni9Ti 的球阀：Q21F-40P 外螺纹球阀。（3）气动常开式、法兰连接、屋脊式结构并衬胶、公称压力PN0.6MPa、阀体材料为灰铸铁的隔膜阀：G6K41J-6 气动常开式衬胶隔膜阀。（4）液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封材料为铸铜、阀瓣密封面材料为橡胶、公称压力PN0.25MPa、阀体材料为灰铸铁的蝶阀：D741X-2.5 液动蝶阀。（5）电动驱动对接焊连接、直通式、阀座密封面材料为堆焊硬质合金、工作温度540时工作压力17.0MPa、阀体材料铬钼钒钢的截止阀：J961Y-P54170V 电动焊接截止阀。3.2 阀门标志和标记方法阀门的标志和涂漆（JB/T 106-2004）节选3.2.1标志的内容阀门承压阀体的外表面，应按GB/T 12220 标准的规定标注永久性的标志，标志内容应有阀门的通径、压力代号或工作压力代号、材料牌号或代号、制造厂名或商标，炉号（铸造阀门）：有流向要求的阀门应标注介质流向的箭头。表3.2.1 标记式样3.2.2标志的标记方法3.2.2.1阀体采用铸造或压铸方法成形的，其标志应与阀体同时铸造或压铸在阀体上。3.2.2.2当阀体外形由模锻方法成形的，其标志除与阀体同时模锻或压铸形成外，也可采用压印的方法标记在阀体上。当阀体外形采用锻件加工、钢管或钢板卷制焊接成形的，其标志除采用压印的方法形成外，也可采用其他不影响阀体性能的其他方法。3.2.3标志的标记式样公称通径数值标注、压力代号或工作压力代号、流向标志，应按表1 规定的组合样式，公称通径数值标注在压力代号上方。3.2.4标志的标记位置3.2.4.1标志内容，应标注在阀体容易观看的部位。标记应尽可能标注在阀体垂直中心线的中腔位置。3.2.4.2当标志内容在阀体的一个面上标注位置不够时，可标注在阀体中腔对称位置的另一个面上。3.2.4.3标志应明显、清晰，排列整齐、匀称。3.2.5标志标记尺寸3.2.5.1铸造标志标记尺寸，字体及箭头的排布按图3.2.5.1 的式样，字体及箭头的尺寸按表3.2.5.1 的规定，并应制成凸出的剖面。图3.2.5.1 铸造标志标记尺寸表3.2.5.1 铸造标志标记尺寸3.2.5.2压印标志尺寸，按表3.2.5.2 的规定。箭头尺寸由设计图样规定。表3.2.5.2 压印标志尺寸3.2.5.3每一产品标志的字体号，可按表3.2.5.3 选用，亦可根据具体产品外形大小由设计图样规定。表3.2.5.2 字体号3.3 国内个别阀门生产厂家的型号编制方法苏州阀门厂（产品代码采用6位代码表示）；武汉锅炉厂（产品代码采用5位代码表示）；大丰阀门厂（产品代码采用6位代码表示）；华西化工研究所蝶阀产品等，都有各自产品型号编制方法。3.4 国外厂家阀门产品代码日本平田（Hirata）阀门株式会社产品代码采用4组代码表示；日本东亚（TOA）阀门株式会社安全阀代码采用5组代码表示；日本北村（KTM）阀门制造株式会社球阀；日本北泽（KITZ）阀门株式会社产品；美国L·A公司阀门产品；美国马克（MARK）控制公司蝶阀；美国库柏（COOPER）工业公司闸阀产品；美国林肯哈莫（Lunkenheimer）阀门公司铸钢阀门；意大利Vanessa公司蝶阀产品等，都也有各自产品型号编制方法。四、阀门选用和使用条件阀门的选用要根据压力温度额定值（钢制阀门 一般要求GB/T12224-2005标准中表21表212和附录C表3.1.1，钢制管法兰 技术条件GB/T9124-2000规定）4.1阀门选用石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SH/T3064-20034.1.1 闸阀适用于经常保持全开、全关的场合，不宜作节流和调节用。4.1.2 截止阀适用于频繁开关的场合，可作截断阀用，不应用于双向流动的工艺管道和含有固体颗粒介质的管道。4.1.3 止回阀适用于防止介质逆向流动的管道要求冲击力小，流阻低。当介质流量范围波动大时，止回阀应设缓冲装置。4.1.4 蝶阀具有截断和开放的功能，当开启角度为150 700时，可进行流量调节。4.1.5 球阀具有截断、开放和适度节流的功能，可用于粘度高和带有悬浮颗粒介质的管道。4.1.6 用于输送工艺物料为极度危害、高度危害和可燃介质管道的球阀，应选用防(耐)火、防静电结构。4.1.7 螺纹连接阀盖结构型式应符合下列规定。4.1.7.1 内螺纹连接的阀盖宜用于公称直径小于或等于50mm的闸阀和截止阀。4.1.7.2 外螺纹连接的阀盖宜用于公称直径小于或等于80mm 的阀门。4.1.7.3 符合下列情况之一者，不应采用螺纹连接的阀盖:（1）可能产生应力腐蚀和缝隙腐蚀的管道；（2）压力脉动及温度变化频繁的管道；（3）接触性危害程度为极度危害介质、高度危害介质和液化烃的管道:（4）公称压力超过1.6MPa的蒸汽管道。3.2.8 法兰连接的阀盖可用于本标准规定的各种公称压力和公称直径的阀门。4.2 阀门使用条件工业用阀门材料 选用导则JB/T 5300-20084.2.1 灰铸铁制阀门用于公称压力不大于PN16，温度为10100的油类、一般性质的液体介质；用于公称压力不大于PN10，温度为10200的蒸汽、一般性质气体、煤气、氨气等介质。4.2.2 可锻铸铁制阀门用于公称压力不大于PN25，温度为10300的蒸汽、一般性质气体和液体、油类等介质。4.2.3 球墨铸铁制阀门 用于公称压力不大于PN25，温度为10300的蒸汽、一般性质气体及油类等介质。4.2.4 铜合金制阀门温度为40180的氧气、一般性质气体、油类、蒸汽等介质。4.2.5 钛合金制阀门温度为30316的海水、氯化物、氧化性酸、有机酸、碱类等介质。4.2.6 碳素钢制阀门温度为29425的蒸汽、非腐蚀气体和液体、石油及相关制品等介质。4.2.7 高温钢制阀门温度大于425的蒸汽、石油及相关制品等介质。4.2.8 低温钢制阀门温度低于46以下的低温介质。4.2.9 不锈耐酸钢制阀门温度为30200的腐蚀性等介质。五、阀门标准5.1 通用标准1.通用阀门 标志GB/T 12220-19892.金属阀门 结构长度GB/T 12221-2005 3.钢制阀门 一般要求GB/T 12224-20054.减压阀 一般要求GB/T 12244-20065.蒸汽疏水阀的术语、结构长度和标志GB/T 12250-20056.阀门 术语GB/T 21465-20087.阀门的标志和涂漆JB/T 106-20048.阀门 型号编制方法JB/T 308-20049.电站阀门 一般要求JB/T 3595-200210.通用阀门 供货要求JB/T 7928-19995.2 材料标准1.通用阀门 灰铸铁件技术条件GB/T 12226-20052.通用阀门 球墨铸铁件的技术条件GB/T 12227-20053.通用阀门 碳素钢锻件技术条件GB/T 12228-20064.通用阀门 碳素钢铸件技术条件GB/T 12229-20055.通用阀门 不锈钢铸件技术条件GB/T 12230-20056.工业用阀门材料 选用导则JB/T 5300-20087.阀门用低温钢铸件技术条件JB/T 7248-948.阀门铸钢件外观质量要求JB/T 7927-19999.压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4726-200010.低温压力容器用低合金钢锻件JB 4727-200011.压力容器用不锈钢锻件JB 4728-200012.石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SHT 3064-200313.管道元件用碳钢锻件ASTM A105-200414.高温下使用的适合于熔焊的碳素钢铸件的标准规范ASTM A216 A 216M 200415.适合高温受压零件用合金钢和马氏体不锈钢铸件ASTM A217 A217M-200216.承压元件用奥氏体、奥氏体铁素体（双相）铸件ASTM A351 A351M-20005.3 制造标准1.通用阀门 法兰连接铁制闸阀GB/T 12232-20052.通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀GB/T 12233-20063.石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀GB/T 12234-20074.石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀GB/T 12235-20075.通用阀门 钢制旋启式止回阀GB 12236-896.石油、石化及相关工业用的钢制球阀GB/T 12237-20077.通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀GB 12238-898.通用阀门 隔膜阀GB 12239-899.通用阀门 铁制旋塞阀GB 12240-8910.减压阀 一般要求GB/T 12244-200611.先导式减压阀GB/T 12246-200612.管线阀门 技术条件GB/T 19672-200513.石油天然气工业 管道输送系统 管道阀门GB/T 20173-200614.金属密封球阀GB/T 21385-200815.管线用钢制平板闸阀JB/T 5298-199116.制冷装置用截止阀JB/T 7245-9417.低温阀门 技术条件JB/T 7749-199518.金属密封蝶阀JB/T 8527-199719.对夹式止回阀JB/T 8937-199920.氧气用截止阀JB/T 10530-200521.空调与冷冻设备用制冷剂截止阀JB/T 10648-200622.石油和天然气工业管线输送系统管线阀门API 6D-200823.石油和天然气工业用阀盖螺柱连接的钢制闸阀API 600-200124.石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀截止阀和止回阀API 602-200525.法兰端、对接端耐腐蚀、栓接阀盖闸阀API 603-200126.法兰、螺纹和焊连接球阀API 608-200227.凸耳对夹型和对夹型蝶阀API 609-200428.法兰、螺纹和焊接端连接的阀门ASME B16.34-20045.4 检验、试压标准1.通用阀门 压力试验GB/T 13927-19922.氦泄漏检验GB/T 15823-19953.阀门的检验与试验JB/T 9092-19994.阀门的检查和试验API 598-2004六、世界四大著名管道工程 1、世界四大著名管道工程：阿拉斯加原油管道（1968年8月1977年）、科洛尼尔成品油管道、阿意输气管道和亚玛尔输气管道。这4是管道包括：跨越北极圈，年输8500万吨原油，在竣工投产的1977年被誉为当年世界投资最大的工程的阿拉斯加原油管道；年输9000万吨，输送118种石油产品，总长8000公里，投产后持续20年不断改造的著名的科洛尼尔成品油管道；穿越600米深的地中诲，沟通北非与欧洲，年输气120亿立方米的第一条跨越洲际和迄今为止穿越最深海域的著名的阿意输气管道；由6条1420毫米管道组成的，总长20000公里，年输天然气2000亿立方米的原苏联乌连戈依中央输气系统。这4条著名油气管道工程足以代表当今管道运输的水平。阿拉斯加天然气输送系统。阿拉斯加原油管道从靠近北冰洋岸边的普拉德霍湾( Prudhoe Bay) 油田经长达800英里，直径48英吋的输油管道将原油从北向南输至阿拉斯加海湾，威廉王子海峡的瓦尔迪兹油港(Valdez in Prince William Sound) 的油轮中。 图1-1 阿拉斯加管道位置图自阿拉斯加的北披油田经800英里到达瓦尔迪兹油港，管道翻越3 道主要山脉，也是世界第-条穿越北极圈的管道，这项工程原定用4 年时间完成，但实际上用了将近10 年的时间才建成，将原油输至美国市场。