阀门基本知识概要

第一章 阀门的基础知识

第一节 概述：

阀门是流体管路的控制装置。其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路和设备的正常运行。

一、阀门的分类：

（一）按用途和作用可分为：

1 截断阀：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。

2 止回阀：防止管道中的介质倒流。

3 分配阀：改变介质的流向，分配、分离或混合介质的作用。如分配阀、疏水阀、三通球阀。

4 调节阀：调节介质的压力和流量。如减压阀、调节阀、节流阀。

5 安全阀：防止装置中介质压力超过规定值，提供超压安全保护作用。

（二）按公称压力分类：

1） 真空阀：工作压力低于标准大气压。

2） 低压阀：公称压力 PN≤1.6MPa。

3） 中压阀：公称压力 PN为2.5～6.4 MPa。

4） 高压阀：公称压力 PN为10～80.0 MPa。

5） 超高压阀：公称压力 PN≥100 MPa。

（三）按工作温度分类：

1） 常温阀：用于介质工作温度-40℃≤t≤120℃

2） 中温阀：用于介质工作温度120℃＜t≤450℃

3） 高温阀：用于介质工作温度t＞450℃

4） 低温阀：用于介质工作温度-100℃≤t≤-40℃

5） 超低温阀：用于介质工作温度t＜-100℃

（四）按连接方法分类：

1） 螺纹连接阀门：阀体有内或外螺纹，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：与管道采用卡套连接。

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方式。

二、阀门的基本参数

1）公称直径：是指阀门与管道连接处通道名义直径。DN表示。

2）公称压力：是指阀门的机械强度有关的设计压力。用PN表示。

3）阀门的压力与温度等级：当阀门的工作温度超过公称压力的基准温度时，其最大工作压力必须相应降低。

4）阀门的压力单位换算：根据 GB1.1-83规定，单位用MPa。其换算关系是： 1 Kgf／cm2＝0.0980665MPa ，1 MPa＝10.135Kgf／cm2

5）阀门的适用介质：工业阀门应用于石油、化工、冶金、电力、核能等行业，通过的介质有气体（空气、蒸气、氨气、氮气、氢气、煤气、石油气、天然气等）；液体（水、液氨、油类、酸、碱类等）。其中一些有极强的腐蚀性，还有的具有强辐射。

第二节、阀门型号编制方法

一、阀门型号的组成顺序如下：

1□　2□　3□　4□　5□　6□　7□

类型代号（1） ， 传动方式代号（2），

连接型式代号（3）， 结构型式代号（4），

阀座密封面材料代号（5） ，公称压力数值 （6），

阀体材料代号（7）。

（1）类型代号（用汉语拼音字母表示）： 闸阀 Z ，旋塞阀 X ，疏水阀 S ，截止阀 J ，止回阀 H ，减压阀 Y ，节流阀 L ，安全阀 A ，柱塞阀 U ，球阀 Q ，调节阀 T ，隔膜阀 G ，蝶阀 D ，排污阀 P

注：低温（低于－40℃）阀门代号前加D；保温阀门代号前加B；带波纹管阀门代号前加W；抗硫的阀门代号前加K。

（2）传动方式代号（阿拉伯数字表示）：电磁动 0 ，正齿轮 4 ，气－液动 8 ，电磁－液动 1 ，伞齿轮 5 ，电动 9，电－液动 2 ，气动 6 ， 蜗轮 3 ， 液动 7 。

注：手动以及安全阀、减压阀、疏水阀本代号省略。

（3）连接形式代号（阿拉伯数字表示）： 内螺纹1 ，外螺纹2，法兰4 ，焊接6 ，对夹7 ，卡箍 8 ，卡套9。

第二章 阀门性能知识

第一节 阀门性能介绍

阀门一般所具备的性能: 密封性能、强度性能、调节性能、动作性能和流通性能。

阀门的组成：有驱动装置、运动机构、关闭件、密封件、紧固件和壳体组成。

1、密封性能

阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。

阀门的密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀杆和填料函的配合处；阀体与阀盖的连接处。

2、介质损失

介质流过阀门后会产生压力损失（既阀门前后的压力差），也就是阀门对介质的流动有一定的阻力，介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑，设计和制造阀门时，要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。

3、启闭力和启闭力矩

启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。

关闭阀门时，需要使启闭件与阀座两密封面间形成一定的密封比压，同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的磨擦力，因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩，阀门在启闭过程中，所需要的启闭力和启闭力矩是变化的，其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。

4、启闭速度

启闭速度是用阀门完成的一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启闭速度无严格要求，但有些情况对启闭速度有特殊要求，如有要求迅速开启或关闭，以防止发生事故，有的要求缓慢关闭，以防产生水击等，这在选用阀门类型时应加以考虑。

5、动作灵敏度和可靠性

动作灵敏度和可靠性这是指阀门对于介质参数变化，做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说，其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。

6、使用寿命：它表示阀门的耐用程度，是阀门的重要性能指标，并具有很大的经济意义。通常以能保证密封要求的启闭次数来表示，也可以用使用时间来表示。

第二节、常见阀门及其优缺点

1、闸 阀：

用来接通或截断管路中的介质，不适用于调节介质流量。它适用的压力、温度及口径范围很大，尤其适用于大、中口径的管道。

（1）优点：A流体阻力小。B启闭较省力。C介质的流动方向一般不受限制。

（2）缺点：高度大、启闭时间长。密封面易产生擦伤。

（3）分类：闸阀按阀杆结构和运动方式：明杆和暗杆。楔式和平行式。闸板：刚性单闸板、弹性单闸板、双闸板等。

2、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。它主要做截断阀使用，也可以设计成具有调节或截断兼调节的功能。

（1）优点：A结构简单、体积小，重量轻。

B：流体阻力小。中大口径的蝶阀，全开时的有

效流通面积较大。

C启用方便迅速而且比较省力。

D低压下可实现良好的密封。

E调节性能好。

（2）缺点：受密封材料的限制，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。

3、截断阀类：主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。

（1）截止阀：直通式、直流式和直角式。直通式是最常见的。但其流体阻力最大。直流式的流体阻力小，多用于含固体颗粒或粘度大的流体。

A、优点:截止阀的结构比较简单,制造与维修较方便。◎密封面不易磨损，擦伤，密封性较好，寿命较长。◎起闭时阀瓣行程较小，起闭时间较短，阀门高度较小。

B、缺点：◎流通阻力大。◎起闭力矩大，启闭较费力。◎介质流动方向受限制。

C、截止阀的结构形式：

a.直通式：常见的结构形式，其流体阻力最大。

b.直流式：流体阻力小，多用于含固体颗粒或粘度大的流体。

c.直角式：较小通径、较高压力。

（2）球阀: 是用带圆形通孔的球体做启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。

A、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，相当与流过一段直通的管子，在各类阀门中球阀的流体阻力最小。

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，体积小，重量较轻。特别是它的高度远小于闸阀和截止阀。

4.密封性能较好。球阀一般采用具有弹性的软质密封圈。

B、缺点

使用温度范围较小。球阀一般采用软密封圈，使用温度受材料的限制。密封材料的开发及金属硬密封球阀的应用能扩大球阀的使用温度范围。

C、球阀的结构形式：

按结构的密封机理，球阀可分为浮动球和固定球球阀。前者主要靠介质压力将球体压紧在出口端阀座上，其使用压力和通径受到限制。而后者的球体由安装在阀体上的上下两个轴承支持，球体的位置固定，密封作用是靠弹簧和介质压力使阀座压向球体而实现的。因而启闭力矩较小，使用于高压和大口径场合。

4、调节阀：主要用于调节介质的流量、压力等。包括：调节阀、节流阀、减压阀等。

节流阀：是通过改变流道截面以控制流体的压力及流量，属于调节类，但由于它的结构限制，没有调节阀的调节特性，故不能代替调节阀使用。

节流阀的启闭件大多为圆锥流线型。其结构简单，便于制造与维修，成本低。调节精度不高，不能代替调节阀。不能作为截断阀使用，无密封性能要求。

5、止回阀：用于阻止介质倒流，包括各种结构的止回阀。分为：升降式、旋启式、碟式及隔膜式等几种类型。

6、分流阀类：用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。

7、安全阀类：用于超压安全保护。 包括各种类型的安全阀。

第三节 安全阀的选用

一、优质安全阀的显著特点：

1、阀门安装尺寸符合国家相关标准的要求。

2、安全性。阀门出厂时按国家相关标准进行了强度试验与密封试验，确保阀门的机械性能符合国家标准的要求。

3、灵敏性。阀门的起跳条压力、回座压力，在国家标准及用户要求的范围内，起跳压力准确、起跳迅速，回座压力稳定。

4、密封性。阀门回座后密封性能优良，无泄漏。

5、有排放量要求的安全阀，阀门起跳后排放量达到国家标准规定的要求之机械特性，阀门的密封性能及其它性能保持稳定，不发生变化。

安全阀是一种用于受压设备，容器或管路上的自动压力释放装置。当被保护系统内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，排出部分多余的介质，以防止系统压力继续升高，当系统压力降低到某规定值时，阀门由能自动关闭，从而保证系统正常运行。

二、如何正确选用安全阀直接关系到使用单位的经济效益和操作人员及设备的安全，下面概略介绍安全阀选用的几个要点：

1、工作压力级（压力等级）的确定。

安全阀的工作压力与工作压力以及弹簧的工作压力级有着不同的含义，不能混为一谈。工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。划分的前提是能足以保证各个工作压力级的压力上限与下限均能符合有关标准所规定的动作性能指标。选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。

2、选用条件

（1）公称通径的选用安全阀的公称经应根据被保护系统所必需的排放量来确定。所用全阀的额定排量应大于并尽可能接近必需排放量。被保护系统所必需的排放量是指系统发生异常超压时为防止过分超压所必须排除的介质量，它是由系统或设备的工作条件、容量以及可能引起超压的原因等因素来决定。

（2） 材质的确定选用安全阀的材质应考虑介质的工作温度、工作压力，介质性能以及材料的工艺性，经济性等多种因素。一般情况下用户可根据我单位提供的安全阀样本中列举的不同型号安全阀的工作温度、压力范围以及代表性使用介质的种类进行选用。对材质有特殊要求时，可在订货时与我单位协商解决。

（3） 特殊结构安全阀的选用

1）带散热器安全阀的选用这种类型安全阀一般是用于介质温度较高的场合，以便于降低弹簧腔室的温度。通常当封闭式安全阀使用温度超过300℃以及开放式安全阀使用温度超过350℃时，应选用带散热器的安全阀。

2）波纹管安全阀对承受附加背压力的安全阀，而且其背压力变化量超过整定压力10％时，应选用这种安全阀。另外对使用有腐蚀性介质的安全阀，为防止弹簧及导向机构受介质腐蚀，也应选用波纹管安全阀。

3、一般安全阀订货须知

订购一般安全阀应注明下列各项内容：

1）安全阀的型号、公称通径、公称压力

2）安全阀的工作压力级或开启压力（整定压力）值

3）阀体材质及密封面材质

4、特殊规格安全阀订货须知

订购特殊安全阀时，除应注明安全阀的型号、公称通径以及开启压力之外，尚需注明以下各项：

（1）安全阀排放压力的最高值及回座压力（或启闭压差）最低值；

（2）被保护系统或设备的必须排量及拟装设阀门的数量；

（3）使用介质及其重度（液体）或分子量（气体）；

（4）阀门进口介质温度；

（5）阀门承受背压的类型及数值；

（6）其他要求。

第三章、重锤式液控蝶阀

一.阀门控制程序

本控制系统可实现就地操作及与水泵联动两种功能，在就地控制柜出线端子上，有供泵阀联动用接点，用户可根据需要自行选择。电气原理图见附图。

1.1准备步骤

首先将转换开关SA转到就地位置，再讲动力电源开关QF1、控制电源开关QF2合上，给整个系统供电。

1.2就地开阀

按动开阀按钮SB2、继电器KA1得电动作，KA1常开点闭合，使电磁阀YV得电，油泵电机启动，油泵开始供油，阀门开启，开至90度时，凸块靠近接近开关SQ1，其常开接点闭合，补压到SP1常闭接点断开油泵停止工作，开阀到位指示灯亮，证明阀门已在90度位置。

1.3就地关阀

按动关阀按钮SB3、继电器KA1失电动作，KA1常开点断开，使电磁阀YV失电，油缸内压力油回到邮箱，阀门开始关闭，关至0度时，凸块靠近接近开关SQ2，关阀到位指示灯亮。

1.4联动开阀

将SA转至远程位置，由水泵电机断路器辅助触点（常开）发出信号经端子8-I5，阀门开始开启直至90度结束。

1.5远程正常关阀

经端子8-I4由远程LCU发出信号，阀门开始关闭当关至15度时，SQ3被凸块靠近动作，KA5得电动作，其常开点42-43/44-45闭合提供一个关到15度信号，联动停止水泵电动机。

1.6远程事故关阀

当水泵发生电气故障跳闸时，电动机组开关柜断路器辅助触点（常闭）发出信号到端子8-I6，阀门联动关闭，保护机组。

当阀门非正常关闭时，阀门关至15度，SQ3被凸块靠近动作，KA5得电动作，其常开点42-43/44-45闭合提供一个关到15度信号，联动停止水泵电动机。

1.7全开补压

当阀门处于全开位置时，如果油缸内压力低于5MPa时，压力继电器SP2复位其接点接通，启动油泵给油缸补压，当压力升至12MPa以上时，SP1接点断开停止油泵，补压结束。

1.8阀门开度显示及调整

当阀门在开启或关闭时，由电位器R1和阀位显示表，实现开度指示的目的。调整过程如下：将阀门置于全关位置，此时开度指示应为0.然后将阀门开启至全开位置，此时开度表显示应为90，如达不到可调整阀位显示表。

二、阀门机械部分介绍及保养

1、主要用途与适用范围

本蝶阀适用于介质水的泵出口管路上，作为截断水流和止回阀用，用来避免和减少供水系统中水的倒流以及产生过大水锤和较大的压力波动，以保护水泵系统和凝结器。

三、产品的主要结构概述:

2.1、本蝶阀系法兰连接，其连接尺寸按国标GB/T1724.6-1998的规定。

2.2、本蝶阀主要由阀体、蝶板、重锤、液动装置、液控箱及电控箱等组成，外型结构如图。

2.3本蝶阀液压系统是特阀厂第五代新产品，电磁液控单向阀阀等液压元件采用航天液压元件技术，无泄漏密封材料，密封可靠，同时，液压系统中设有自动补压装置，一次开阀可保持长年运行不掉锤，阀门开度不变，运行平稳。

2.4、行程控制开关，采用德国图尔克公司生产的Ni4-M12-AD4X型电感式接近开关，动作灵敏，防护等级为IP65。

3、主要规格与技术参数。

3.1性能规范：

4、液压系统

4.1、开阀运动：启动油泵，油经油泵、滤油器、单向阀、高压软管进入油缸底部，压力油推动活塞运动，将连杆臂及重锤举起，同时带动轴及蝶板转动，实现开阀。调节油泵上的手柄，可以得到预定的开启速度，全开时间在20-50秒之间可调。

4.2、关阀运动：当关阀或事故失电时，电磁阀断电，由于解除励磁，电磁阀打开，在重锤力矩等作用下，油缸里的油通过油缸底部上的两个节流阀和高压软管、电磁阀而回到油箱，蝶板关闭，蝶阀的关闭分快、慢关两个阶段。开始关闭为快关段，时间在2-25秒之间可调。然后是慢关段,时间在4-60秒之间可调。快、慢关切换角在10-30度之间可调。

4.3、手动开、关阀运动：当检修或调整快、慢关角度及关阀时间时，可进行手动操作。

4.3.1、手动开启阀门，将电磁阀通电，摇动手摇泵，可使蝶阀徐徐打开(重锤亦随之上升)。

4.3.2、手动关闭阀门，将截止阀打开，油缸中的油在重锤力作用下回油箱，从而蝶阀按程序进行关闭。

注：本阀所配电磁阀为失电导通型，以确保在失电情况下关闭液控阀。

4.4、保压作用：本蝶阀的液压系统中设有蓄能器，蓄有压力油，当系统泄漏时，并可自动补压，当系统压力低于4MPa时压力继电器动作电机启动。为系统补压；当压力达10MPa时另一个压力继电力器动作，电机停止，补压结束。

4.5、备用复位装置：本蝶阀开启后，当液压系统中出现微量的内漏靠蓄能器补充，压力降至一定值时，继电器发令补压。为防止压力继电器失灵，设有行程开关复位装置。本阀开启后有蓄能器保压和行程开关复位双重保护。

5.保管与安装

5.1、本蝶阀应放在干燥处，阀口两端须封闭，长期存放时应定期检查加工表面及液压件，每半年清除污垢一次，更换一次防锈油。

5.2、安装前应仔细核对使用情况是否与蝶阀性能相符，并将阀门内腔清洗干净。

5.3、安装时，应将油箱部分用汽油（或煤油）清洗，用压力吹干后注入控制油，注油时，油必须过滤，保证油的清洁度，不许混入金属微粒、棉纱、纤维沙土等杂质，可用（100#-600#）铜丝过滤网过滤。

5.4、该蝶阀安装在水泵出口，尽量距水泵远些，最好5DN以为宜，并且阀出口应有一段直管段。

5.5、安装现场应保留适当的维修空间。

5.6、阀的最隹安装方向应是阀门关闭时密封圈压板在介质流向的上游。

5.7、进行管路强度试压时，必须打开蝶板。

6、使用与维护

6.1、本蝶阀应用在介质为水、油品、海水等管路上。

6.2、使用手摇泵时注意压力表指示，不能超过压力表极限压力。

6.3、该蝶阀上的各润滑点，应定期上油，保证润滑。

6.4、随时注意密封面和轴封的磨损情况，若密封面严重磨损并泄漏时可更换橡胶密封圈。当轴封泄漏时，调整填料压盖或更换轴密封圈。

6.5、液压装置的油位应定期检查，阀门开启油位不低于油标面1/3高度，过滤器每半年清洗一次，根据腐蚀情况定期更换过滤网，液压油换油时间，不能预先固定，应按实际情况检查油的清洁度及润滑性，一般应为一个检修期换一次油邮箱装油量为23升。

6.6、环境最低温度不低于-15℃时应选用20号机械油。环境最低温度不低于-25℃时应选用10号航空机械油。

6.7、压力继电器调定：压力继电器是根据压力切断或接通电路的液压元件，为了调节切换压力，首先必须拆下后盖调节内角螺丝可进行快速调节压力，调节中间无头螺钉可进行微量调节压力，顺时针旋转提高切换压力，逆时针旋转减少压力，本蝶阀所用压力继电器下位的调节压力为4MPa，用来保证系统压力低于4MPa时使电路接通，使电机带动油泵给系统供油补压，上位的压力继电器调定压力为10MPa用来控制系统最高压力。

6.8、蓄能器由皮囊自然分为两部分，内装氮气，囊外充液压油，在与液压系统组装前应将蓄能器皮囊内充满氮气，充气时蓄能器充气阀用充气工具打开与氮气瓶相连。当充气工具上压力表指示为7MPa时，则充气完毕。安装运输时请注意不要撞击，远离热源。

6.9、使用过程中如出现系统压力下降严重，则是液压系统泄漏引起的，少量泄漏（内漏）蓄能器可补充压力油解决，如蓄能器向系统补充能量仍解决不了，则是由液压系统较大的泄漏引起的。如果是外漏可调节固定螺钉或更换连接处的密封圈来解决，如小阀内部泄漏可将小阀拆下进行修理。

6.10、本阀在紧急状态下需要关闭时可逆时针旋转截止阀手柄,液压油在重锤作用下流回油箱,阀门随之关闭。

6.11、蝶阀出厂时的开启时间调节定为30秒，关闭时间调定为：快关5秒，慢关15秒，总关闭时间为20秒（也可按照用户要求调定）。

7、常见故障及排除方法：

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/79e5659f3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe93b.html