2阀门结构基本知识.docx
《2阀门结构基本知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2阀门结构基本知识.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2阀门结构基本知识
电站阀门基本知识
一、工厂基本概况
开封高压阀门有限公司（原开封高压阀门厂，原机械工业部直属大型国有企业，2003年改制为民营企业）是以生产和经营高中压铸钢阀门为主的行业重点骨干企业，现为中国阀门协会理事长厂。
工厂创建于1959年，1964年正式投产，工厂占地36万平方米，是一个具有产品设计、试验研究、铸锻件生产、机械加工、产品性能测试等全套阀门生产能力的大型企业。
工厂现有职工1000余人，其中工程技术人员200余人，全厂拥有主要设备570余台，精大稀设备40余台，有从意大利IMF公司引进的90年代国际水平的铸钢树脂砂脱箱造型自动线，从美国贝尔公司引进的炉前化学成份直读光谱分析仪，德国引进的Co60r射线无损探伤机，1.25米数控立车，3.4米立式车床等。
工厂主要产品有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、真空阀、水压试验阀、抽气止回阀等11个系列，700多个型号、3000多个规格，压力为1.6~42Mpa，口径为3~1300mm，使用温度为-196℃~570℃。
产品广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业。
工厂1985年从日本冈野阀门株式会社引进高温高压电站阀门设计制造技术，已为200多台20万kw、30万kw、60万kw等发电机组生产高温高压电站阀门20000多台，给上海外高桥一、二期工程、常熟电厂、双辽电厂等30万kw及60万kw机组的配套产品占进口阀门的60%以上。
出口美国德莱塞公司、英国ABB公司、孟加拉国吉大港电厂、伊朗阿拉克电厂以及加拿大、巴基斯坦等20多个国家。
工厂通过美国石油学会（API）质量认证，挪威DNV公司ISO9001国际质量体系认证，欧盟CE认证，工厂产品多次获国家、部、省、市级新产品奖。
二、引进技术介绍
工厂1985年从日本冈野阀门株式会社引进电站阀门制造技术，主要为两个方面：
1、电站阀门铸钢技术：
冶炼、造型、铸造、无损检验，引进铸钢钢种为：
WCB、WC1、WC6、WC9、C5。
2、电站阀门设计、制造技术：
以上各钢种压力1500Lb---3500Lb的闸阀、截止阀、止回阀的设计、制造。
1999年获得日本冈野阀门株式会社电站阀门铸造、设计、制造合格证书，从1998年开始给国内60万千瓦、30万千瓦机组提供各类阀门。
获国家重大技术装备奖、引进、消化技术奖等。
三、工厂生产技术组织系统
1、生产系统
热加工：
由模型、锻热（锻造及热处理）、铸钢分厂组成。
冷加工：
由金工一（中口径阀门）、金工二（大口径阀门）、金工三（中小口径电站阀门）、机具（机修、工具）分厂组成。
厂区外有特阀（主要为小批量、特殊阀门）、北郊（主要为安全阀）分厂。
2、技术系统
技术中心：
由阀门设计、金加工工艺、焊接工艺组成，负责生产技术。
研发中心：
开发研究新钢种、新结构阀门。
铸造、锻造、热处理技术由相应分厂的技术组负责。
四、阀门的分类
1、按压力分
低压阀门：
PN≤1.6MPa。
中压阀门：
PN2.5--6.4MPa。
高压阀门：
PN10---80MPa。
超高压阀门：
PN≥100MPa。
2、按口径分
小口径阀门：
DN≤40mm。
中口径阀门：
DN50--300mm。
大口径阀门：
DN350--1200mm。
特大口径阀门：
DN≥1400mm。
3、按介质温度分
高温阀门：
≥425℃。
耐热阀门：
≥600℃。
低温阀门：
-40——-100℃。
深冷阀门：
-100——-196℃。
五、阀门型号编制方法
阀门型号编号方法标准为：
JB308、JB4018
1
2
3
4
5
6
7
阀体材料代号
公称压力代号
阀座密封面或衬里材料代号
结构形式代号
连接形式代号
传动方式代号
类型代号
1、类型代号
闸阀
Z
球阀
Q
旋塞阀
X
调节阀
T
截止阀
J
蝶阀
D
隔膜阀
G
水位计
B
节流阀
L
安全阀
A
疏水阀
S
给水分配阀
F
止回阀
H
柱塞阀
U
减压阀
Y
2、传动方式代号
电磁动
0
蜗轮
3
气动
6
电动
9
电磁—液动
1
正齿轮
4
液动
7
电—液动
2
伞齿轮
5
气--液动
8
手动（手轮、扳手）省略，气动带手动用6s表示，防爆电动用9B表示。
3、接形式代号
内螺纹
1
法兰
4
对夹
7
卡套
9
外螺纹
2
焊接
6
卡箍
8
4、结构形式
按标准JB308、JB4018，此只做部分介绍。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
闸阀
明杆楔式弹性闸板
明杆楔式刚性单闸板
明杆楔式刚性双闸板
明杆平行式刚性单闸板
明杆平行式刚性双闸板
暗杆楔式刚性单闸板
暗杆楔式刚性双闸板
暗杆平行式双闸板
截止阀
节流阀
直通式
角式
直流式
平衡直流式
平衡角式
柱塞阀
直流式
球阀
浮动球直通式
浮动球Y形三通式
浮动球L形三通式
浮动球T形三通式
固定球四通式
固定球直通式
碟阀
垂直式
斜板式
隔膜阀
屋脊式
截止式
闸板式
止回阀
升降立式
旋启单瓣式
旋启多瓣式
旋启双瓣式
安全阀
弹簧封闭带散热片全启式
弹簧封闭带微启式
弹簧封闭全启式
弹簧不封闭带带扳手微启式
弹簧不封闭带带扳手全启式
疏水阀
浮球式
减压阀
薄膜式
活塞式
杠杆式
给水分配阀
调节阀
回转套桶式
水位计
玻璃管式
云母片式
5、阀座密封面材料或衬里材料代号
铜合金
T
巴氏合金
B
渗氮钢
D
衬铅
Q
橡胶
X
氟塑料
F
硬质合金
Y
搪瓷
C
尼龙、塑料
N
合金钢、不锈钢
H
衬胶
J
渗硼钢
P
6、公称压力代号
通用阀门用Mpa为单位X10表示。
例：
1.6Mpa表示为16。
电站阀门用工作温度、工作压力表示。
例：
工作温度540℃，工作压力10Mpa表示为P5410。
7、阀体材料代号
灰铸铁
Z
铬钼钢（Cr、Mo）
R
可锻铸铁
K
耐酸不锈钢（Cr、Ni、Ti）
P
球墨铸铁
Q
含钼耐酸不锈钢（Cr、Ni、Mo\Ti）
I
铜及铜合金
T
铬钼钒钢（Cr、Mo、V）
V
碳钢
C
公称压力≥2.5Mpa的碳钢省略不标。
六、连接形式及驱动装置
1、连接型式
法兰式连接型式标准：
GB9113.1—26、JB77—79、HG5008—5028、SYJ4。
焊接式连接形式标准：
JB3595
常用形式：
1）、光滑式密封面
2）、凸凹式密封面
3）、T形槽式密封面
3、驱动装置
常用的有手动（手轮、手柄）、齿轮传动（齿轮箱）、气缸动装置（气缸）、电动装置（多回转、部分回转）等。
六、我国发电设备的基本参数
高温高压电站阀门主要用于锅炉、汽轮机、管路等系统，普通阀门主要用于供水、排水等系统。
1、蒸汽锅炉参数
发电量（MW）
蒸汽量（t/h）
出口蒸汽温度（℃）
出口蒸汽压力（MPa）
50
5万千瓦
220
540
11
100
10万千瓦
410
540
11
125
12.5万千瓦
420
540
14
200
20万千瓦
670
540
14
300
30万千瓦
1000
540
17
600
60万千瓦
546
19
2、汽轮机参数
发电量（MW）
出口蒸汽温度（℃）
出口蒸汽压力（MPa）
50
5万千瓦
535
9
100
10万千瓦
535
9
125
12.5万千瓦
550
13.5
200
20万千瓦
535
13
300
30万千瓦
535
16.5
600
60万千瓦
535
16
3、发电机组所需阀门（台）
发电量（MW）
锅炉本体
汽轮机本体
管道
合计
300
30万千瓦
550
200
1950
2700
600
60万千瓦
800
400
3000
4200
4、发电机组所需阀门品种
闸阀、截止阀、止回阀、调节阀、安全阀、排渣阀、取样阀等，其中调节阀、安全阀技术含量较高。
我厂主要生产闸阀、截止阀、止回阀（包括抽汽止回阀、水压试验阀等），。
八、电站阀门用主要材料
1、材料的最高使用温度
材料牌号
最高使用温度（℃）
备注
WCB
425
美国牌号（铸件）
WC1
450
美国牌号（铸件）
WC6
540
美国牌号（铸件）
WC9
570
美国牌号（铸件）
C12A
650
美国牌号（铸件）
ZG20CrMo
510
中国牌号（铸件）
ZG20CrMoV
540
中国牌号（铸件）
ZG15Cr1Mo1V
570
中国牌号（铸件）
12Cr1Mo1V
570
中国牌号（锻件）
2、材料的主要化学成分
材料牌号
C
Mn
Si
Cr
Mo
V
P
S
WCB
<0.25
<0.1
<0.6
/
/
/
<0.03
<0.02
WC1
<0.25
0.5-0.8
<0.6
1.0-1.5
0.45-0.65
/
<0.03
<0.02
WC6
<0.2
0.5-0.8
<0.6
1.0-1.5
0.45-0.65
/
<0.03
<0.02
WC9
<0.18
0.4-0.7
<0.6
2.0-2.75
0.9-1.2
<0.03
<0.02
C12A
0.08-0.12
0.3-0.6
0.2-0.5
8.0-9.5
0.85-1.05
0.08-0.25
<0.02
<0.01
ZG20CrMo
0.15-0.25
0.5-0.8
0.2-0.45
0.5-0.8
0.4-0.6
/
<0.04
<0.04
ZG20CrMoV
0.18-0.25
0.4-0.7
0.17-0.37
0.9-1.2
0.5-0.7
0.2-0.3
<0.03
<0.03
ZG15Cr1Mo1V
0.14-0.2
0.4-0.7
0.17-0.37
1.2-1.7
1.0-1.2
0.2-0.4
<0.03
<0.03
12Cr1Mo1V
0.08-0.15
0.4-0.7
0.2-0.4
0.9-1.2
0.9-1.2
0.15-0.3
3、材料的主要机械性能
材料牌号
σb（MPa）
σs（MPa）
δ（%）
ψ（%）
WCB
≥480
≥248
≥24
≥35
WC1
≥448
≥245
≥25
≥40
WC6
≥482
≥275
≥20
≥35
WC9
≥482
≥275
≥20
≥35
C12A
≥580
≥415
≥20
≥35
ZG20CrMo
≥461
≥245
≥18
≥30
ZG20CrMoV
≥490
≥314
≥14
≥30
ZG15Cr1Mo1V
≥490
≥314
≥14
≥30
12Cr1Mo1V
≥500
≥245
≥22
≥50
九、电站阀门主要结构
1、闸阀
序号
名称
序号
名称
序号
名称
1
阀体
16
填料
31
轴承压盖
2
阀座
17
销轴
32
衬套
3
闸板
18
挡圈
33
阀杆螺母衬套
4
阀杆
19
活节螺栓
34
螺钉
5
阀盖
20
螺母
35
上密封座
6
密封环
21
填料套
36
垫片
7
垫环
22
填料压板
37
预紧板
8
四开环
23
限位螺母
38
予紧螺栓
9
螺柱
24
销
39
减摩片
10
螺母
25
挡圈
40
手轮
11
螺栓
26
限位螺母衬套
41
压紧螺母
12
支架
27
传动装置用螺栓
42
压盖
13
压板
28
螺母
43
定位螺栓
14
填料垫
29
阀杆螺母
44
15
支承架
30
轴承压盖衬套
45
2、截止阀
序号
名称
序号
名称
序号
名称
1
阀体
15
支架
29
活节螺栓
2
阀座
16
毡圈
30
销轴
3
阀瓣
17
导向杆
31
挡圈
4
阀杆
18
阀杆螺母
32
螺栓
5
密封环
19
下盘形弹簧
33
阀瓣盖
6
阀盖
20
中盘形弹簧
34
垫块
7
压盖
21
上盘形弹簧
8
螺栓
22
传动装置用螺栓
9
预紧板
23
螺母
10
填料垫
24
轴承压盖
11
填料
25
螺栓
12
支承架
26
防转销
13
填料套
27
导向板
14
填料压板
28
螺母
3、
止回阀
序号
名称
序号
名称
序号
名称
1
阀体
9
四开环
17
止推螺杆
2
阀座
10
压盖
18
小密封圈
3
阀瓣
11
阀盖螺柱
19
螺塞
4
摇杆
12
螺母
20
螺母
5
销轴
13
吊环螺钉
6
阀盖
14
螺钉
7
密封环
15
阀瓣压盖
8
垫环
16
调整垫
一十、设计、制造、检验标准
1、美国标准：
ASMEB16.34。
2、日本标准：
E101。
3、中国标准：
JB3595。
一十一、阀门的选用
阀门最主要的参数是工作温度、工作压力、工作介质、管道尺寸、连接型式。
1、工作温度：
确定阀门材料的重要依据，实际上是确定阀体的材料，阀体的材料一定，阀门其他部件的材料便相应的得到确定。
阀体材料的最高使用温度必须大于工作温度，电站阀门的的工作介质主要是水蒸气（非腐蚀介质），所以电站阀门的材料主要是由工作温度来决定。
2、工作介质：
确定阀门材料的重要依据，在石油、化工行业的腐蚀介质下是确定阀门材料的主要依据，所用材料必须是耐工作介质腐蚀的材料。
3、工作压力：
工作压力是确定阀门公称压力的依据，工作压力是阀门实际工作温度下的实际压力，它与阀门的公称压力值是不同的，如果公称压力一定则工作温度越高其允许的工作压力越小，这一点必须特别注意。
其依据是材料的压力--温度表。
例：
PN2.5、WCB的阀门，工作温度38℃时允许的工作压力2.5MPa，工作温度400℃时允许的工作压力0.65MPa。
PN2.5、WC9的阀门，工作温度38℃时允许的工作压力2.5MPa，工作温度510℃时允许的工作压力0.25MPa，工作温度540℃时允许的工作压力0.15MPa。
但阀门的标记一般都是以常温下的公称压力进行标记。
4、压力对照表
1）、磅级---公称压力
磅级Lb
150
300
400
600
900
1500
2500
3500
公称MPa
2.0
5.0
6.4
10.0
15.0
25.0
42.0
59.0
2）、工作压力--磅级
工作温度、压力
磅级/材料
P54140工作温度540℃，工作压力14MPa
2500LbWC9
P54170工作温度540℃，工作压力17MPa
3500LbWC6
P55170工作温度550℃，工作压力17MPa
3500LbWC9
P54195工作温度540℃，工作压力19.5MPa
3500LbWC9
5、管道连接尺寸
管道连接尺寸主要是管子的外径X管子的厚度，一般管子的内径应该与阀门的内径相同，而管子的厚度（外径）比阀门厚度（外径）要小，这要靠阀门端部的焊接坡口来过渡连接。
阀门的选用特别是电站阀门的选用比较复杂，销售人员应该将用户的各种参数传给专业技术人员，由专业技术人员具体选型。
一十二、电站阀门的制造
电站阀门因其工况是高温高压，与普通阀门相比工况条件比较恶劣，安全性、可靠性是第一位的，一旦出现事故危害性非常大。
其主要部分如下：
1、材料的化学成分：
这是保证材料高温机械性能的关键，各项指标必须符合标准要求。
2、热处理：
它也是保证材料常温机械性能、高温机械性能的关键，必须严格要求。
3、机械性能：
工厂常做的是常温机械性能，必须符合标准要求，即使其性能合格也并不能说明其高温性能就一定合格，这样说是强调其严肃性。
4、铸造：
铸造缺陷对材料的性能影响非常大，尤其是裂纹危害性极大，而且合金钢的铸造、热处理往往容易产生裂纹，这对阀门的使用危害极大。
5、焊接：
其重要性不亚于以上几条，其复杂性、人为的因素更多，而且生产当中往往不容易控制，这点必须高度重视。
6、无损探伤：
这是保证铸造、焊接质量合格的重要手段，常用的方法有：
1）射线探伤（RT）：
主要检查内部缺陷。
2）磁粉探伤（MT）：
主要检查表面缺陷，尤其是表面裂纹。
3）超生波探伤（UT）：
主要检查内部缺陷，对裂纹特别敏感，用于锻件较多。
4）着色探伤（PT）：
主要检查表面缺陷，多用于密封面堆焊。
7、机械加工、装配、试压：
与通常的阀门加工基本相同，只是质量管理应该更加严格。
一十三、阀门生产工艺
1、基本概念
1）、生产过程：
从原材料转化成合格产品的全过程。
一般需热加工、冷加工、装配、检验等。
2）、生产工艺：
制造产品的方法。
例冶炼、铸造、锻压、热处理、机加工工艺等。
3）、工艺路线（工艺流程）：
产品制造需要进行的流转过程。
一般以不同生产单元或以不同的工艺方法分类。
例铸钢--料库--金工。
4）、工序：
一个（或几个）工人在一个工作地点对一个（或几个）工件连续完成的工艺过程。
对机加工来说一般以一台机床定为一个工序。
例车、铣、钻工序等。
5）、工步：
加工表面、工具的条件不便，连续完成的工艺过程。
6）、走刀：
工具切削一次的工艺过程。
一个零件可能多个工序，一个工序可能包括多个工步，一个工步可能包括多个走刀。
7）、工艺规程：
将工艺过程（工序、工步、走刀等）按一定格式规定下来指导工人生产。
工艺规程是非常灵活的，根据工厂的制造技术、工人的技术水平、管理水平、生产批量以及工作习惯等的不同而不同。
同一个工件可以有不同的工艺制造出同样合格的工件。
但是工艺一旦确定工人就应严格按工艺执行，工作中有什么问题及时向工艺部门反映，现场工人好的工艺过程工艺部门应积极采纳及时对工艺进行修改。
2、工艺文件
指导生产过程的工艺规程统称工艺文件，一般包括工艺图、工艺卡、工艺流程（路线）表、工装明细表、工艺守则（作业指导书）、材料定额等。
3、阀门零件工艺流程
1）、铸件：
模型--铸造造型--冶炼--浇注--清理--热处理--探伤--焊补--热处理--喷丸--检验。
2）、锻件：
模具--下料--锻打--热处理--检验。
3）、棒料：
采购--检验--下料--检验。
4）、外购件：
采购--检验--入库。
4、金工分厂工艺流程
画线--机械加工--焊接--研磨--装配--试压。
1）、画线：
异形件特别是阀体类部件应画线，其目的是检验毛坯、借用毛坯、指示机加工。
2）、机械加工：
车、铣、刨、磨、钻、镗、插等，常需要一定的工夹量刃具。
3）、焊接：
A、密封面堆焊：
H面D577、D507Mo;Y面D547Mo、StelliteteNo6:
中腔、上密封A307。
连接焊：
常为体座焊接，根据不同的母材选择不同的焊材及焊接工艺。
B、焊接热处理：
预热：
减少焊接时的温度梯度，防止裂纹。
使焊缝中的氢气容易逸出，防止裂纹和气孔。
减少热影响区的硬度。
温度根据母材的不同，一般为100--400度。
焊后热处理：
消除应力。
减少热影响区的硬度。
消除焊缝的氢影响。
温度根据母材的不同，一般为500--760度。
C）、焊接检查
表面目视：
成型、缺肉、咬边、夹渣、裂纹等大的缺陷。
着色PT：
主要用于密封面。
超声UT、射线RT：
主要用于连接焊焊缝。
5）、配板、研磨
A）、配板是专对楔式闸阀而言，即闸板的密封面中心高出阀座（阀体）密封面中心一定的高度以保证一定的磨损余量。
公称通径DN（mm）
25--50
65--150
200--300
350--450
500以上
磨损余量（mm）
2.3
3.3
6.4
9.7
12.7
B、密封面要求平整度、粗糙度、吻合度。
6）、试压
主要试压标准有：
GB/T9092、GB/T13927、GB/T3595、API598、E101等。
主要是进行强度试压、密封试压。
各标准对具体的试压项目、步骤、合格指标等都有明确的规定。
5、典型零件金加工工艺简介（以电站用闸阀为例）
1）、划线：
划出阀体结构长度的中线，如果是首次产品要划阀体的十字中线（划全线）。
2）、一端四爪夹紧找正，车另一端端面、内外圆、阀座孔。
3）、已加工的一端定位盘定位压板压紧，车另一端端面、内外圆、阀座孔。
4）、两端以V形块定位夹紧，车中口至焊前尺寸。
5）、划中口导轨加工线。
6）、刨或插导轨。
7）、安装阀座，焊阀座、焊中口衬里，焊前、焊后一般要预热、焊后热处理。
8）、两端以V形块定位夹紧，车中口各部。
9）、钻、攻中口螺孔。
10）、研磨阀座密封面。
11）、清理、清洗、装配、试压、涂漆、入库。
一十四、产品报价
产品价格的准确定价非常复杂，与产品的成熟程度、产品的技术含量、批量、市场的认同价、工厂的具体情况等等有关，有很多因素和经验。
我个人认为有以下几条：
1、参考同类产品的国际价格、国内价格。
2、类比类似产品的国际价格、国内价格。
3、有关部门的计算价格。
升级会员 