《管道安装工艺》 课件 第三章　 常用管材与管件

第三章常用管材与管件84第一节管材的通用标准与分类第二节金属管材第三节非金属管材第四节复合管材第五节常用管件第六节常用阀门与水表85学习目标1.掌握常用管材和管件的性质及适用范围。2.熟悉常用阀门的选用方法及日常使用、维护方法。86为了输送液体或气体，必须使用各种管道。管道中除直管以外，还要使用各种管件及管道附件。管道拐弯时必须使用弯头，管道变径时要使用大小头，分支处要使用三通，管道接头与接头相连接时要使用法兰。为开启或关闭管道，要使用各种阀门。为减少热胀冷缩或频繁震动对管道系统的影响，要使用膨胀节。此外，在管道上，还有与各种仪器仪表相连接的各种接头﹑堵头等。管材的通用标准与分类第一节8788一、管道、管件与管道附件管道又称管路，是指断面形状为封闭环形，有一定壁厚和长度，形状均匀的构件。管道是输送介质的通道，主要由管子、管件和管道附件等组成。管道的形状有圆形（圆筒形）和矩形两种，其中圆形管道使用普遍。管件是圆形管管端之间各类连接件的统称，如弯头、三通、四通、法兰等。其中，弯头用于管道拐弯处，三通、四通用于管道分支处。管件直接参与介质的传输，并在管道系统中发挥关键的作用。管道附件是指安装在管道上，起支撑、连接、密封或其他作用的组件。它们通常不直接参与介质的传输，而是用于辅助管道的安装和维护。89管道工程中采用的管道，其断面大都为圆环形断面，如图所示。管道圆环形断面90二、管材的通用标准1. 公称直径管道、管件和管道附件的公称直径，既不是实际的内径，也不是实际的外径，而是近似法兰式阀门和某些管道（如镀锌钢管、给水排水铸铁管）的实际内径。公称直径是为了使管道、管件和管道附件等相互连接而规定的标准直径。2. 公称压力工程上把某种材料在基准温度时所承受的最大工作压力称为公称压力。公称压力用

PN表示，单位一般为MPa。913. 试验压力管道、管件与管道附件在出厂前必须进行压力试验，以检验其强度。压力试验的压力称为试验压力，用

PS

表示，单位一般为MPa。4. 工作压力介质在工作温度下的操作压力称为工作压力，用

P

表示。介质最高工作温度除以10所得整数，可标注在

P

的右下角。92三、管材的分类管材按材质不同可分为金属管、非金属管、复合管。其中金属管可分为碳素钢管、铸铁管、有色金属管、不锈钢管等，非金属管可分为塑料管、混凝土管、陶土管、玻璃钢管等，复合管可分为铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢复合管、衬胶管等。93管材按用途不同可分为给水铸铁管、排水铸铁管、低压流体输送焊接钢管、锅炉无缝钢管、普通钢管。管材按制造方法不同可分为热轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、焊接钢管、砂型离心铸铁管、砂型立式铸铁管。管材的种类繁多，性能各异，它们的适用场合各不相同。管道的设计、施工人员要根据管道输送介质的种类及参数正确选择管材。94四、选择管材的基本要求1.在介质的压力等作用下，具有足够的加工强度和严密性。2.当工作状况变化时，在热应力和外力的作用下有相应的稳定性和弹性。3.具有机械结构的可靠性。4.具有抵抗内外腐蚀的持久性。5.内表面粗糙度低，抗介质侵蚀能力强。6.温度变形系数小。7.管道或管件连接简单、可靠、严密。8.运输、保存、施工简单。9.可工业化生产，价格低廉。金属管材第二节9596一、焊接钢管焊接钢管又称有缝钢管，分为低压流体输送钢管及电焊钢管两大类。1. 低压流体输送钢管低压流体输送钢管材质多为普通碳素钢，是将扁钢管坯卷成管状并沿缝焊接而成。因为它常用来输送水和煤气，故俗称水煤气管。按表面是否镀锌，它又分为镀锌钢管（俗称白铁管）和非镀锌钢管（俗称黑铁管）。根据有关规定，建筑生活给水管道禁止使用镀锌钢管。这种管材主要用作自动喷水消防管道及室内燃气管道。972. 电焊钢管电焊钢管一般用于压力不大或无严格要求的管道，正常工作温度不宜超过200℃。电焊钢管分为螺旋缝电焊钢管和直缝电焊钢管两种。（1）螺旋缝电焊钢管螺旋缝电焊钢管是将钢板裁成条状后卷焊而成，焊缝在管子外表面并呈螺旋状，因此该种钢管又称螺纹钢管，如图所示。螺旋缝电焊钢管外径一般为108～720mm。螺旋缝电焊钢管98（2）直缝电焊钢管直缝电焊钢管分为小直径电焊钢管和大直径电焊钢管（又称钢板卷管）两类，小直径电焊钢管外径为5～150mm，大直径电焊钢管外径为150～450mm。99二、无缝钢管无缝钢管是由圆钢坯加热后，经穿孔轧制（热轧）而成的管材，有的会再经过冷拔而成为外径较小的管材。因为它没有接缝，所以被称为无缝钢管。1. 普通无缝钢管普通无缝钢管一般用于输送流体，按制造方式不同分为冷拔无缝钢管和热轧无缝钢管。公称直径大于50mm的管材宜选用热轧无缝钢管，公称直径小于或等于50mm的管材一般选用冷拔无缝钢管。普通无缝钢管规格多、品种全、强度高、应用广，一般用于工业管道，如热力管道、压缩空气管道、制冷管道等。1002. 专用无缝钢管（1）高压锅炉用无缝钢管高压锅炉用无缝钢管用优质碳素钢、普通低合金钢或合金结构钢制成，用于制造锅炉设备以及管道工程用高压和超高压管道，在工业管道工程中主要用于输送高压、高温的气、水等介质。（2）低、中压锅炉用无缝钢管低、中压锅炉用无缝钢管用10号、20号优质碳素钢制造，多用于输送过热蒸汽、高温高压热水。101（3）不锈钢无缝钢管不锈钢无缝钢管是优质的管道工程管材，主要用于输送强腐蚀介质、低温或高温介质。（4）石油裂化用无缝钢管石油裂化用无缝钢管适用于炼油厂的炉管、热交换器的管道。（5）化肥用高压无缝钢管化肥用高压无缝钢管适于在公称压力为10～32MPa、工作温度为-40～400℃的条件下，输送合成氨原料气、氨、甲醇、尿素等化工介质。这种高压无缝钢管的材质有20号优质碳素钢、普通低合金钢和不锈耐酸钢。102三、铸铁管1. 给水铸铁管（1）砂型离心铸铁直管砂型离心铸铁直管的材质为灰口铸铁，适于输送水及煤气等流体。（2）连续铸铁直管连续铸铁直管即连续铸造的灰口铸铁管，也适于输送水及煤气等流体。1032. 排水铸铁管（1）普通排水铸铁承插管普通排水铸铁管只有承插式一种，直径为50～200mm，壁厚为4～7mm，长度有0.5m、1m、1.5m和2m等，一般为2m。（2）柔性抗震接口排水铸铁管这类铸铁管采用橡胶圈密封，用螺栓紧固，在管内水压力下具有良好的挠曲性、伸缩性，能适应较大的轴向位移和横向挠曲变形，适于作为高层建筑室内排水管，对易发地震地区尤为合适。104四、铜管与铜合金管铜管按材质不同分为纯铜管（又称紫铜管，材质为工业纯铜）和黄铜管（材质为铜锌合金）两种。铜管按制造方法不同分为拉制管、轧制管和挤制管，一般中、低压管道采用拉制管。纯铜管常用的材料牌号为T2、T3、T4等，分为软质和硬质两种。黄铜管常用的材料牌号为H62、H68、H85、HPb59-1，分为软质、半硬质和硬质三种。105铜管耐腐蚀性好，具有优良的抗低温性能，主要用于制造换热设备以及现代高层建筑的给水、热水管道。在深冷装置和化工管道上，仪表测压管道或输送有压液体的管道也常采用铜管。当工作温度大于250℃时，不宜在用焊接连接、法兰连接和螺纹连接等方式。106五、铝管与铝合金管铝管由工业纯铝或铝合金经拉制或挤压而成，主要用来输送浓硝酸、醋酸、甲酸等酸类，但不能用于输送硫酸、有机酸和碱性介质。当工作温度高于160℃时，不宜在压力下使用铝管。铝管的连接方式是焊接连接和法兰连接。六、钛管与钛合金管钛管及钛合金管具有质量轻、强度高、耐腐蚀和耐高低温性能良好的特点，主要用于输送强酸、强碱以及其他材质的管道无法输送的介质，广泛用于化肥工业、石油工业、医药工业等领域。107七、不锈钢管不锈钢管按制造方式不同分为不锈焊接钢管和不锈无缝钢管，按管壁厚度不同分为厚壁不锈钢管与薄壁不锈钢管。目前，薄壁不锈钢管正逐步被认同和接受。采用特殊焊接工艺处理的薄壁不锈钢管强度高，管壁较薄，造价低，有效推动了不锈钢管的应用和发展。薄壁不锈钢管还有经久耐用、卫生可靠、防腐蚀性好、环保性好、抗冲击性强等特点。具有较好连接形式（如插接压封式连接）的不锈钢管，其强度是镀锌钢管和普通钢管的2～3倍。与一般金属制成的管材相比，这种管材易弯曲，易扭转，不易出现裂缝，不易折断。108不锈钢管的连接方式主要有压缩式、压紧式、推进式、焊接式以及焊接与传统连接方式相结合的连接方式。薄壁不锈钢管多用于沿建筑外墙安装的直饮水管或高标准建筑室内给水管道。非金属管材第三节109110一、塑料管塑料管一般以树脂为原料，加入稳定剂、润滑剂等，以塑性变形的方法在制管机内经挤压加工而成。它具有质量轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。塑料管主要用作建筑的自来水供水系统配管、排水管、排气管、雨水管以及电线安装用的穿线管等。111塑料管有热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。热塑性塑料管采用的树脂主要有聚氯乙烯（PVC）树脂、聚乙烯（PE）树脂、聚丙烯（PP）树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂、聚丁烯（PB）树脂等，热固性塑料管采用的树脂主要有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。1121. 聚氯乙烯管聚氯乙烯管（PVC管）主要用于民用住宅室内供水系统，取代传统的白铁管。它可用于排水、排污、输送腐蚀性流体，还可作为输送温度在45℃以下的建筑物（架空或埋地）给水管。PVC管分为硬聚氯乙烯管（UPVC管）和软聚氯乙烯管。UPVC管抗冲击强度高，表面光滑，流体阻力小，输水能力为同类型钢管的120%，而且不易结垢，长期使用后输水能力不减。UPVC管比同样规格的铸铁管造价低，且便于维修。113（1）给水用硬聚氯乙烯管给水用UPVC管以食品卫生级的PVC树脂为主要原料，加入无毒专用辅助剂，经混合、塑化、挤出或注射而成，多采用承插连接、胶黏剂黏结、弹性密封圈连接、金属连接件连接等连接方式。给水用UPVC管的特点是：耐腐蚀，不生锈，不因土和水中的侵蚀性物质作用而损坏，一般寿命在50年以上；导热系数小，冬天使用不易冻裂；质量轻，便于运输、储存和安装，有利于加快工程进度，减少施工费用。114（2）建筑排水用硬聚氯乙烯管建筑排水用UPVC管以PVC树脂为主要原料，加入专用辅助剂，在制管机内经挤出或注射而成。建筑排水用UPVC管的特点是：耐腐蚀，抗冲击强度高，流体阻力小，不结垢，内壁光滑，不易堵塞，能达到建筑材料难燃性能的要求；耐老化，使用寿命长，室内及埋地使用寿命可达50年以上，户外使用寿命达5安装，有利于加快工程进度，减少施工费用。建筑排水用UPVC管在考虑管材的耐化学性和耐热性的条件下，也可用于工业排水系统。它在60℃以下可连续使用，在80℃以下可间歇性使用。115（3）软聚氯乙烯管软聚氯乙烯管以PVC树脂为原料，配以增塑剂、稳定剂等辅助剂制成，具有质量轻、耐腐蚀、电绝缘性能好、施工方便等优点。软聚氯乙烯管可作为电气套管及流体输送管。常温下电气套管可用于保护电线、电缆，流体输送管可用于输送某些液体及气体。1162. 聚乙烯管与交联聚乙烯管（1）聚乙烯管聚乙烯管（PE管）是以PE树脂为主要原料，用挤出成型法制成的热塑性塑料圆管。PE分为高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）。PE在190～240℃之间会熔化。利用这一特性，可将两段PE管熔化的部分充分接触，并保持适当压力，冷却后两者便能够牢固地融为一体。117采用电热熔连接时，将所需连接的两端插入有电热丝的套管中，给电热丝通电，将要连接的管材、管件加热至熔化温度，固定直至接口冷却，便可形成严密牢固的接头。采用热熔对接连接时，将与管轴垂直的两个对应端面与加热板接触，升至熔化温度，将两个熔化口压紧连接即可。热熔对接连接适用于口径大于90mm的管道。PE管与金属管连接时，可以采用钢塑过渡接头。PE管适用于室外埋地供水管道，也有用于室内供水管道的。总体来讲，目前PE管在工程中应用不多。118（2）交联聚乙烯管交联聚乙烯管（PE-X管）由HDPE材料制成。它与PE管一样，无毒，无味，耐压性、稳定性和持久性好，具有独特的耐温性能，在-70～110℃的范围内可保持良好性能，是室内冷、热水供应的推荐管材。PE-X管的口径（外径）有16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm和63mm7种规格。不同PE-X管采用厂家配套提供的铜质连接件及紧固环，用卡箍式或卡套式方式连接。PE-X管与其他金属管连接时，采用专用的外螺纹卡箍式或卡套式连接配件。PE-X管适于作为室内冷、热水供应管道，要求系统工作压力小于或等于0.6MPa，长期工作温度小于或等于75℃。1193. 聚丙烯管聚丙烯管（PP管）具有优良的耐热性能及较高的强度，但熔融黏度低，存在低温脆性缺陷，需对其材料进行改性以适应管道工程的需要。目前，国内市场应用最广泛的PP管是PP-R（Ⅲ型）管，又称三型聚丙烯管。120（1）三型聚丙烯管的性质及生产工艺三型聚丙烯管无毒、卫生，可回收利用。其最高使用温度为95℃，长期使用温度为70℃，属耐热、保温、节能产品。三型聚丙烯管道采用挤压成型工艺生产，管件采用注塑成型工艺生产。三型聚丙烯管的管径有多种规格，从20mm至95mm不等。121（2）三型聚丙烯管的连接方式与配件三型聚丙烯管材及附件之间采用热熔连接的连接方式。连接三型聚丙烯管与金属管时，采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡，该管件与三型聚丙烯管件采用热熔连接的连接方式，与金属管件采用螺纹连接的连接方式。（3）三型聚丙烯管的适用范围三型聚丙烯管适用于建筑物室内冷、热水供应系统，也广泛适用于采暖系统。在欧洲建筑物的冷、热水供应系统中，三型聚丙烯管使用较为普遍。1224. ABS管（1）ABS管的主要特性1）在-40～100℃

范围内能保持韧性和刚度。一般ABS管的热变形温度为93℃，耐热级ABS管的热变形温度可达115℃。2）质量轻，抗冲击强度和表面硬度较高，耐腐蚀，抗蠕变性和耐磨性良好。3）加工容易，收缩率小，价格相对低廉。4）由于抗冲击强度高，可以采用轻型管螺纹铰板直接在管材两端套螺纹，管件上的螺纹经注塑一次成型。ABS管道系统可采用螺纹连接，实现与传统镀锌管的兼容。5）无毒，卫生性能良好。123（2）ABS管的应用范围ABS管在国外常用作卫生洁具排水管、输气管等，在国内一般用作室内外给水管、室内热水管、水处理加药管道、腐蚀性介质输送管道。124（3）ABS管的连接方式ABS管主要用胶黏剂黏结，也可采用螺纹连接的连接方式。黏结时要注意两点：一是要保证黏结牢固，达到密封的效果，黏结口不能渗漏；二是在确保不堵塞管腔的同时，尽量控制颈缩。ABS管和管件承插黏结结构如图所示。ABS管和管件承插黏结结构示意图125二、玻璃钢管与玻璃管玻璃钢管按制造工艺不同分为离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。给水系统常用的是属于纤维缠绕型的玻璃钢夹砂给水管。玻璃钢夹砂给水管具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优点，并且运输、吊装、连接方便，但其价格较其他管材高。由于刚度较低，易损坏，管坑开挖回填要求高，专业性安装要求高，所以安装费用较高，这制约了该类管材的普及使用。玻璃钢夹砂给水管的规格有30多种，管径为25～3000mm，一般管径小于或等于400mm的玻璃钢管不夹砂。玻璃钢管使用压力范围为0.1～1MPa，但是大于0.6MPa的玻璃钢管产量较少。126三、混凝土管与钢筋混凝土管混凝土管是用混凝土或钢筋混凝土制作的管子，用于输送水、油、气等流体，广泛应用于建筑工程中的排水系统、给水系统和排污系统。混凝土管可分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管等。它们的共同特点是：节省钢材，价格低廉（和金属管材相比），防腐性能好，不会降低输水能力，能够承受比较高的压力（0.4～1.2MPa），具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材。在资金不足的情况下，这种管道的应用价值更大。127四、陶瓷管陶瓷管由黏土加工成型，管道内外表面涂以釉料，再在工业炉内经高温焙烧而成。陶瓷管可分为耐酸陶瓷管、耐酸耐温陶瓷管和工业陶瓷管。陶瓷管表面光滑且具有良好的耐腐蚀性及不透水性，但强度低，质脆，单节管较短。陶瓷管可用于输送除氢氟酸、氟硅酸和强碱外的各种浓度的无机酸、有机酸和有机溶剂等介质。复合管材第四节128129一、铝塑复合管1. 结构铝塑复合管是经胶合层黏结而成的五层管道，其中间为一层铝合金，内外各有一层PE。铝塑复合管外层PE厚度不小于0.4mm，内层PE厚度不小于0.8mm（为外层厚度的2倍）。铝塑复合管结构如图所示。铝塑复合管结构示意图1、3—PE或PE-X层2—铝合金层4、5—黏合层1302. 特点（1）耐腐蚀性良好与钢管相比，铝塑复合管更能耐酸、碱、盐的腐蚀。（2）塑性变形能力良好与塑料管相比，铝塑复合管能在一定范围内弯曲，且弯曲后不反弹。铝塑复合管可以盘绕，连续长度可达200m以上，能数十米甚至数百米长距离连续敷设，减少接头，还能自由弯曲，减少弯头。131（3）抗压强度高，使用寿命长铝塑复合管能够承受的工作压力高，完全可以满足多层建筑的需要。这种管冷脆温度低。在无强射线辐射的条件下，其寿命可达50年。（4）质量轻铝塑复合管单位长度质量仅为同规格镀锌铁管的1/17～1/15，为钢管的1/4～1/3。（5）不锈蚀铝塑复合管水流阻力小，内外管壁均不发生锈蚀。132（6）卫生性能优异铝塑复合管内层为PE层，无毒无味，内壁不积水垢，也不滋生微生物，解决了生活用水二次污染的问题。（7）管材具有一定的弹性铝塑复合管能减弱供水中水锤现象的影响，减弱管内流水产生的噪声。（8）导电性能良好铝塑复合管具有良好的导电性能，抗静电性能好，也有较好的抗氧化性。（9）施工方便铝塑复合管采用嵌入压装的安装方式，接头和管道均不用加工螺纹，施工比较方便。133二、钢塑复合管钢塑复合管既有钢管的机械强度，又有塑料管的耐腐蚀性，主要用于石油、化工、通信、城市给水排水等领域。我国生产钢塑复合管的方法有流化床涂装法、静电喷涂法、真空抽吸法、钢管喷涂法、钢管衬塑法和挤出成型钢塑复合法等。目前，国内开发的钢塑复合管主要品种见下表。134国内开发的钢塑复合管主要品种常用管件第五节135136一、可锻铸铁管件可锻铸铁管件外面带有厚边，均以螺纹连接，承受压力在1MPa之内。可锻铸铁管件有镀锌的和不镀锌的两种。常用可锻铸铁管件见下表。常用可锻铸铁管件137常用可锻铸铁管件138常用可锻铸铁管件139常用可锻铸铁管件140常用可锻铸铁管件连接如图所示。管件的常用规格以其所连接管道的公称直径标称。管道的公称直径种类较多，有等径和异径之分，因此管件的种类也比较多，通常使用DN100以内的螺纹连接管件。三通和四通只有两种公称直径，而且直通方向相同。但在管道工程中，有时需要在一处连接三种或四种不同口径的管道或管件，此时可以通过内外螺母、六角内接头和异径管接头等连接。常用可锻铸铁管件连接示意图141二、无缝钢管件无缝钢管件是用压制法、热弯法等方法制成的无缝钢质管件。常见的无缝钢管件有弯头、三通、管帽、法兰、人孔、盲板等。异径无缝钢管件如图所示。异径无缝钢管件a）异径管接头b）偏心异径管接头142三、焊接钢管件焊接钢管件是用管段或钢板焊制而成的焊接管件，主要包括焊接弯头、焊接三通和焊接异径管接头等，如图所示。焊接钢管件a）90°有缝冲压弯头b）45°有缝冲压弯头c）有缝同心异径管接头d）有缝偏心异径管接头143四、铸铁管件1. 给水铸铁管件给水铸铁管件用灰口铸铁铸造加工而成，其用途与可锻铸铁管件类似。给水铸铁管件可分为十字管（包括三承十字管、三盘十字管、四承十字管、四盘十字管）、丁字管（包括双承丁字管、双盘丁字管、三承丁字管、三盘丁字管、双承单盘丁字管、单承双盘丁字管）、直管、渐缩管、弯管，还可分为叉管、套管等。部分常见给水铸铁管件如图所示。144部分常见给水铸铁管件1—90°双承弯管2—三承丁字管3—四承十字管4—双承渐缩管5—90°承插弯管6—三盘丁字管7—四盘十字管8—双盘渐缩管9—90°双盘弯管10—双承丁字管11—三承十字管12—承插直管

13—22.5°承插弯管14—双盘丁字管15—三盘十字管16—承插渐缩管1452. 排水铸铁管件排水铸铁管件用于无压力自流管道，其连接形式为承插式。这种管件种类较多，常用管径为50～200mm。部分常用排水铸铁管件如图所示。146部分常用排水铸铁管件1—直三通2—直四通3—检查口4—60°斜三通5—60°斜四通6—90°弯头7—45°弯头8—45°斜三通9—45°斜四通10—乙字管11—异径管12—管接头13—P形存水弯14—S形存水弯147五、非金属管件常用的非金属管件有陶土管件和塑料管件。1. 陶土管件陶土管件有统一标准，常用的有陶土质弯头、三通、四通等。其形状与铸铁管件相似，都采用承插连接。148常见的塑料管件（以PP-R管件为例）2. 塑料管件常见的塑料管件有塑料质弯头、三通、四通、外方堵头、管帽及法兰等，具体见下表（以PP-R管件为例）。149常见的塑料管件（以PP-R管件为例）150常见的塑料管件（以PP-R管件为例）常用阀门与水表第六节151152阀门的分类一、阀门的分类阀门用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多，具体见下表。153阀门的分类154二、阀门的型号阀门的型号可以表示阀门类型、驱动方式、端部连接形式、阀体材料等要素。为了制造和使用方便，我国对阀门型号的编制方法作了统一规定。阀门型号由7个部分组成，分别表明阀门类型、驱动方式、端部连接形式、结构形式等，如下图所示。155阀门型号的组成156部分阀门类型代号部分阀门类型代号见下表。157阀门的驱动方式代号阀门的驱动方式代号用阿拉伯数字表示，见下表。158阀门的端部连接形式代号阀门的端部连接形式代号用阿拉伯数字表示，见下表。159三、常用阀门1. 闸阀闸阀是指启闭件（闸板）由阀杆带动，沿阀座（密封面）作直线升降运动的阀门，如图所示。闸阀在管道系统中主要起切断作用。它是使用很广的一种阀门，一般公称直径大于或等于50mm的切断装置都选用这种阀门，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。闸阀1—手轮2—阀杆3—填料压盖4—填料5—阀盖6—阀体7—闸板8—阀座160（1）闸阀的优点1）流体阻力小。2）启闭所需外力较小。3）介质可以双向流动。4）全开时，密封面受到的工作介质的冲蚀比截止阀小。5）形状比较简单，铸造性能较好。161（2）闸阀的缺点1）外形尺寸和开启空间都较大，安装所需空间较大。2）启闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易损坏。3）闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加了困难。（3）闸阀的种类按闸板构造不同，闸阀可分为平行式闸阀和楔式闸阀。楔式闸阀的闸板又有单闸板、双闸板和弹性闸板之分。按阀杆构造不同，闸阀可分为明杆闸阀和暗杆闸阀。1622. 截止阀截止阀是启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作直线升降运动的阀门。截止阀在管道系统中主要起切断作用。截止阀使用较为普遍，但由于启闭力矩较大，长度较长，一般公称直径都限制在200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大，这限制了截止阀更广泛的使用。163（1）截止阀的优点1）在启闭过程中，密封面摩擦力比闸阀小，耐磨。2）开启空间小。3）加工性能好，便于维修。164（2）截止阀的分类根据阀杆上螺纹位置不同，截止阀可分为上螺纹阀杆截止阀和下螺纹阀杆截止阀。上螺纹阀杆截止阀阀杆的螺纹在阀体外面，如图所示。其优点是阀杆不受介质侵蚀，便于润滑。上螺纹阀杆截止阀165下螺纹阀杆截止阀阀杆的螺纹在阀体内，如图所示。其阀杆螺纹与介质直接接触，易受侵蚀，且无法润滑。这种截止阀常用于小口径管道和温度不高的地方。下螺纹阀杆截止阀1663. 节流阀节流阀是指通过启闭件（阀瓣）的运动，改变通路截面积，以控制或调节流量与压力的阀门。节流阀在管道系统中主要起节流作用。节流阀不适合作为切断装置。常见的节流阀如图所示。常见的节流阀1—阀体2—阀杆3—阀瓣1674. 止回阀止回阀是指借助介质作用力而自动启闭阀瓣，以阻止介质倒流的阀门。止回阀根据结构不同可分为以下4类。168

升降式止回阀（1）升降式止回阀升降式止回阀是阀瓣沿着阀瓣密封面轴线作升降运动的止回阀，如图所示。升降式止回阀只能安装在水平管道上，高压小口径止回阀的阀瓣可采用圆球形态。其阀体形状与截止阀一样（可与截止阀通用），它的流体阻力系数较大。169旋启式止回阀（2）旋启式止回阀旋启式止回阀是阀瓣围绕体腔内销轴作旋转运动的止回阀，如图所示。旋启式止回阀应用较普遍。170（3）蝶式止回阀蝶式止回阀是阀瓣围绕固定轴（无摇杆）作旋转运动的止回阀。蝶式止回阀结构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差。（4）管道式止回阀管道式止回阀是阀瓣沿着阀体中心线滑动的止回阀。它体积小，质量较轻，加工性能好，是止回阀的发展方向之一。但其流体阻力系数比旋启式止回阀略大。171旋塞阀5. 旋塞阀旋塞阀是启闭件（塞子）由阀杆带动，绕阀杆轴线作旋转运动，以实现开启或关闭功能的一种阀门，如图所示。旋塞阀在管道系统中主要用来切断、分配介质和改变介质流动方向。172球阀1—上轴承2—阀座3—弹簧4—阀杆5—球体6—阀体7—下轴承6. 球阀球阀和旋塞阀同属一个类型，它的启闭件是个球体，球体围绕阀杆轴线旋转，以实现开启或关闭的功能，如图所示。球阀在管道系统中主要用来切断、分配介质和改变介质的流动方向，广泛应用于石油、化工、发电、造纸、核工业、航空等领域，以及人们日常生活中。173球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：（1）流体阻力小。（2）结构简单，体积小，质量轻。（3）目前球阀的密封面材料广泛使用塑料，密封性好，在真空系统中也已广泛使用。（4）操作方便，启闭迅速，从全开到全闭只要旋转90°，便于远距离控制。174（5）结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸、更换都比较方便。（6）在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离。介质通过时，不会侵蚀阀门密封面。（7）适用范围广，公称直径从几毫米到几米都有，高真空和高压的条件下都可使用。1757. 蝶阀蝶阀是启闭件（蝶板）由阀杆带动，并绕阀杆轴线作旋转运动的阀门。蝶阀主要作为低压阀门，阀座采用合成橡胶。蝶阀能输送和控制的介质有自来水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。176蝶阀的主要特点如下：（1）结构简单，外形尺寸小，体积小，质量轻，常用于大口径管道上。（2）全开时，阀座通路有效流通面积较大，因而流体阻力较小。（3）启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90°即可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。177（4）由于转轴两侧蝶板受介质的作用力基本相等，而产生转矩的方向相反，所以启闭较省力。（5）密封面材料一般采用橡胶、塑料，故密封性能好。受材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小，但硬密封蝶阀（金属密封蝶阀）的使用压力和工作温度范围都有了很大的提高。1788. 安全阀安全阀是防止介质压力超过规定数值，起安全作用的阀门。在管道系统中，当介质工作压力超过规定数值时，安全阀便自动开启，排放出一定量的介质。当工作压力恢复到规定值时，安全阀又自动关闭。根据结构不同，安全阀可分为以下3种。179（1）杠杆式安全阀杠杆式安全阀利用杠杆作用力平衡介质对阀瓣的作用力并使其密封，如图所示。它的优点是结构简单，缺点是比较笨重，回座压力低。这种结构的安全阀只能用于固定的设备上。杠杆式安全阀180（2）弹簧式安全阀弹簧式安全阀利用压缩弹簧的力平衡介质对阀瓣的作用力并使之密封，如图所示。它的优点是比杠杆式安全阀体积小、轻便，灵敏度高，安装位置不受严格限制；它的缺点是作用在阀杆上的力会随弹簧变形而发生变化，同时必须注意弹簧的隔热和散热问题。弹簧式安全阀的弹簧作用力不可超过标准，过大、过硬的弹簧不适用于对精确度要求较高的情况。弹簧式安全阀181（3）脉冲式安全阀脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成。主阀和辅阀连在一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。当管道中的介质数量、体积等超过额定值时，辅阀首先动作，带动主阀动作，排放出介质。脉冲式安全阀通常用于大口径管道上。182四、阀门的安装、维护与操作1. 阀门安装前的检查先核对阀门规格、型号无误，阀体不许有裂纹；密封面不得有任何缺陷，其表面粗糙度、吻合度（径向最小接触宽度与阀体密封面宽度之比）符合要求；阀杆不得弯曲，转动要灵活；阀门填料压入后要有一定高度、紧密度，并留有一定的调整余量。1832. 阀门安装前的试验阀门试验台由试验台架、钢筋混凝土基座、千斤顶、进水管、压力表和上下堵板等组成，如图所示。试验时，把阀门放在上堵板和下堵板之间，对正后用千斤顶顶紧，通过进水管注水，边注水边排气，直至排气管冒水，然后关闭放气阀，升压到试验压力进行检查，达到要求者为合格品。试验完毕后，打开泄水阀，泄压排水后卸下阀门。184阀门试验台1—放气阀2—试验台架3—上堵板4—试验阀门5—下堵板6—千斤顶7—压力表8—进水管9—泄水阀10—钢筋混凝土基座1853. 阀门的安装（1）方向许多阀门具有方向性。例如，截止阀、节流阀、减压阀、止回阀等如果装倒或装反，就会影响使用效果与寿命（如节流阀），或者根本不起作用（如减压阀），甚至造成危险（如止回阀）。一般在阀体上有方向标志，如果没有，应根据阀门的工作原理正确识别。186（2）位置阀门安装位置必须方便操作，操作机构与地平面的垂直距离应为1.2m左右。当阀门中心和手轮与地平面的垂直距离超过1.8m时，应对操作较多的阀门设置操作平台。对于阀门较多的管道，应尽量将阀门集中在操作平台上，以便操作。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，以免操作别扭。靠墙、靠设备的阀门，也要留出操作人员站立的余地。要避免仰天操作，尤其是管道中的介质为酸、碱、有毒介质时，否则很不安全。187（3）阀门安装注意事项1）安装时必须小心，切忌撞击用脆性材料制作的阀门。2）安装前，应核对阀门规格型号，确定有无损坏（尤其是阀杆）。还要转动几下，看其是否歪斜，因为运输过程中最易撞歪阀杆。此外，还要清除阀门内的杂物。3）阀门起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上，以免损坏这些部件。绳子应该系在法兰上。1884）与阀门连接的管道一定要清扫干净。可用压缩空气吹去金属屑、焊渣和其他杂物。这些杂物容易擦伤阀门的密封面，其中大颗粒杂物（如焊渣）还能堵死小阀门，使其失效。5）安装螺口阀门时，应将密封填料（麻丝加铅油或聚四氟乙烯生料带）包在管道螺纹上，不要弄到阀门里，以免影响介质流通。6）安装法兰式阀门时，要对称均匀地旋紧螺栓。阀门法兰与管道法兰必须平行，间隙必须合理，以免阀门承受过大压力，甚至开裂。对于用脆性材料制作的阀门和强度不高的阀门，尤其要注意。7）需要与管道焊接的阀门应先点焊，再将启闭件全开，然后焊死。1894. 阀门的维护（1）保管维护保管不当是阀门损坏的重要原因之一。保管维护的目的，是不让阀门在保管中损坏或降低质量。1）阀门应该井井有条地放置。小阀门应放在货架上，大阀门可在库房地面上整齐排列，不能乱堆。不要让法兰连接面接触地面，这不仅是为了美观，更是为了保护阀门不被碰坏。2）对短期内暂不使用的阀门，应取出石棉填料，以免发生电化学腐蚀，损坏阀杆。1903）对刚入库的阀门要进行检查。如果在运输过程中雨水或污物进入阀门，要将阀门擦拭干净再存放。4）阀门口要用蜡纸或塑料片封住，以防污物进入。5）对在空气中会生锈的阀门要涂防锈油，加以保护。6）放置于室外的阀门必须盖上油毡或苫布之类的防雨、防尘物品。7）存放阀门的仓库要保持清洁干燥。191（2）使用维护使用维护的目的在于延长阀门寿命，保证阀门启闭可靠。1）不经常启闭的阀门要定期转动手轮，对阀杆螺纹要添加润滑剂。2）室外阀门的阀杆要加保护套，以防雨水、雪水渗入或尘土进入。3）如果阀门是机械传动的阀门，要按时对变速箱添加润滑油。4）要经常保持阀门的清洁，经常检查并保持阀门零部件的完整性。如果手轮的固定螺母脱落，要配齐，不能凑合使用，否则阀杆上的方形部件会磨圆，造成阀门不能正常启闭。5）阀杆（特别是螺纹部分）要经常擦拭。已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的，因为尘土中含有硬杂物，容易磨损螺纹和阀杆表面，影响阀门使用寿命。1925. 阀门的操作（1）手动阀门的启闭1）手动阀门是使用最广泛的阀门，它的手轮或手柄是按照普通人力设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。因此，不能用长杠杆或长扳手扳动。如果使用扳手扳动手轮或手柄，应注意不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或扳断手轮、手柄。2）启闭阀门时用力应该平稳。3）当阀门全开后，应将手轮倒转少许，消除螺纹间隙，以免其松动受损。1934）对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，便于检查全闭时阀门是否正常。5）如果手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活扳手代替，以免损坏阀杆上的方形部件，造成阀门启闭不灵，甚至发生事故。6）如果发现阀门启闭过于费力，应分析原因。若填料太紧，可适当放松。若阀杆歪斜，应通知人员修理。有的阀门在关闭状态时，启闭件受热膨胀，造成开启困难。如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后扳