工艺设备及阀门讲解内容

1.1.3 阀门的分类
(5) 按照公称通径分类 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50mm～300mm 的阀门。 ③ 大通径阀门：公称通径DN为350mm～ 1200mm的阀门。 ④ 特大通径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀 门。
1.1.3 阀门的分类
输 气 管 道 设 备
第1章 工艺阀门1.1Fra bibliotek阀门概述1.1.1 阀门用途 阀门是用来控制流体在管路中流动的一种机械设 备。通常具有以下用途： 通过阀门的开关控制流体流动 控制流体流动方向 调节管线压力 释放管线过高的压力 管线吹扫或泄压 维修或替换管线部件时进行管线或部件的隔离 出现紧急事故时紧急关闭阀门中断管输
(4) 闸阀可以通过法兰连接或直接 焊到管线上。
(5)明杆闸阀： 许多闸阀都有一个升杆设计。升杆的其中 一部分为螺纹设计，通过涡轮机械装置的 转动来升高或降低阀杆，阀杆与闸板相连 接。
（6）暗杆闸阀：在暗杆闸阀的设计中，通过 阀杆螺纹旋进金属闸板来控制闸板的移动。 美国石油学会（API）规定使用在井口、尺 寸较小、耐压较高的阀门通常也具有相同 的特征。
1.2.2 闸阀
(1) 主要用途： 闸阀用于将管道分隔成不同部分，以便于 保养或操作。 平板闸阀常用于输气干线中，把管线系统 分成若干单元。
(2)闸阀外观特征： 闸阀一般具有加长 的阀体和长阀杆装 置的特征。闸阀阀 体可以是扁平的， 也可以是圆的。
(3)闸阀工作原理：


闸阀是通过闸板的垂直下行来关闭阀门。闸阀有两种类型： 平板闸阀指它的关闭件是一块平板，上面有孔或者导管 （这类阀有时也称为“直通－导管”闸阀）。充当闸板的 平板随阀杆上下移动。当闸板完全堵住阀上开口时，阀门 被关断。当闸板上的开口和管线在一条直线上时，阀门完 全打开，流体可以无阻碍流经阀门；楔形闸阀有一个楔形 的关闭件。当楔形关闭件上升后，流体可以通过阀门。当 楔形闸阀处于关闭位置时，楔形关闭件阻止管线中的流动。 管线压力使闸板向下游阀座靠紧，即压力最低的一侧。尺 寸较大的闸阀需要成百次的旋转手轮来开关闸阀。闸阀可 以是人工的、本地的或远程控制，这要根据其位置和工作 的需要来确定。这类阀门设计简单、维护方便。
1.1.2 阀门的重要性


管输系统内任何一个工作性能差 的阀门都将导致整个管输系统效 率的下降。 在紧急事故中，如果阀门被锁住 而不能关闭，管输流体将不断释 放并导致持续的火灾。如果阀门 关闭了但密封失效，也会导致事 故发展成为灾难性事故，进而导 致爆炸的发生。必须确保所有的 阀门在任何时候都能按要求正常 工作。
1.2.1 球阀 (1) 主要用途 球阀主要被用来作为管输系统中的隔断阀， 既可用作站内设备的隔离阀，这是因为它们能够 形成可以用通过双截断—泄放达到绝对密封；又 可用作管道线路的隔断阀，这是因为球阀中的孔 口能够和管径一样大。全通径球阀（指洞的直径 和管道的直径相等）主要被用在清管系统中，管 内检测器可通过全通径球阀进行管道内检测，此 时管道中的压力损失相对于其它阀门来说是最小 的。
阀杆密封 脂接口
阀座密封 脂接口
丝堵
阀腔排 空口
球阀的注脂系统
弹簧螺旋圈弹簧结构，即在阀座密 封圈或波浪式弹性槽四周，每隔一 段距离设置一个弹簧
碟式弹簧结构
球阀的密封座是可以横向移动， 依靠弹弹簧使密封圈与球体紧密密封。即使在阀体内压力 较低甚至没有压力的情况下，依然能依靠弹簧使密封圈与 球体紧密密封。 有些球阀使用的O－形圈密封结构而不是弹簧密封结构
1.1.3 阀门的分类
（9） 阀门通用分类法 这种分类方法既按照原理、作用又按照 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、排污阀等。
旋塞阀
调节阀
闸阀 球阀
1.2 常用类型阀门介绍
(6) 按阀门结构特征分类 ① 截门形：启闭件(阀瓣)由阀杆带动沿着阀座中心 线作升降运动。 ② 闸门形：启闭件(闸板)由阀杆带动沿着垂直于阀 座中心线作升降运动。 ③ 旋塞形：启闭件(锥塞或球)围绕自身中心线旋转。 ④ 旋启形：启闭件(阀瓣)围绕阀座外的轴旋转。 ⑤ 蝶形：启闭件(圆盘)围绕阀座内的固定轴旋转。 ⑥ 滑阀形：启闭件在垂直于通道的方向滑动。
(2)球阀外观特征
球阀阀体或者是圆柱形的，或者是球形的。
(3)球阀工作原理

球阀的关闭件是球形的，而且球内的洞也是圆 形的，当球体中的洞和管道平行时，阀门打开， 天然气从中流过。当球体旋转至洞和管道垂直 时，阀门关闭，天然气不能流过。通常顺时针 旋转球阀为关，此时球体旋转 90 度，球阀从全 开位置转为全关位置。
（4）密封系统：


旋塞和阀体金属－金属密封接触面比球阀和闸阀中使用的 软弹性体密封面更耐磨损并提供更长时间的密封效能。这 是因为金属密封面具有更高的强度（恢复力）。密封接触 面要求用润滑油来润滑以减小扭矩和加强密封。旋塞阀通 常为缩径。这意味着在通道打开流体开始流动之前，关闭 的旋塞至少要转动15－20度。保养良好的旋塞阀可以提供 多年，在某些情况下甚至是几十年的良好密封。通过将金 属旋塞楔进阀体内相应的金属阀座内，可以获得紧密的密 封。 特殊的座密封：所有的旋塞阀都配备有Button-head接头 或密封棒螺杆，这些密封系统都需要进行日常维护。为保 持最好的密封效果，每次动作阀门都需要补充润滑脂。但 不是每次实际操作中都可能实现这种效果，因此，要使用 高品质的合成润滑脂，如Sealweld® Total-Lube # 911。
平板闸阀
平板闸阀或直通闸阀，其结构是 流体由平钢板的预留孔通过。将 平钢板的预留孔移动至管线通径， 则该阀就被打开了
楔形闸阀结构
现在展示的是楔形闸阀，该阀适用于小管经、 较低的压力管线中。 楔形阀板是实心的，在降低实心楔形闸板进 入楔形阀座的过程中，流量得到了控制。阀 座泄漏通常是由于阀板未完全楔入阀座造成 的，而阀座底部堆积的污物是造成阀板未完 全楔入的原因
(4)球阀构件
一般球阀有两个 阀座，球体两边各 一个。使用球杆旋 转球体从而达到球 阀在开关之间的转 换。耳轴通常被用 来保持球阀内球体 位于阀体中央。没 有耳轴结构的球阀 就是通常所说的浮 动球球阀。
(5)球阀结构
全焊接阀体：埋地管线和大陆架管线最常使 用的是全焊接球阀。球形是全焊接球阀典 型的外形，球体和端盖之间没有任何螺栓、 螺母作为连接。
1.1.3 阀门的分类
(1) 按驱动方式分类 ① 自力式阀门：依靠介质（液体、气体）自身的能量而自 行动作的阀门,不需外力驱动。如止回阀、安全阀、疏水 阀、减压阀、自力式调节阀等。 ② 动力驱动阀门：借助电动、液动、气动来操纵动作的阀 门。可以是闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀 等。 a.电动阀 借助电力驱动的阀门。 b.气动阀 借助压缩空气驱动的阀门。 c.液动阀 借助油等液体压力驱动的阀门。 d.还有以上几种驱动方式的组合，如气一电动阀等。 ③ 手动阀：借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵 阀门动作。当阀门闭启力矩较大时，可在手轮和阀杆之间 设置齿轮或蜗轮减速器。必要时，也可以利用万向接头及 传动轴进行远距离操作。
1.1.3 阀门的分类
(4) 按照介质的温度分类 ① 常温阀：用于介质工作温度一40℃≤t≤120℃的 阀门。 ② 中温阀：用于介质工作温度120℃<t≤450℃的阀 门。 ③ 高温阀：用于介质工作温度t≤450℃的阀门。 ④ 低温阀：用于介质工作温度－l00℃≤t≤一40℃ 的阀门。 ⑤ 超低温阀：用于介质工作温度t <一lOO℃的阀门。
1.1.3 阀门的分类
(3) 按照公称压力分类 ① 真空阀：工作压力低于标准大气压的阀门。 ② 低压阀：公称压力PN≤1．6MPa的阀门。 ③ 中压阀：公称压力PN为2．5～6．4MPa的阀门。 ④ 高压阀：公称压力PN为10～80．0MPa的阀门。 ⑤ 超高压阀：公称压力PN≥I00MPa的阀门。
1.1.3 阀门的分类
(7) 按与管道连接方式分类 ① 螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管 道螺纹连接。 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：采用卡套与管道连接的阀门。 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。
（7）闸板移动： 明杆闸阀通常出现的问题是易于发生阀杆泄漏， 这是由于阀杆通过阀杆填函料时要经过的长距离 移动。当阀杆上升时，其中一部分暴露并引起腐 蚀和氢蚀。当阀杆下降时，它损害了填函料并侵 蚀了密封面。 （8）闸阀的检查：闸阀主要由手轮、阀杆、阀盖、 阀体组成。检查闸阀时，要检查阀杆暴露的金属 面的腐蚀情况并采取有效的防腐措施。检查并寻 找阀杆是否有泄漏的迹象。
1.1.3 阀门的分类
(2) 按用途和作用分类 ① 截断阀：用来截断或接通管道介质。如闸阀、截止阀、 球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀等。 ② 止回阀：用来防止管道中的介质倒流。如止回阀(底阀)。 ③ 分配阀：用来改变介质的流向，起分配、分离或混合介 质的作用。如三通球阀、三通旋塞阀、分配阀、疏水阀等。 ④ 调节阀：用来调节介质的压力和流量。如减压阀、调节 阀、节流阀等。 ⑤ 安全阀：防止装置中介质压力超过规定值，用来排放多 余的介质，从而对管道或设备提供超压安全保护。如安全 阀、事故阀等。 ⑥ 其他特殊用途的阀门：如疏水阀、放空阀、排污阀等。
双片伸缩式闸阀
双片伸缩式闸阀结构是美标 （API）井口闸阀系列中最通用 的结构。顺时针旋转手轮使阀板 与阀座更紧密楔合，则阀门可获 得更加良好的密封性。闸板与阀 座底部楔合后，继续旋转手轮， 使得两片闸板发生微量扩展并与 阀座面紧密楔合，有利于闸阀的 密封性