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1、Welcome!,常规阀结构及设计标准介绍,目录,总述闸阀截止阀 止回阀标准介绍,阀门是流体输送系统中的控制部件，具有接通或切断管路 介质，改变介质流动方向，调节介质的压力和流量，保护 管路的设备的正常运行的功能 。阀门可于控制空气、水、 蒸汽、各种腐蚀性介质、油品、等各种类型流体的流动， 广泛应用于石油、天然气、化工、核电、冶金、水力、电 站、长输管线等行业。,总述,阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。本次培训主要讲述栓接和压力密封连接的闸阀、截止阀和止回阀结构及相关标准。,闸阀,闸阀：是启闭件沿阀座轴线垂直方向移动，以实现启闭动
2、作的阀门。 一般做常开状 态使用。,定义：,优点：在全开时整个流通直通，流道通畅，流体阻力小，启闭力小，介质流向不受限 制，全开时介质冲蚀小；缺点：外型尺寸较大，安装空间大，开启高度大，开启时间长，密封面容易擦伤，双 密封面给加工和维修带来一些困难。,特点：,适用场合：,闸阀可用于需要双向密封的场合，通常压降要求较小。一般不用于节流应用，因为当 闸阀处于半开位置时，闸板会受流体冲蚀和冲击而使密封面破坏，还会产生振动和噪 声，所以闸阀最好是全开或者全闭位置。,闸阀,电动闸阀,气动闸阀,产品范围:,尺 寸: 2” 64” (DN50 DN1600)压力等级: 150lb 2500lb (PN20
3、PN420)主体材料: 碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢连接形式： RF, RTJ, BW,驱动方式有：手轮驱动 齿轮驱动 电动 气动 电液联动 气液联动,闸阀,栓接阀盖闸阀结构：,闸阀,栓接阀盖闸阀爆炸结构图：,压力阀盖闸阀结构：,闸阀,闸阀,压力密封阀盖爆炸结构图：,闸阀,a. 150LB闸阀由于结构长度比较短，中法兰为椭圆形，其余为圆形。b. 双座圈孔结构。c. 150LB中法兰为平面法兰， 300-600LB中法兰有司必克槽，900LB中法兰用椭圆形 的RTJ环连接。,阀体-栓接：,椭圆形中法兰,圆形中法兰,阀门端法兰连接形式：（铸钢闸阀、截止阀、止回阀）,a. 平面（密封面）法兰 f
4、lat flange （FF）b. 凸面（密封面）法兰 raised face（RF）,闸阀,c. 环槽密封面 （ring type joint face ）（RTJ）,闸阀,d. 榫槽面 （TG） tongue groove 适用于腐蚀性较强，密封性能要求严格的阀门。e. 凹凸面法兰（MF） male female 适用于各高压力的阀门。,阀体-压力密封：,一般900LB闸阀可采用压力密封结构。,闸阀,螺纹连接结构,螺栓连接结构,闸阀,座圈：,本体座圈,分离座圈,a) 本体阀座（Integral Seat Ring） 一般主体材料为不锈钢且座圈材料同主体 材料时，可用本体座圈。b) 分离阀座
5、（Separate Seat Ring） 按安装形式分： 焊接座圈(Welded Seat Ring) 螺纹座圈(Threaded Seat Ring),闸阀,按形状分： 平行座圈 楔形座圈,座圈：,闸阀,铸钢闸阀基本采用一片式弹性楔形闸板，能够自动适应由 于管道应力造成的阀体变形，具有微量补偿作用，避免出 现泄漏；此外，还可避免卡在阀座里。闸板带导向槽，确保在启闭过程中和壳体之间导向。闸板密封面可为本体也可堆焊，加工后堆焊厚度不小于1.6mm。,闸板：,闸阀,闸板和座圈的配合：,a. 闸板密封面宽度(W2)、内径(D2)与阀座 密封面宽度(W1)、内径(D1)的关系 W2+D2 W1+D1
6、b. 初始设计时，闸板密封面的最低点与 阀座密封面的最低点需重合【中心高差异】,闸阀,阀盖-栓接：,按结构分： 1. 整体阀盖结构； 2. 分离式阀盖：一般运用于大口径的阀门，阀盖外形较大，不利铸造和加工，故而 采 用阀盖于支架分离的方式。两者之间一般是通过法兰来连接，法兰形式通常有 圆 形和矩形。,整体阀盖,分离阀盖,闸阀,阀盖上部结构： 1. 阀盖上部设有一凹室，阀杆螺母放置其中，然后将压盖旋入，压盖外螺纹与凹室 的内螺纹配合紧固，并防止阀杆螺母纵向串动。凹室的底面上开有一适当的孔， 以便阀杆可以通过。通常为减少摩擦，会在阀盖上部开有一小孔，安装油杯，在 使用中时常注油，加以润滑。油杯的位
7、置应在凹室底面与压盖之间的高度。 2. 带顶法兰的阀盖，顶法兰符合ISO5210的标准，一般用于连接齿轮箱,电动装置， 气动装置等。,闸阀,阀盖上部结构：,阀盖-压力密封：,闸阀,螺纹连接阀盖,对开环连接阀盖,体、盖连接：,a) 栓接阀盖（Bolted Bonnet 简称B.B.） FFFlat Face平面法兰连接（只用于 150LB） T&G tongue and groove face榫槽面连接 (300LB-600LB) RTJRing Joint榫槽式连接（梯形槽）,FF,T&G,RTJ,闸阀,闸阀,b) 压力密封连接(Pressure Seal 简称 P.S.),闸阀,垫片：,NE
8、WAY默认设计是：1、150LB阀门使用的是强力垫(或石墨加强垫)； 现对于150LB不锈钢主体的阀门，中腔用波形垫。2、300600LB使用的是带内环金属缠绕垫3、9002500LB使用的是RTJ金属密封环,强力垫截面图,带内环缠绕垫半剖面视图,RTJ金属密封环半剖视图,阀门中法兰是相对静止件间的密封，常用的形式是放置密封垫片。旋紧螺栓压紧垫片，即可堵塞泄漏缝隙以达到密封的目的。,闸阀,压力密封阀门垫片结构：金属密封环；石墨密封环；,金属密封环；,石墨密封环,闸阀,上密封座：,阀盖上要有锥形的上密封面：其结构可为单独的上密封座（螺纹或焊接）、阀盖本体（奥氏体）上密封座，或堆焊。,填料：,填料
9、函内的填料受压套的轴向力作用而径向胀紧，以达到密封目的，填料磨损后可通过拧紧螺栓予以补偿。,一般所用填料的截面形状是正方形，即单圈填料的高度等于填料的宽度，150600LB 是5 圈填料组合，加填料垫环；900LB 以上是6 圈填料组合，加填料垫环。,纽威默认的填料结构是上下圈金属丝编织石墨，强度较好，防止填料被挤出，中间几圈为纯石墨，起主要的密封作用，,闸阀,压板和压套压板和压套接触面为球面，具有自动对心功能，将压力均匀地施加在填料上。,压板和压套：,阀杆：,a. 阀杆为整体锻造，不允许焊接。b. 阀杆与闸板连接为T型头结构。c. 阀杆具有上密封结构,阀门全开时与上密封座之间密封。d. 阀杆
10、设计应保证在承压区域的阀杆强度比承压区域外的高。e. 阀杆的上露头：DN150, 磨损余量上 露头= 3倍磨损余量。f. 阀杆采用明杆设计，使传动螺纹便于润滑和不受流体腐蚀，阀门的启闭位置直观明了。g. 阀杆螺纹左旋，为了保证阀门逆时针开启，顺时针关闭。,截止阀,截止阀：启闭件沿阀座轴线移动，以实现启闭动作的阀门，一般做常关用。,定义：,优点：开启高度小，工作行程小，启闭时间短；单面密封，加工性好；启闭过程中密封面 间一般无相对滑动，故不易磨损擦伤。缺点：流阻大，启闭力矩大，因此不能做得太大。,特点：,应用场合：,由于截止阀的压降较高，因此通常局限于在阀门正常情况下处于关闭状态，并且当阀门开启
11、时，压降并不是重要的影响因素的应用场合下使用。标准的截止阀，虽然结构上可适用于节流，但是不能在小于25%的开启度下长期节流使用。这样会导致噪音和振动，也可能对阀门和管道造成破坏。增加开启度，往往就可以解决这个问题。但是，所有这些类型的截止阀都不建议连续用于严格的节流应用中，这种情况可能需要采用控制阀。,截止阀,尺 寸: 2” 24” (DN50 DN1600)压力等级: 150lb 2500lb (PN20 PN420)主体材料:碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢、连接形式： RF, RTJ, BW,产品范围：,手轮驱动 齿轮驱动 电动 气动 电液联动 汽液联动,驱动方式：,截止阀,栓接阀盖截止
12、阀结构：,截止阀,栓接阀盖截止阀爆炸结构图：,截止阀,压力密封阀盖截止阀结构:,截止阀,阀体-栓接：,a. 单座圈孔，座圈中心线与阀体中心垂直；b. 截止阀为直通式结构，介质低进高出；c. 150-600LB中法兰有司必克槽，900LB中法兰用椭圆形的RTJ环连接。,阀门端法兰连接形式-同闸阀,阀体-压力密封：,截止阀,一般900LB截止阀可采用压力密封结构,压力密封截止阀阀体都为本体座圈结构。,螺纹连接结构,螺栓连接结构,截止阀,座圈：,a) 本体阀座（Integral Seat Ring） 一般主体材料为不锈钢且座圈材料同主体 材料时，可用本体座圈。b) 分离阀座（Separate Sea
13、t Ring） 焊接座圈(Welded Seat Ring) 螺纹座圈(Threaded Seat Ring),本体阀座,焊接座圈,螺纹座圈,截止阀,阀瓣:,1. 14”寸及以上阀瓣采用40锥角，其余采用60锥角。2. 默认150LB，18” 和300LB，14”的截止阀设计时考虑到导向，以保证阀瓣和阀座良好的对中。阀座和阀瓣分别加焊导向套和导向杆，设计导向杆时保证导向杆的长度要大于行程，但不能与阀体底部干涉。3. 全开时阀瓣与座圈形成的流道面积不低于通道直径的80%。4. 若阀杆与阀瓣选用材料易产生冷焊（咬合）时需加合适 的止推垫，此时阀瓣留有止推垫槽。如常用的对1Cr13阀 杆的阀瓣需有止
14、推垫槽。,截止阀,阀瓣和阀座的配合：,A值：口径小于10”时一般比阀座密封面内 径小4mm；10”时比阀座密封面内 径小8mm。B值：一般比阀座密封面外径大410mm。C值：一般取比B大25mm。,阀瓣盖:,阀瓣盖将阀瓣连接到阀杆上，使得阀瓣能够旋转，并有助于保证阀座地紧密密封和无故障运行。,截止阀,阀盖-栓接：,按结构分： 1. 整体阀盖结构； 2. 分离式支架一般运用于大口径的阀门，阀盖外形较大，不利铸造和加工，故而采 用阀盖于支架分离的方式。两者之间一般是通过法兰来连接，法兰形式通常有圆 形和矩形。,整体阀盖,分离支架,截止阀,阀盖/支架上部结构： 1. 升降杆截止阀同闸阀；但为了能保证
15、很好的轴向方向，防止阀 杆扭曲等,在阀杆上设一 定向块，在支架上设一导向筋，定向块 与阀杆之间用销固定，销孔的开设即要保证与定向块良好的位， 又要保证阀杆的有效强度，通常在阀杆的两侧面开孔。,2. 旋转升降杆截止阀阀盖：手轮通过驱动阀杆来带动阀门升降。,定向块结构,截止阀,阀盖-压力密封：,体、盖连接：,a) 螺柱连接阀盖（Bolted Bonnet 简称 B.B.） T&G tongue and groove face榫槽面连(150LB-600LB) RTJRing Joint榫槽式连接（梯形槽）,T&G,RTJ,截止阀,截止阀,b) 压力密封连接(Pressure Seal 简称 P.S
16、.),截止阀,垫片：,阀门中法兰是相对静止件间的密封，常用的形式是放置密封垫片。旋紧螺栓压紧垫片，即可堵塞泄漏缝隙以达到密封的目的。,NEWAY默认设计是：1、150600LB使用的是带内环金属缠绕垫2、9002500LB使用的是RTJ金属密封环,带内环缠绕垫半剖面视图,RTJ金属密封环半剖视图,压力密封阀门垫片结构同闸阀。,截止阀,阀杆为整体锻造，不允许焊接。阀杆具有上密封结构，在阀门全开时与上密封座之间密封。阀杆设计应保证在承压区域的阀杆强度比承压区域外的高。阀杆上露头通常在913mm之间，不要随意的加大。阀杆采用明杆设计，使传动螺纹便于润滑和不受流体腐蚀，阀门的启闭位置直观明了。阀杆螺纹
17、右旋，为了保证阀门逆时针开启，顺时针关闭。,阀杆：,止回阀,止回阀：止回阀是指依靠介质本身流动而自动启、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。,定义：,优点：结构简单，不需要外力辅助密封。缺点：密封性能不是很好,特点：,应用场合：,旋启式止回阀可以防止管路中的流体倒流。可以安装在水平或垂直(流向朝上)的管路上。 适用于低速流量的应用场合。,尺 寸: 2” 48” (DN50 DN1200)压力等级: 150lb 2500lb (PN20 PN420)主体材料: 碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢连接形式: RF, RTJ, BW,产品范围：,止回阀,止回阀,栓接阀盖止回阀结构：,止回阀,栓接阀盖止回阀
18、爆炸图：,止回阀,压力密封阀盖止回阀结构：,止回阀,阀体-栓接：,150LB中法兰为平面法兰， 300-600LB中法兰有司必克槽，900LB中法兰用椭圆形的RTJ环连接。,阀瓣旋起后，阀座出口侧的流道面积不小于全通道面积。,阀门端法兰连接形式同闸阀。,止回阀,阀体-压力密封：,一般900LB闸阀可采用压力密封结构。与密封环接触面堆焊E309,加工后堆焊层厚度不小于2mm，不锈钢不堆焊。,座圈：,座圈结构类似闸阀，一般情况下止回阀座圈与同口径同磅级闸阀座圈相同。,旋启式止回阀的阀座表面不存在磨损或刮伤的倾向，因为阀瓣与平面阀座相适应，不会在关闭时产生摩擦接触。,止回阀,阀瓣：,通过阀瓣螺母和开
19、口销将阀瓣安全紧固在摇杆上，阀瓣旋转自如，避免定位磨损。,止回阀,阀瓣和座圈的配合：,阀瓣利用流体速度压力来开启和保持在开启的位置（开启角度通常为50左右），并利用重力的作用来关闭。如果流体流速和压力无法将阀门支撑在一个较大的开启度并保持在稳定的开启位置，则阀瓣和相关的运动部件可能会处于一种持续振动的状态。为了避免出现运动部件的过早磨损、噪音或振动运行，要根据流体状态选择止回阀的通径。,止回阀为平面密封，阀瓣密封面宽度=座圈密封面宽+2.513mm（随 口径增大而增大，大口径的一般阀瓣密封面宽度约为阀座的2倍。且密封面中径与座圈密封面中径相等。阀瓣于密封状态时，中心线应略高于座圈中心线0.5-
20、2mm。,止回阀,阀盖-栓接：,小规格采用锻造阀盖，大规格为铸造阀盖，当阀门重量大于23Kg时，一般要在阀盖上设置吊环螺钉。,锻造阀盖,铸造阀盖,阀盖-压力密封：,止回阀,止回阀,体、盖连接：,a) 螺柱连接阀盖（Bolted Bonnet 简称 B.B.） FFFlat Face平面法兰连接（只用于 150LB） T&G tongue and groove face榫槽面连接 (300LB-600LB) RTJRing Joint榫槽式连接（梯形槽）,FF,T&G,RTJ,止回阀,b) 压力密封连接(Pressure Seal 简称 P.S.),止回阀,垫片：,除了150LB止回阀用圆形的强
21、力垫外，其余同闸阀。,螺塞：,销轴孔外端部的螺塞拧紧后，螺塞与销轴之间应留23mm间隙，以防销轴被螺塞顶住。,螺塞要有止动垫片防松，但对于28”的止回阀采用法兰式密封盖密封形式，两种情形下，螺塞和密封盖应该在阀门的同一侧。两种不同的结构如下：,螺塞结构,密封盖结构,压力密封止回阀都为内销轴结构，无此零件。,标准介绍,基础标准ASME B16.34 法兰端、螺纹端和焊接端阀门ASME B16.10 阀门结构长度 ASME B16.5 管法兰和法兰管件ASME B16.25 对焊端MSS SP44 /B16.47 大口径法兰ASME B36.10M/B36.19M 钢管API 598 阀门检验与试
22、验ISO 5208 工业阀门阀门的压力试验MSS SP-55 钢铸件表面质量目视检测标准MSS SP-25 阀门与法兰管件的标记标准GB/T 12221 金属阀门 结构长度,标准介绍,闸阀设计标准ISO10434/API600 /BS1414 石油、天然气用螺栓连接阀盖钢制闸阀API 603 耐腐蚀螺栓连接法兰和对焊端闸阀ISO 14313/ API 6D 管线阀门GB/T12234 石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀,截止阀设计标准BS1873石油、石化及相关工业用法兰端和对焊端钢制截止阀和截止止回阀GB/T12235石油、石化及相关工业用的钢制截止阀和升降式止回阀,标准介绍,止回阀设
23、计标准BS1868石油、石化及相关工业用法兰端和对焊端钢制止回阀GB/T12236石油、化工及相关工业用的钢制旋启式止回阀API 594 对夹、凸耳和双法兰止回阀ISO 14313/ API 6D 管线阀门（全开式止回阀用）,锻钢阀设计标准API 602 紧凑型钢制法兰端、螺纹端和加长阀体端闸阀ISO 15761 石油天然气工业DN100及以下钢制闸阀、截止阀及止回阀,标准介绍,常用材料标准ASTM A105/A105M 管道元件用碳钢锻件ASMT A182/A182M 高温用锻制或轧制合金钢公称管道法兰、钢制 管配件、阀门和零件ASTM A216/A216M 可熔焊高温用碳钢铸件ASTM A
24、217/A217M 高温承压零件用马氏体不锈钢和合金钢铸件ASTM A351/A351M 承压元件用奥氏体、奥氏体-铁素体铸件ASTM A352/A352M 低温承压件用铁素体和马氏体钢铸件ASTM A350/A350M 要求缺口韧性试验的管道零部件用碳钢和低合 金钢铸件ASTM A193/A193M 高温用合金钢和不锈钢螺栓材料ASTM A194/A194M 高温高压螺栓用碳钢和合金钢螺母ASTM A320/A320M 低温用合金钢螺栓材料,标准介绍,高温用主体材料铸件ASTM A217 WC6/WC9/C5/C12/C12A主体材料锻件ASTM A182 F11/F22/F5/F9/F91
25、内件材料一般采用20Cr1Mo1V1A、25Cr2Mo1VA 或F304、F316控制含碳量(0.04%)的阀杆，双面STL密封面紧固件材料采用B16/7,常温用主体材料铸件ASTM A216 WCB/WCC主体材料锻件ASTM A105内件材料一般采用A182 F6a阀杆，单面堆STL密封面紧固件材料一般采用B7/2H，B7M/2HM,标准介绍,低温用主体材料铸件ASTM A352 LCB/LCC主体材料锻件ASTM A350 LF2内件材料一般采用A182 F6a阀杆，单面堆STL密封面紧固件材料一般采用L7M/7M,超低温用主体材料铸件ASTM A351 CF8/CF8M/CF3/CF3M主体材料锻件ASTM A182 F304/F316/F304L/F316L内件材料一般采用ASTM A182 F304/F316/F304L/F316L阀杆， 双面堆STL密封面中腔紧固件材料一般采用B8(2)/8,Thank you！,The End,
