阀门:
阀门是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流防止逆流、稳压、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。
按结构特征,根据关闭件相对于阀座移动的方向可分:
1.截门形:关闭件沿着阀座中心移动。
2.闸门形:关闭件沿着垂直阀座中心移动。
3.旋塞和球形:关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。
4.旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转。
5.碟形:关闭件的圆盘,围绕阀座内的轴旋转。
6.滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。
按用途,根据阀门的不同用途可分:
1.开断用:用来接通或切断管路介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。
2.止回用:用来防止介质倒流,如止回阀。
4.分配用:用来改变介质流向、分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。
5.安全阀:在介质压力超过规定值时,用来排放多余的介质,保证管路系统及设备安全,如安全阀、事故阀。
按驱动方式,根据不同的驱动方式可分:
1.手动:借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,有人力驱动,传动较大力矩时,装有蜗轮、齿轮等减速装置。
2.电动:借助电机或其他电气装置来驱动。
3.液动:借助(水、油)来驱动。
4.气动:借助压缩空气来驱动。
按压力,根据阀门的公称压力可分:
1.真空阀:绝对压力<0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门,通常用mm 汞柱或mm水柱表示压力。
2.低压阀:公称压力PN≤1.6Mpa的阀门(包括PN≤1.6MPa的钢阀)
3.中压阀:公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。
4.高压阀:公称压力PN10.0—80.0MPa的阀门。
5.超高压阀:公称压力PN≥100.0MPa的阀门。
按介质的温度分,根据阀门工作时的介质温度可分:
1.普通阀门:适用于介质温度-40℃~425℃阀门。
2.高温阀门:适用于介质温度425℃~600℃阀门。
3.耐热阀门:适用于介质温度600℃以上的阀门。
4.低温阀门:适用于介质温度-40℃~-150℃阀门。
5.超低温阀门:适用于介质温度-150℃以下阀门。
按公称通径分,根据阀门的公称通径可分:
1.小口径阀门:公称通径DN<40mm的阀门。
2.中口径阀门:公称通径DN50~300mm的阀门。
3.大口径阀门:公称通径DN350~1200mm的阀门。
4.特大口径阀门:公称通径DN≥1400mm的阀门。
按与管道连接方式分,根据阀门与管道连接方式可分;
1.法兰连接阀门:阀体带有法兰,与管道采用法兰连接的阀门。
2.螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道采用螺纹连接的阀门。
3.焊接连接阀门:阀体带有焊口,与管道采用焊接连接的阀门。
4.夹箍连接阀门:阀体上带有夹口,与管道采用夹箍连接的阀门。
5.卡套连接阀门:采用卡套与管道连接的阀门。
关闭件和阀座密封面的工作条件:
由于阀门用途十分广泛,因此阀门密封面的工作条件差异很大。压力可以从真空到超高压,温度可以从-269℃到816℃,有些工作温度可达1200℃,工作介质从非腐蚀介质到各种酸碱等强腐蚀性介质。从密封面的受力情况来看,它受挤压和剪切。从磨擦学的角度来看,有磨拉磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀等等。因此,应该根据不同的工作条件选择相适应的密封面材料。
阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料:
阀体、阀盖和阀板(阀瓣)是阀门主要零件之一,直接承受介质压力,所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。常用材料有下面几种:
一、灰铸铁:灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10℃~200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为:HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可锻铸铁:适用于公称压力PN≤2.5MPa,温度为-30~300℃的水、蒸汽、空气及油品介质,常用牌号有:TH300—06、KTH330—08、KTH350—10。
三、球墨铸铁:适用于PN≤4.0MPa,温度为-30~350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。
常用牌号有:QT400—15、QT450—10、QT500—7。鉴于目前国内工艺水平,根据经验,建议PN≤2.5MPa,阀门还是采用钢制阀门为安全。
四、耐酸高硅球墨铸铁:适用于公称压力PN≤0.25MPa,温度低于120℃的腐蚀性介质。
五、碳素钢:适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30~425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25 及优质钢20、25、30 及低合金结构钢16Mn。
六、铜合金:适用于PN≤2.5MPa 的水、海水、氧气、空气、油品等介质,以及温度-40~250℃的蒸汽介质,常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜),H62、Hpb59—1(黄铜)、QAZ19—2、QA19—4(铝青铜)。
七、高温铜:适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV,ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。
八、低温钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质,常用牌号)有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9;
九、不锈耐酸钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸,醋酸等介质,常用牌号有ZG0Cr18Ni9T、ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>, ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>。
密封面材料:
密封面是阀门最关键工作面,密封面质量的好坏关系到阀门使用寿命,通常密封面材料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素。
通常分两大类:
(一)软质材料
1、橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等)
2、塑料(聚四氟乙烯,尼龙等)
(二)硬密封材料
1、铜合金(用于低压阀门)
2、铬不锈钢(用于普通高中压阀门)
3、司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门)
4、镍基合金(用于腐蚀性介质)