閥門(mén)選型基本知識概括

閥門(mén)是用來(lái)控制管道內介質(zhì)的，具有可動(dòng)機構的機械產(chǎn)品的總體。其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通，改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，調節介質(zhì)的壓力和流量，保護管路和設備的正常運行。

隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，閥門(mén)在工業(yè)、建筑、 農業(yè)、國防、科研以及人民生活等方面使用日益普遍，閥門(mén)現已成為人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域中*的通用機械產(chǎn)品。

工業(yè)用閥門(mén)誕生在蒸汽機發(fā)明之后，近十幾年來(lái)，由于石油、化工、電站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要，對閥門(mén)提出了更高的要求，促使人們研究和生產(chǎn)高參數的閥門(mén)。工作溫度從一269°C的 超低溫到3430°C的高溫，工作壓力從超真空1.33X 10-8?3到超高壓1460^^3，公稱(chēng)尺寸從幾毫米的儀 表閥到公稱(chēng)尺寸十幾米、重幾十噸的工業(yè)管路閥，驅動(dòng)方式從zui初的手動(dòng)發(fā)展到電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)直至如今的程控、數控、遙控等。

從以上描述可知，閥門(mén)的用途極為廣泛，但是如果選型、使用維護不當，造成閥門(mén)泄漏，由此引起的火災、爆炸、中毒、燙傷事故及造成能源浪費、設備腐蝕、物料增耗、環(huán)境污染，甚至造成停產(chǎn)等事故， 后果將難以想象。如何正確了解、選擇、安裝及使用 維護閥門(mén)，成為廣大用戶(hù)及工程技術(shù)人員迫在眉睫的問(wèn)題。

隨著(zhù)各類(lèi)成套設備工藝流程和性能的不斷改進(jìn)， 閥門(mén)的種類(lèi)也在不斷變化增加著(zhù)。閥門(mén)的分類(lèi)方法有很多種，分類(lèi)方法不同，結果也不相同，常用的幾種分類(lèi)方法如下。

1.2.1按用途和作用分類(lèi)

閥門(mén)按用途和作用分類(lèi)可分為截斷閥類(lèi)、止回閥 類(lèi)、分流閥類(lèi)、調節閥類(lèi)、安全閥類(lèi)、其他特殊閥類(lèi)和多用途閥類(lèi)。

截斷閥類(lèi)——主要用于截斷或接通管道中的介質(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等。

止回閥類(lèi)——用于阻止介質(zhì)倒流。如止回閥等。 分流閥類(lèi)——用于改變管路中介質(zhì)的流向，起分配、分流或混合介質(zhì)的作用。如三通或四通旋塞閥、 三通或四通球閥、分配閥等。

調節閥類(lèi)——主要用于調節介質(zhì)的流量和壓力等。如調節閥、減壓閥、節流閥、平衡閥等。

安全閥類(lèi)——用于超壓安全保護，排放多余介 質(zhì)，以防止壓力超過(guò)額定的安全數值，當壓力恢復正常后，閥門(mén)再關(guān)閉阻止介質(zhì)繼續流出。如各種安全閥、溢流閥等。

其他特殊閥類(lèi)——如蒸汽疏水閥、放空閥、排渣閥、排污閥、清管閥等。

多用途閥類(lèi)——如截止止回閥、止回球閥、截止止回安全閥等。

閥門(mén)按動(dòng)力源分類(lèi)可分為自動(dòng)閥門(mén)和驅動(dòng)閥門(mén)。 自動(dòng)閥門(mén)——依靠介質(zhì)（液體、空氣、蒸汽等） 本身的能力而自行動(dòng)作的閥門(mén)。如安全閥、止回閥、 減壓閥、蒸汽疏水閥、緊急切斷閥等。

驅動(dòng)閥門(mén)——借助手動(dòng)、電力、氣力或液力來(lái)操 作的閥門(mén)。如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等。

(1)按公稱(chēng)尺寸分類(lèi)

閥門(mén)按公稱(chēng)尺寸可分為小口徑閥門(mén)、中口徑閥門(mén)、大口徑閥門(mén)和特大口徑閥門(mén)。

小口徑閥門(mén)——公稱(chēng)尺l<DiV40的閥門(mén)。

中口徑閥門(mén)——公稱(chēng)尺寸DiV，DN50<DN< DJV300的閥門(mén)。

大口徑閥門(mén)——公稱(chēng)尺寸DiV，DN350<DN< DN1200的閥門(mén)。

特大口徑閥門(mén)——公稱(chēng)尺寸>DiV1400的閥門(mén)。

(2)按公稱(chēng)壓力分類(lèi)

閥門(mén)按公稱(chēng)壓力可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥和超高壓閥。

低真空閥門(mén)——105?102Pa。

中真空閥門(mén)——102?10-Wa。

高真空閥門(mén)——10-1?10—5 Pa。

超高真空閥門(mén)——<10-5 Pa。

低壓閥——公稱(chēng)壓力<~16的閥門(mén)。

中壓閥——PiV16<公稱(chēng)壓力<尸皿00的閥門(mén)。 高壓閥——J°N100<公稱(chēng)壓力<1^\/1000的閥門(mén)。 超高壓閥——公稱(chēng)壓》>PN1000的閥門(mén)。

(3)按介質(zhì)極限工作溫度分類(lèi)

閥門(mén)按工作溫度可分為高溫閥、中溫閥、常溫閥、低溫閥和超低溫閥。

高溫閥——^>425°C的閥門(mén)。

中溫閥——120°C?425°C的閥門(mén)。

常溫閥——_29°C<a<120°C的閥門(mén)。

低溫閥——_100°C<i<—29°C的閥門(mén)。

超低溫閥——1<—100 °C的閥門(mén)。

(4)按殼體材料分類(lèi)

閥門(mén)按殼體材料可分為非金屬閥門(mén)、金屬閥門(mén)和金屬襯里閥門(mén)。

非金屬閥門(mén)——陶瓷閥門(mén)、玻璃鋼閥門(mén)、塑料閥門(mén)等。

金屬閥門(mén)——鑄鋼閥門(mén)、鑄鐵閥門(mén)、合金閥門(mén)等。

金屬襯里閥門(mén)——襯鉛閥門(mén)、襯塑閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯搪瓷閥門(mén)等。

(5)按與管道的連接方式分類(lèi)

閥門(mén)按與管道的連接方式可分為螺紋連接閥門(mén)、 法蘭連接閥門(mén)、焊接連接閥門(mén)、對夾連接閥門(mén)、卡箍連接閥門(mén)和卡套連接閥門(mén)。

螺紋連接閥門(mén)——閥體上帶有內螺紋或外螺紋， 與管道采用螺紋連接的閥門(mén)。

法蘭連接閥門(mén)——閥體上帶有法蘭，與管道采用法蘭連接的閥門(mén)。

焊接連接閥門(mén)——閥體上帶有對焊口或承插口， 與管道采用焊接連接的閥門(mén)。

對夾連接閥門(mén)——閥體無(wú)法蘭或有單法蘭，與管道采用對夾連接的閥門(mén)。

卡箍連接閥門(mén)——閥體上帶有夾口，與管道采用卡箍連接的閥門(mén)。

卡套連接閥門(mén)——用卡套與管道連接的閥門(mén)。

閥門(mén)按結構特征可分為截門(mén)形、閘門(mén)形、旋塞和球形、旋啟形、滑閥形和蝶形。

截門(mén)形——關(guān)閉件沿著(zhù)閥座的中心線(xiàn)移動(dòng)，如圖1-1所示。

閘門(mén)形——關(guān)閉件沿著(zhù)垂直于閥座中心線(xiàn)的方向移動(dòng)，如圖1-2所7K。

旋塞和球形——關(guān)閉件是柱塞、錐塞或球體，圍繞本身的軸線(xiàn)旋轉，如圖1-3所示。

旋啟形——關(guān)閉件圍繞閥座外的軸線(xiàn)旋轉，如圖1-4所示。

滑閥形——關(guān)閉件在垂直于通道的方向上滑動(dòng)， 如圖1-5所示。

蝶形——關(guān)閉件的圓盤(pán)圍繞閥座內的軸線(xiàn)旋轉 (中線(xiàn)式），或圍繞閥座外的軸線(xiàn)旋轉（偏心式）的結構，如圖1-6所示。

對閥門(mén)型號的編制，20世紀60年代我國就制定了JB 308—62《閥門(mén)型號編制方法》。目前，《閥門(mén)型號編制方法》標準較新版本為JB/T 308—2004。通用閥門(mén)型號的編制一直基于該標準進(jìn)行。閥門(mén)型號的統一，給閥門(mén)的選型、設計和經(jīng)銷(xiāo)提供了方便。閥門(mén)制造廠(chǎng)一般按上述標準進(jìn)行閥門(mén)的統一編號。

當今閥門(mén)的類(lèi)型和材料種類(lèi)越來(lái)越多，閥門(mén)型號的編制也越來(lái)越復雜。雖然我國有閥門(mén)型號編制的統一標準，但已不能*適應閥門(mén)工業(yè)發(fā)展的需要，逐步演變出一些行業(yè)或單位自己的編號方法。例如，在石油化工行業(yè)，石化設計院為了使裝置采用的閥門(mén)科學(xué)化、規范化以及便于計弇機統計，制定了一套閥門(mén) 型號編制規定一~(<閥門(mén)編碼規定》。

螺紋連接屬于可拆卸連接，不宜焊接或需要拆卸的場(chǎng)合大多使用螺紋連接，對于>DiV50的螺紋連接可用于沒(méi)有危險的流體，但其連接不易運制，并且很難在不損傷構件情況下，施加足夠的轉矩來(lái)擰緊連接接頭，所以螺紋連接大多用于<^]\/50沒(méi)有危險流體題的流體管道，常用于小于或等于PN100，小于或等于DiV50的沒(méi)有危險流體的管路中；對焊法蘭其頸部過(guò)渡結構強度和剛度都較好，可與管子對焊連接并 很容易進(jìn)行射線(xiàn)檢測，使其具有*的整體性，因此可適用于工況較苛刻的場(chǎng)合，如油氣及化工介質(zhì)等。

常用法蘭類(lèi)型及代號如圖1-7所示。

全平面法蘭一般用于低壓鑄鐵、鑄鋼或非金屬閥門(mén)中。突面法蘭在中低壓情況下能達到很好的密封效果，故在客戶(hù)無(wú)特殊要求時(shí)中低壓閥門(mén)大多采用突面法蘭。榫槽式法蘭是將平墊片安裝在封閉槽中，這種結構在密封面上，可產(chǎn)生很高的密封比壓，通常遠遠超過(guò)墊片材料的屈服點(diǎn)，從而保證了可靠的密封性。 其缺點(diǎn)是長(cháng)期使用后，閥門(mén)部件維修或更換時(shí)，墊片難以從密封槽中取出，如果硬性取出，往往會(huì )將密封槽損壞，所以這種法蘭并不是廣泛使用的法蘭類(lèi)型， 它的用途也很有限。凹凸式法蘭是將平墊片安裝在凹面法蘭的密封面內，與榫槽式密封結構相比，其易于拆卸，其缺點(diǎn)是墊片容易與介質(zhì)接觸，使用在高壓下易被介質(zhì)沖刷、變形，無(wú)法起到良好的密封效果，設計、制造時(shí)可根據實(shí)際需要適當地加人內、外環(huán)，及內、外包邊，以提高其密封效果。環(huán)連接面法蘭是在兩個(gè)帶有環(huán)形凹槽的突面法蘭中放入一個(gè)環(huán)形軟金屬環(huán)墊片，墊片會(huì )有輕微的變形以起到密封作角，它廣泛用于高壓和有毒流體管道。常用法蘭密封面類(lèi)型及代號如圖1-8所示。

對于>DiV50的管道，法蘭是zui常用的連接方法，法蘭連接的閥門(mén)，安裝和拆卸都非常方便，而且適用的公稱(chēng)尺寸和公稱(chēng)壓力非常廣。與閥門(mén)連接的法蘭，可分為平焊法蘭、對焊法蘭、承插焊法蘭、整體法蘭等；按密封面形式又可分為全平面法蘭、突面法 蘭、凹凸面法蘭、榫槽面法蘭和環(huán)連接面法蘭。各種法蘭結構形式和密封面形式選擇取決于不同的使用工況。

一般在客戶(hù)無(wú)特殊要求的情況下，閥門(mén)的連接法蘭都是與閥門(mén)一起鑄造出來(lái)的，稱(chēng)之為整體式法蘭， 也是法蘭連接中zui常用的；平焊法蘭由于結構強度、 剛度較低，多使用于條件較緩和的工況下，如低壓循環(huán)水用閥門(mén)，一般低壓壓縮空氣用閥門(mén)等，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便；螺紋法蘭的使用范圍不能超過(guò)DM50,適用工況與平焊法蘭相似，但螺紋法蘭的密封和準確定位是很難做到的，因此當管道要求不能有任何泄漏時(shí)，一般不考慮螺紋法蘭；在小尺寸的法蘭中承插焊是很常見(jiàn)的，這種法蘭很容易安裝和焊接，但是不能用于有毒流體，因為焊縫很難進(jìn)行射線(xiàn)探傷，也不能用于會(huì )導致產(chǎn)生腐蝕或者引起腐蝕問(wèn)

這種結構適用于各種壓力和溫度，在較苛刻的條件下使用時(shí)候，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門(mén)拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用限于通常能長(cháng)期可靠地運行，或使用條件苛刻、溫度較高的場(chǎng)合。如火力發(fā)電站、核能工程、乙烯工程的管道上。

對于<DN50、壁厚較薄的管道焊接閥門(mén)通常具有焊接插口來(lái)承接帶平面端的管道。但由于承插焊接在插口與管道間形成縫隙，因而有可能使縫隙受到某些介質(zhì)的腐蝕，同時(shí)管道的振動(dòng)會(huì )使連接部位疲勞， 因此承插焊接的使用也受到一定的限制

卡箍連接結構具有*的柔性特點(diǎn)，使管路具有抗振動(dòng)、抗收縮和膨脹的能力，與焊接和法蘭連接相

比，管路系統的穩定性增加，并能夠更好地抵御由于振動(dòng)引起的疲勞，更適合溫度的變化，從而保護了管路組件，也減少了管道應力對結構件的破壞，其操作簡(jiǎn)單，所需要的操作空間變小，維修方便。被廣泛用于衛生工況和快速拆卸等操作的工況。

卡套連接特點(diǎn)是依靠卡套的切割刃口，緊緊咬住鋼管管壁，使管內的高壓流體得到*密封。這種連接結構具有連接緊固、耐沖擊、抗振動(dòng)性好、維修方便、防火防爆和耐壓能力高、密封性能良好等優(yōu)點(diǎn)， 是電站、煉油、化工裝置和儀表測量管路中的一種*連接方式。

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