阀门分类、应用

2014年12月1阀门分类及工作原理Ch11阀门211.1阀门选用基础11.1.1阀门分类Ch11阀门3Ch11阀门4Ch11阀门5Ch11阀门6Ch11阀门711.1.2公称通径和公称压力公称通径

公称通径指阀门与管道连接处通道的名义直径，用DN表示。多数情况下，DN即连接处通道的实际直径，但有些阀门的公称通径与实际直径并不一致，例如有些由英制尺寸转换为公制的阀门，公称通径和实际直径有明显差别。按照我国国家标准GB1047－70《管子和管路附件的公称通径》和1989年颁发的一系列阀门国家标准。不同类型的阀门具有不同的公称通径范围，详见“阀门产品样本手册”。Ch11阀门8

公称压力公称压力指阀门在基准温度下允许的最大工作压力，用PN表示。阀门的公称压力值应符合我国国家标准GB1048－90《管道元件公称压力》的规定。Ch11阀门911.1.3工作压力和压力─温度等级阀门的工作压力是指阀门在工作温度下的最高许用压力。工作压力用Pt表示，脚码t等于介质温度除以10所得的数值，例如介质温度为250℃，则对应的工作压力用P25表示。同一公称压力等级的阀门在不同工作温度下允许相应工作压力构成了阀门的压力─温度等级，它是阀门设计和选用的基础。阀门工作压力应符合阀门产品样本中所列的数值。样本中未提供所需的工作压力时，对钢制阀门可根据阀门材料，按照GB9131－88《钢制法兰压力－温度等级》确定阀门工作压力。Ch11阀门1011.1.4阀门的压力试验

阀门的压力试验通常是指压力下的阀门整体强度试验，当设计上有气密性试验需求时，还应在强度压力试验后再进行气密性试验。试验介质：压力下的强度试验应用水或其他粘度不高于水的小腐蚀性液体作为试验介质；压力下的气密性试验可用惰性气体或空气作为试验介质上规定了气密性试验的介质时。试验压力强度压力试验时，试验压力为公称压力的1.5倍。气密性试验时，试验压力为公称压力的1.1倍。Ch11阀门1111.1.5阀门防火试验

对某些关键部位的阀门，不仅要求在正常操作下具有所希望的良好密封性，并且要求在恶劣的着火环境中仍具有密封性和可开关性。对这种“防火阀门”，可以要求制造厂对阀门进行防火试验，以确认当软密封材料被完全烧毁后，阀门仍然具有一定的密封作用。Ch11阀门121234567

阀体材料公称压力数值阀座密封面或衬里材料结构形式连接形式驱动方式阀门类型11.1.6阀门型号编制方法

根据JB308－75规定，阀门的型号由七个单元顺序组成。Ch11阀门13阀门类型代号

类型代号类型代号闸阀Z旋塞阀X截止阀J止回阀和底阀H节流阀L安全阀A球阀Q减压阀Y蝶阀D疏水阀S隔膜阀G柱塞阀U注：阀温低于－40℃、保温（带加热套）、带波纹管和抗硫阀门，在类型代号前分别加“Ｄ”“Ｂ”“Ｗ”和“Ｋ”汉语拼音字母。Ch11阀门14传动方式代号

传动方式代号传动方式代号电磁动0伞齿轮5电磁-液动1气动6电-液动2液动7蜗轮3气-液动8正蜗轮4电动9注：①手动、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。②对于气动和液动：常开式用6Ｋ、7Ｋ表示；常闭用6Ｂ、7Ｂ表示；气动带手动用6Ｓ表示。防爆电动用“9Ｂ”表示。蜗杆－Ｔ型螺母用“3Ｔ”表示。Ch11阀门15连接形式代号连接形式代号连接形式代号内螺纹1对夹7外螺纹2卡箍8法兰4卡套9焊接6

注：焊接包括对焊和承插焊。Ch11阀门16阀座密封面或衬里材料代号阀座密封面或衬里材料代号铜合金T渗氮钢D橡胶X硬质合金Y尼龙塑料N衬胶J氟塑料F衬铝Q锡基轴承合金（巴氏合金）B搪瓷C合金钢H渗硼钢P

阀座密封或衬里材料代号Ch11阀门17阀体材料代号注：PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa的碳素钢阀体，省略本代号。阀体材料代号阀体材料代号HT25-47（灰铸铁）ZCr5MoIKT30-6（可锻铸铁）K1Cr18Ni9TiPQT40-25（球墨铸铁）QCr18Ni12Mo2TiRH62（铜合金）T12Cr1MoVVZG25Ⅱ（碳素铸钢）C

Ch11阀门1811.2阀门类型和规格11.2.1闸阀

闸阀是指关闭件（闸板）沿通道中心线的垂直方向移动的阀门。在管道上主要作截断用，也具有一定的调节流量的性能。明杆闸阀还可从阀杆升降高度看出阀的开度大小。Ch11阀门1911.2.1.1分类和结构根据闸板的构造分为平行式闸阀和楔式闸阀两类。平行式闸阀有双闸板和单闸板之分；楔式闸阀有双闸板、单闸板和弹性闸板之分。根据阀杆的构造分为明杆闸阀和暗杆闸阀两类。明杆闸阀的阀杆螺纹及螺母不与介质接触，不受介质温度的腐蚀性的影响，开启程度明显易见，因而得到广泛应用。暗杆闸阀的螺杆螺纹及螺母与介质接触，受介质温度和腐蚀性影响，但阀的高度尺寸较小。暗杆闸阀适用于非腐蚀性介质及外界环境条件较差的场合。Ch11阀门20

按照阀体内通道直径是否一致，闸阀结构还有等径和缩径的区别。缩径闸阀阀座处的通径小于法兰连接处的通径；等径闸阀阀处的通径与法兰连接处的通径相一致。通径收缩能使阀门的零件尺寸缩小，开、闭所需的力亦相应减小，同时亦可扩大零部件的通用范围。但是，通径收缩后，流体阻力损失将增加。在需要清管的输油或输气管线上，为便于清管器通过阀门，不允许采用缩径的闸阀。分类和结构Ch11阀门21图1闸阀Ch11阀门22闸阀—内部结构Ch11阀门2311.2.1.2特点流体阻力小因为闸阀阀体内部介质通道是直通的，介质流经闸阀时不改变其流动方向，流体阻力小。启闭力矩小因为闸阀启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直、与截止阀相比，闸阀的启闭较省力。介质流动方向不受限制介质可从闸阀两侧任意方向流过、均能达到使用的目的。更适用于介质的流动方向可能改变的管路中。结构长度较短因为闸阀的闸板是垂直置于阀体内的，截止阀阀瓣是水平置于阀体内的，结构长度比截止阀短。密封性能好全开时密封面受冲蚀较小。密封面易损伤启闭时闸板与阀座相接触的两密封而之间有相对摩擦，易损伤，影响密封件能与使用寿命。启闭时间长，高度大由于闸阀启闭时须全开或全关，闸板行程大，开启用要一定的空间，外形尺寸高。结构复杂零件较多，制造与维修较困难，成本比截止阀高。Ch11阀门2411.2.2球阀

球阀是利用一个中间开孔的球体作阀心，靠旋转球体来控制阀的开启和关闭。球阀可做成直通、三通或四通。球阀在管道上主要作截断、分配和改变介质流动方向用。球阀是近些年来发展较快的阀型之一。球阀按球的结构形式一般可分为以下两类。Ch11阀门25

浮动球球阀

这种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压附在出口端的密封圈上，保证出口端密封。浮动球球阀结构简单，密封性能好，但出口端密封处承压高，操作扭矩也较大。这种结构广泛用于中低压球阀，适用于DN≤150mm。

固定球球阀

这种球阀的球体是固定的，受压后不产生移动，通常在与球成一体的上下轴上装有滚动或滑动轴承，操作扭矩小，适用于高压和大口径阀门。球阀Ch11阀门26

由于球阀座采用了橡胶材料，所以其使用温度受到了限制。为应付可能发生的火灾情况，许多设计者都采用辅助性的金属对金属密封。球阀不适宜用作节流阀；但其在部分开启状态下，可用来将进入或排出系统的压力减小。在生产设备上，球阀常用作一般目的的开/闭阀。球阀Ch11阀门27球阀—内部结构Ch11阀门2811.2.3截止阀截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门，在管道上主要作截断用。按照螺纹在阀杆上的位置分为上螺纹阀杆截止阀和下螺纹阀杆截止阀。上螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹处在介质之外，阀杆螺纹不受介质浸蚀，亦便于润滑，此种结构采用得较普遍。下螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹在阀体内与介质直接接触，不仅无法润滑，还受介质浸蚀，此种结构用于小口径阀门和温度不高的介质。Ch11阀门29根据截止阀的通道方向，一般可分为直通式截止阀、角式截止阀和三通截止阀。三通截止阀有三个通道，可作改变介质流向和分流介质之用。应用最普遍的是直通式截止阀。图3截止阀Ch11阀门30截止阀—内部结构Ch11阀门3111.2.4止回阀

依靠介质本身的流动自动开、闭阀瓣，介质只能单方向流动、可防止介质倒流的阀门叫止回阀。油气集输常用的止回阀可分为两种类型：升降式止回阀。这种阀门的阀瓣沿着阀座孔的中心线移动，阀瓣靠流体的推力打开，靠重力落下，因此它只能安装在水平管道上。升降式止回阀的阀体形状与截止阀相似，因此它的流体阻力系数亦较大。旋启式止回阀。这种阀门的阀瓣绕阀座处的销轴旋转。阀瓣一般为整体结构，有些大口径止回阀（公称直径为600mm及以上）采用多瓣式。Ch11阀门32Ch11阀门3311.2.5安全阀

安全阀安装在受内压的管道和容器上起保护作用，当被保护系统内介质压力升高到超过规定值（即安全阀的开启压力）时，自动开启，排放部分介质，防止压力继续升高；当介质压力降低到规定值（即安全阀的回座压力）时，自动关闭。Ch11阀门3411.2.5.1分类(1)安全阀按加载结构分为杠杆重锤式安全阀。重锤通过杠杆加载到阀瓣上，载荷几乎不随开启高度变化。由于这种安全阀杠杆部分的尺寸比较大、使整个阀比较笨重，回座压力低，在工程中已较少采用。先导式安全阀。由主阀和副阀组成。介质压力和弹簧压力同时加载于主阀瓣，超压时副阀瓣先开启，导致主阀开启。主要用于大口径和高压的场合。Ch11阀门35弹簧式安全阀。弹簧力加载于阀瓣，载荷随开启高度变化。优点在于比重锤式安全阀小，轻便，灵敏度高，安装位置不受严格限制，在油气集输工程中普遍采用。Ch11阀门36(2)安全阀按开启高度分为微启式安全阀。开启高度为阀座喉径的1/40～1/20，通常做成渐开式（开启高度随压力变化而逐渐变化）。主要用于泄放量较小的液体介质场合。全启式安全阀。开启高度等于或大于阀喉径的1/4，通常做成急开式（阀瓣在开启的某一瞬间突然跳起，达到全开高度）。主要用于气体、蒸汽介质的场合和泄放量大的流体介质场合。开启高度在微启式和全启式之间的渐开式或急开式。Ch11阀门37(3)安全阀按阀体构造可分为全封闭式。排放时介质不会向外泄漏而全部通过排泄管排放掉。半封闭式。排放时，介质一部分通过排泄管排放，另一部分从阀盖与阀杆的配合处向外泄漏。敞开式。排放时，介质不通过排泄管，直接由阀瓣上方排放。Ch11阀门3811.2.5蝶阀阀瓣是一个圆盘，通过阀杆旋转，阀瓣在阀座范围内作90°转动，实现阀门的开关。它在管路中起关断作用。亦可调节流量。

Ch11阀门39蝶阀—特点启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。结构简单，体积小，重量轻。可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。低压下，可以实现良好的密封。调节性能好。使用压力和工作温度范围小。密封性较差。Ch11阀门40气动蝶阀电动蝶阀Ch11阀门4111.3阀门的选用和计算11.3.1阀门选用的一般原则11.3.1.1阀门类型的选择

在各种类型的阀门中，安全阀、止回阀、蒸汽疏水阀基本上属于“专用阀门”。所以，阀门类型的选择主要是确定截断阀的类型。几种截断阀的特点和适用场所见下表。Ch11阀门42类型特点适用场合闸阀结构较复杂，长度小但高度高；流体阻力较小；启闭扭矩小，启闭时间长（气动阀除外）；密封可靠，介质可以双方向流动。应用比较普遍，压力、温度、通径使用范围较宽，适用于油、气、水各种介质场合。球阀体积小，重量轻；中、小口径的球阀结构简单，开关迅速，便于遥控，密封可靠，但加工精度要求高。压力、通径使用范围较宽，适合于原油、天然气介质场合，特别适用于输油输气管道的线路截断阀。截止阀结构比闸阀简单；阀体较长但开启高度比闸阀小；密封性能好，但流体阻力大；启闭力矩大，启闭时间较长。压力、温度使用范围较宽，但通径受限制，DN一般在200mm以下，主要用于水、气和蒸汽介质场合。几种截断阀的特点和适用场所Ch11阀门4311.3.1.2阀门结构形式的选择（1）闸阀采用机械清管工艺的输油输气管道，在两个站清管器收、发筒之间的闸阀应选用全通径平板闸阀（带导流孔平板闸阀）。安装在重要部位，而开关不频繁的闸阀应当选用单闸板闸阀，如储油罐的罐前阀、进站阀组上的阀门等。一般选用明杆闸阀。双闸板闸阀宜直立安装，即阀杆处于垂直位置，手轮、手柄在顶部。单闸板闸阀可任意位置安装。Ch11阀门44（2）安全阀压力容器和管线上的安全阀，一般选用弹簧安全阀。原油、轻油和天然气介质场合的安全阀应选用全封闭型。微启式安全阀泄放量小，一般只用于泄放量较小的液体介质场合。全启式安全阀泄放量大，适用于气体和液体介质。Ch11阀门45（3）止回阀升降式止回阀只适用于水平管线。旋启式止回阀通常装设在水平管路上，但安装位置无严格限制，也可以装设在垂直或倾斜管路上（流体方向应自下而上）。Ch11阀门4611.3.1.3驱动方式的选择

集输工程所用的阀门，主要有4种驱动方式，即手动、电动、气动和电磁驱动。各种驱动方式的特点及适用场合见下表。Ch11阀门47驱动方式特点用途手动驱动力小，不能遥控，开关速度慢，但最简单。用于开关不频繁，不要求遥控和快速操作、手动无困难的阀门。在就地操作的站库应用普遍。电动驱动力大；开关速度比手动快，比气动慢；可以远距离遥控；但结构较复杂。用于手动快速操作有困难的高压大直径阀门或要求遥控的阀门。在遥控操作的站库应用普遍。气动驱动力比电动小开关迅速；一般在阀门附近操作；配套（供风）系统较复杂。用于开关频繁的中低压阀门（Pn≤2.5MPa），截断阀，防火、防爆场所。电磁驱动驱动力小,行程小，开关迅速。用于快速开关的小口径阀门。驱动方式的特点和适用场合Ch11阀门4811.3.1.4阀门连接型式的选择

常用的阀门连接型式有三种，即法兰连接、焊接连接和丝扣连接，可按下列原则进行选择：DN≥50mm的阀门一般采用法兰连接型