阀门种类简介

阀门按用途可分为以下几类：
（1）关断类。

这类阀门只用来截断或接通流体，如截止阀、闸阀、球阀等。

（2）调节类。

这类阀门用来调节流体的流量或压力，如调节阀、减压阀和节流阀等。

（3）保护门类。

这类阀门用来起某种保护作用，如安全阀、逆止阀及快速关闭门等。

阀门按压力可分为：
（1）低压阀，Pg≤1.6MPa（16千克/厘米2）；
（2）中压阀，Pg=2.5~6.4MPa（25~64千克/厘米2）；
（3）高压阀，Pg=10~80MPa（100~800千克/厘米2）；
（4）超高压阀，Pg≥100 MPa（1000千克/厘米2）；
（5）真空阀，Pg低于大气压力。

阀门按工作温度可分为：低温阀：t＜－30℃；中温阀：120℃≤t≤450℃；高温阀：t＞450℃；常温阀：－30℃≤t＜120℃。

阀门按驱动方式可分为：手动阀、电动阀、气动阀、液动阀等。

电厂化学系统的常用的阀门主要有：蝶阀（包括手动蝶阀、气动蝶阀、电动蝶阀）、衬胶隔膜阀（手动、气动）、截止阀、闸阀、球阀、止回阀、减压阀、安全阀等。

一、蝶阀
蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件，以实现启闭动作的阀门。

蝶阀主要作截断阀使用，亦可设计成具有调节或截断兼调节的功能。

蝶阀主要用于低压大中口径管道上。

蝶阀的主要优点：
（1）结构简单、长度短，体积小、质量轻，与闸阀相比质量可减轻一半，对夹式蝶阀该优点尤其显著。

（2）流体阻力小。

中大口径的蝶阀，全开时的有效流通面积较大。

（3）启闭方便迅速而且比较省力。

蝶阀旋转90°即可完成启闭。

由于转轴两侧蝶板受介质作用力接近相等，而产生的转矩方向相
反，因而启闭力矩较小。

（4）低压下可实现良好的密封。

大多蝶阀采用橡胶密封圈，故密封性能良好。

（5）调节性能良好。

通过改变蝶板的旋转角度可以较好的控制介质的流量。

蝶阀的主要缺点：受密封圈材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小，大部分蝶阀采用橡胶密封圈，工作温度受到橡胶材料的限制。

随着密封材料的发展及金属密封蝶阀的开发，蝶阀的工作温度及使用压力的范围已有所扩大。

二、闸阀
闸阀也叫闸板阀，它是依靠闸板密封面高度光洁、平整与一致，相互贴合来阻止介质流过，并依靠顶楔来增加密封效果。

其关闭件沿阀座中心线垂直方向作直线升降运动以接通或截切断管路中的介质。

闸阀的主要优点：
（1）流体阻力小。

闸阀阀体内部介质通道是直通的，介质流经闸阀时不改变流动方向，因而流动阻力较小。

（2）启闭较省力。

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，闸阀的启闭较为省力。

（3）介质流动方向一般不受限制。

介质可从闸阀两侧任意方向流过，均能达到接通或截断的目的。

（4）便于安装，适用于介质的流动方向可能改变的管路中。

闸阀的主要缺点：
（1）高度大，启闭时间长，由于开启时需将闸板完全提升到阀座通道上方，关闭时又需将闸板全部落下挡住阀座通道，所以闸板的启闭行程很
大，起高度也相应增大，启闭时间较长。

（2）密封面易产生擦伤。

启闭时闸板与阀座相接触的两密封面之间有相对滑动，在介质作用下易产生擦伤，从而破坏密封性能，影响使用寿命。

三、隔膜阀
隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，其内部结构与其他阀门的主要区别在于无填料函，其启闭件是一块采用强度较高或耐磨的材料制成的隔膜，它将阀体内腔与阀盖内腔隔开，从而消除了阀门的驱动部件易受介质侵蚀造成外泄的隐患。

隔
膜阀主要用于含有硬质悬浮物、腐蚀性介质和密封要求高的设备与管道系统。

隔膜阀的特点：
（1）用隔膜将下部阀体内腔与上部阀体内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，且不会产生介质外漏，省去了
填料函密封结构。

（2）采用橡胶或塑料等软质密封材料制作隔膜，密封性好。

由于隔膜为易损部件，应视工况及介质特性而定期更换。

（3）受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压（P N≤1.6MPa）及温度不高（t≤190℃）的设备和管道上。

（4）具有良好的防腐特性。

四、截止阀
截止阀是一种常用的截断阀，主要用于接通或截断管路中的介质，一般用于中、小口径的管道，适用的压力、温度范围很大。

截止阀一般不用于调节介质流量。

截止阀阀体的结构形式有直通式、直流式和角式，直通式是最常见的结构，但其流体阻力最大；直流式的流体阻力较小，多用于含固体颗粒或粘度大的流体；角式阀体多采用锻造，适用于较小口径、较高压力的管道。

截止阀的主要优点：
（1）截止阀的结构比较简单，制造和维修都比较方便；
（2）密封面不易磨损、擦伤，密封性较好，寿命较长；
（3）启闭时阀瓣行程较小，启闭时间短，阀门高度较小。

截止阀的主要缺点：
（1）流体阻力大，阀体内介质通道比较曲折，故能量消耗较大。

（2）启闭力矩大，启闭较费力。

关闭时，因为阀瓣的运动方向与介质压力作用方向相反，阀瓣的运动必须克服介质的作用力，故启闭力矩大。

（3）介质的流动方向，一般有由下向上流动要求的限制。

五、止回阀
止回阀是能自动阻止流体倒流的阀门，也称为逆止阀。

止回阀的阀瓣在流体压力下开启，流体从进口侧流向出口侧，当进口侧压力低于出口侧时，阀瓣在流体压差、本身重力等因素作用下自动关闭以防止流体倒流。

止回阀通常被用于泵
的出口。

止回阀一般分为升降式、旋启式、蝶式及隔膜式等几种类型。

升降式止回阀的结构一般与截止阀相似，其阀瓣沿着通道中心线作升降运动，动作可靠，但流体阻力较大，适用于较小口径的场合。

旋启式止回阀的阀瓣绕转轴作旋转运动，其流体阻力一般小于升降式止回阀，它适用于较大口径的场合。

蝶式止回阀的阀瓣类似于蝶阀，其结构简单、流阻较小，水锤压力亦较小。

隔膜式止回阀有多种结构形式，均采用隔膜作为启闭件，由于其防水锤性能好，结构简单，成本低，近年来发展较快。

但隔膜式止回阀的使用温度和压力受到隔膜材料的限制。

六、球阀
球阀是用带圆形通孔的球体作为启闭件，球体随阀杆转动，以实现启闭动作的阀门。

球阀的主要功能是切断和接通管道中的介质流通通道，其工作原理是借助手柄或其他驱动装置使球体旋转90°，使球体的通孔与阀体通道中心线重合或垂直，以完成阀门的全开或全关。

球阀的优点：
（1）流体阻力小，全开时球体通道、阀体通道和连接管道的截面积相等，并且成直线相通，介质流过球阀，相当于流过一段直通的管
子。

化水系统中树脂通过的阀门一般都是采用球阀。

（2）启闭迅速，启闭时只需把球体转动90°，方便而迅速。

（3）结构较简单，体积较小，质量较轻。

特别是它的高度远小于闸阀和截止阀。

（4）密封性能好。

球阀一般采用具有弹性的软质密封圈。

球阀的缺点：使用温度范围小。

球阀一般采用软质密封圈，使用温度受密封圈材料的限制。

七、减压阀
减压阀的作用是将设备的管路内介质的压力降低到所需压力。

它依靠其敏感元件（膜片、弹簧片等）改变阀瓣的位置，增加管道局部阻力，从而使介质的压力降低。

八、安全阀
安全阀是设备和管道的自动保护装置，在化学水处理设备和管道中，常用于
蒸汽管道、加热器、压缩空气管道和储气罐等压力容器上，当介质压力超过规定数值时，安全阀自动开启，以排除过剩介质压力；当压力下降到回座压力时，能自动关闭，以保证生产运行安全。

安全阀按其结构不同分为直通式安全阀和脉冲式安全阀二种，直通式安全阀又分为杠杆重锤式安全阀和弹簧式安全阀。

化水系统常用的为弹簧式安全阀。

弹簧式安全阀的动作原理：正常运行时，弹簧向下的作用力大于流体作用在门芯上的向上作用力，安全阀关闭。

一旦流体压力超过允许压力时，流体作用在门芯上的向上的作用力增加，门芯被顶开，流体溢出，待流体压力下降至弹簧作用力以下后，弹簧又压住门芯迫使它关闭。

作者：罗浮阀门集团有限公司——闫正伟
摘要：从定义入手，详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用。

并分析了国内主要的安全阀系列，列出了选用安全阀选用一般规则。

关键词：安全阀泄放阀阀门选用安全阀选购
一概述
安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。

其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。

而有的用户和设计部门在选型时，总是选错型号。

为此本文对安全阀的选用加以分析。

二、定义
所谓安全阀广义上讲包括泄放阀，从管理规则上看，直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上，其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门，狭义上称之为安全阀，其他一般称之为泄放阀。

安全阀与泄放阀在
结构和性能上很相似，二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质，以保证生产装置的安全。

由干存在这种本质上类似性，人们在使用时，往往将二者混同，另外，有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。

因此，二者的不同之处往往被忽视。

从而也就出现了许多间题。

如果要将二者作出比较明确的定义，则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解：
（l）安全阀（Safety Valve）一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。

其特征为具有突开的全开启动作。

用于气体或蒸汽的场合，如图1。

（2）泄放阀（Relief Valve），又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。

它随压力超过开启力的增长而按比例开启。

主要用于流体的场合。

如图2所示。

（3）安全泄放阀（Safet Relief Valve），又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。

根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。

以日本为例，给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少，一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀，安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。

不过，若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看，设备上安全保障的重要部分，指定使用安全阀，如锅炉、过热器、再热器等。

而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合，都需要安装泄放阀或安全阀。

如此看，安全阀要求比泄放阀更具可靠性。

另外，从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中，对安全排放量的认定和规定来看，我们把保证了排放量的称之为安全阀，而不保证排放量的阀门称作泄放阀。

在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。

三、选型
1．分类
目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。

另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。

弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。

扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。

杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。

温度较高时选用带散热器的安全阀。

安全阀的主要参数是排量，这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度，由开启高度不同，又分为微启式和全启式两种。

微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／40～l／20。

全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／4。

2．安全阀的选用
由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。

以下为安全阀选用的一般规则。

•（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。

•（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。

•（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。

•（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。

•（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。

•（6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。

•（7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等，如图8所示。

•（8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全
阀，如图4所示。

•（9）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。

•（10）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀，如图6所示。

•（11）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。

•（12）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。

•（13）背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。

•（14）介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀，如图7所示。

3．国内主要厂家的比较及连接尺寸的选择
国内生产安全阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。

主要分以下几个大类：
（1）以JB／T2203－1999《弹簧式安全阀结构长度》为主的通用类。

目前国内大多数安全阀生产厂家均按本标准设计生产。

如浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、江苏吴江阀门工具厂、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。

但本标准也不尽完美，规格不全，微启式安全阀最大公称通径为 D NI 00，全启式安全阀最大公称通径DN200，中间缺少DN65、DN125两个规格。

根据我厂所生产的安全阀规格及掌握的资料来看，目前微启式安全阀公称通径最大达到DN250，全启式安全阀公称通径达到DN400。

经本人考证，各厂家连接尺寸也不尽统一，如 DN150全启式安全阀，浙江罗浮锅炉附件厂、上海阀门厂及江苏吴江阀门工具厂各不相同。

为了有一个统一的标准，用户在选用及安装时同一规格能够互换，建议合肥通用机械研究所对JB／T2203－1999《弹簧式安全阀结构长度》进行修订。

建议设计院及用户按标准选用，安全阀生产厂家按标准设计制造。

（2）以API526 《钢制法兰连接安全泄放阀》（Flanged Steel Safety Relief Valve）为主的美标体系。

国内进口化工设备等所配的安全阀连接尺寸一般按照本标准，如图5所示。

本标准公称通通径为DN25~ DN200（l”~ 8”），公称压力为 2~ 42MPa，喉径从D－T（9．5~146mm）。

本标准比较科学规范，对压力、材料、温度、喉径等统筹考虑。

依照喉径确定规格，同一喉径可以有好几个规格，相反同一规格可能有好几个喉径可以选择。

如 DN100~DN150（4”~6”）喉径有L、M、N、P四种可以选择。

随着国际贸易及进口设备国产化的不断推进，该标准将在国内得到很大推广。

目前该标准还没有转化为国标。

（3）以在国际上影响比较大的安德森·格林伍德公司（Anderson Greenwood＆Co．）为依据的活塞式导阀操作安全泄压阀（Pilot Operated Pressure Relief Valves）系列。

国内一般称之为先导式安全阀，如图6所示，先导式安全阀由主阀和导阀组成，导阀操作主阀的开启和关闭。

这种阀门排量大；不受背压的影响；可以在非常接近开启压力下进行不泄漏操作；启闭压差小等优点。

一般适用于天然气管道等。

目前国内还没有先导式安全阀标准及连接尺寸标准。

并且这种类型的阀门刚刚开发，还没有广泛推广。

据我厂的经验及所掌握的资料来看，国内大多数厂家按照该公司的数据设计制造，如浙江罗浮锅炉附件厂、航天十一研究所等。

建议合肥通用机械研究所尽早起草并发布先导式安全阀标准。

（4）以中国航天工业总公司第十一研究所设计研制的安全阀自成一个体系。

航天十一所研制的HT系列安全阀品种多，有HTO普通安全阀（如图1所示）、HTB平衡波纹管式安全阀、HTR泄流阀、HTN特殊安全阀、HTGS高性能蒸汽安全阀。

ＨＴＸＹ液体泄压阀、HTXD先导式安全阀等，且性能良好。

但是除HTXD系列先导式安全阀与安德森·格林伍德公司连接尺寸相同外，其余与美标、国标均不相同。

这一点请选用时务必注意。

（5）以兰州炼油厂设计研制开发的A型、TA型封闭全开启弹簧式安全阀自成一个体系。

该系列口径DN25~DN150 （1”~6’），公称压力l．6~4.0MPa，喉径D~R（9．5－115mm）。

该体系连接尺寸与美标及国标均不相同，为兰炼专用。

（6）为锅炉、电站设备、减温减压装置配套的冲量式安全阀系列（如图8所示）。

如哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、青岛电站辅机厂等配套的专用安全阀。

此类系列阀门结构及连接尺寸各厂家一般不相同，可能有部分相同。

选用时一定要注意阀门喉径及连接尺寸的区别。

4．喉径的计算
喉径的计算一般按照《锅炉压力容器安全技术规范》附件五所列的公式。

或者按照APIRP520 炼厂泄压系统设计和安装的推荐实施方法第一部分设计》中所列的公式。

上述两种公式计算结果基本相同或相差不大。

四、结束语
安全阀的选型是一项比较重要的工作，选型恰当与否将直接影响设备的安全。

上述所列都是我厂的一些经验总结，限于篇幅，可能不尽完全，供大家参考。

参考文献1、安全阀国外标准汇编（M）合肥通用机械研究所，1985。