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阀门基础知识

阀门知识讲座

乐山长仪阀门制造有限公司

20XX年11月

第一部分阀门的基础知识

阀门的定义：

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸压等功能。

一、阀门分类（按主要参数分类）

1、按压力分类

1）真空阀：

工作压力低于标准大气压的阀门。

2）低压阀：

公称压力PN≤1.6MPa的阀门。

3）中压阀：

公称压力PN2.5～6.3MPa的阀门。

4）高压阀：

公称压力PN10.0～80.0MPa的阀门。

5）超高压阀门：

公称压力PN≥100MPa的阀门。

2、按介质工作温度分类

1）高温阀：

t＞450℃的阀门。

2）中温阀：

120℃≤t≤450℃的阀门。

3）常温阀：

－40℃≤t≤120℃的阀门。

4）低温阀：

－100℃≤t≤－40℃的阀门。

5）超低温阀：

t≤－100℃的阀门。

2、按阀体材料分类

非金属材料阀门、金属材料阀门、金属阀体衬里阀门。

二、阀门型号编制方法

本标准适用于工业管道的闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、柱塞阀。

1.1阀门的型号编制方法如下：

1.2类型代号用汉语拼音字母表示，按表1的规定。

表1

类型

代号

类型

代号

闸阀

Z

旋塞阀

X

截止阀

J

止回阀和底阀

H

节流阀

L

安全阀

A

球阀

Q

减压阀

Y

蝶阀

D

疏水阀

S

隔膜阀

G

柱塞阀

U

注：

低温（低于零下40摄氏度）、保温（带加热层）和带波纹管的阀门在类型代号前分别加“D”“B”和“W”汉语拼音字母。

1.3传动方式代号用阿拉伯数字表示，按表2的规定。

传动方式

代号

传动方式

代号

电磁动

0

伞齿轮

5

电磁-液动

1

气动

6

电-液动

2

液动

7

蜗轮

3

气-液动

8

正齿轮

4

电动

9

1.4连接形式代号用阿拉伯数字代号表示，按表3的规定。

连接形式

代号

连接形式

代号

内螺纹

1

对夹

7

外螺纹

2

卡箍

8

法兰

4

卡套

9

焊接

6

1.5结构形式代号用阿拉伯数字表示，按表4~13的规定

表5

截止阀和节流阀的结构开式

代号

直通式

1

角式

4

直流式（Y型）

5

平衡

直通

6

角式

7

表6

安全阀结构形式

代号

弹簧

封闭

带散热片

全启式

0

微启式

1

全启式

2

带板手

全启式

4

双弹簧微启式

3

不封闭

微启式

7

全启式

8

带控制机构

微启式

5

全启式

6

脉冲式

9

注：

（1）杠杆式安全阀在类型代号前加“G”汉语拼音字母。

（2）脉冲式付阀用9a表示。

1.6阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，按表7的规定。

阀座密封面或衬里材料

代号

阀座密封面或衬里材料

代号

铜合金

T

渗氮钢

D

橡胶

X

硬质合金

Y

尼龙塑料

N

衬胶

J

氟塑料

F

衬铅

Q

锡基轴承合金（巴氏合金）

B

塘瓷

C

合金钢

H

渗硼钢

P

1.7阀体材料代号用汉语拼音字母表示，按表8的规定。

阀体材料

代号

阀体材料

代号

灰铸铁

Z

Cr5Mo

I

可锻铸铁

K

1Cr18Ni9Ti

P

球墨铸铁

Q

Cr18Ni12Mo2Ti

R

铜及铜合金

T

12CrMoV

V

WCB

C

型号编制举例：

FJ941Y—32.0MPaDN50电动节流截止阀，9为传动方式表示电动，4为连接形式表示法兰，1为结构形式表示直通式，Y为阀座密封面材料表示硬质合金。

三、阀门参数

1、阀门通径

1

2

3

4

5

6

8

10

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

175

200

225

250

300

350

400

450

500

600

700

800

900

1000

最大4000

2、压力等级

2.1磅级和公称压力的对照表

磅级class

150

300

400

600

800

900

1500

2500

公称压力

PN（MPa）

1.6

2.0

2.5、4.0

5.0

10.0

15.0

25.0

42.0

2.2日本标准“K”级制。

磅级class

150

300

600

K级

10

20

40

3、压力—温度等级

阀门的压力——温度等级是指在指定温度下用表压表示的最大允许工作压力。

当温度升高时，最大允许工作压力随之降低。

压力——温度等级是在不同工作温度和工作压力下正确选用法兰、阀门及管件的主要依据，也是工程设计和生产制造中的基本参数。

四、阀门连接形式

1、螺纹连接

螺纹连接：

公制螺纹比如M20×1.5，管螺纹分为：

55°密封管螺纹、55°非密封管螺纹、60°密封管螺纹。

55°密封管螺纹属于蕙氏螺纹家族，在欧洲和英国具有较大的影响，1952年起列入国际标准，被许多管件国际标准采用。

但在北美州国家中，很少使用，他们一般使用60°密封管螺纹。

R表示圆锥外螺纹，Rc表示圆锥内螺纹。

55°非密封管螺纹属于蕙氏螺纹家族，内外螺纹均为圆柱螺纹。

G表示。

左旋用LH表示。

右旋不标注。

60°密封管螺纹属于蕙氏螺纹家族，美国发明的，一种是一般用途的密封管螺纹、一种是干密封管螺纹。

欧共体国家很少使用该种螺纹。

用NPT表示，如NPT1/2。

左旋用LH表示。

右旋不标注。

2、法兰连接形式

2.1法兰标准

2.1.1国标法兰

GB/T9124—2000《钢制管法兰技术条件》

欧洲体系公称压力等级：

0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa。

美洲体系公称压力等级：

2.0MPa、5.0MPa、11.0MPa、15.0MPa、25.0MPa、42.0MPa。

配对法兰焊管外径系列Ⅰ（相对大管系列）、系列Ⅱ。

2.1.2美标法兰

ANSIB16.5RF面、RJ面、凹凸面、榫槽面，压力等级的划分150class（2.0MPa）、300class（5.0MPa）、400class（6.8MPa）、600class（10.0MPa）、900class（15.0MPa）、1500class（25.0MPa）、2500class（42.0MPa）。

2.1.3机械部推荐标准

JB/T74—94《管路法兰技术条件》

JB/T79.1～79.4—94整体法兰标准，JB/T82.1～82.4—94配对法兰标准。

JB/T82.1—94凸面对焊钢制管法兰。

压力等级分为0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa、20.0MPa。

标准号

密封面

试用压力范围

垫片

备注

JB/T82.1—1994

凸面

0.25MPa～4.0MPa

带外环型、带内外环型

JB/T82.2—1994

凹凸面

4.0MPa～20.0MPa

带内环型

JB/T82.3—1994

榫槽面

4.0MPa～10.0MPa

基本型

JB/T82.4—1994

环连接面

6.3MPa～20.0MPa

金属环垫

因为机械部标准最高压力等级为20.0MPa，在订货时，压力等级如果超过20.0MPa时，不能再采用机械部标准。

2.1.4化工部标准

欧洲体系：

HG20592—97《钢制管法兰形式、参数（欧洲体系）》

HG20603—97《钢制管法兰技术条件（欧洲体系）》

整体法兰标准为HG20596—97《整体钢制管法兰（欧洲体系）》

配对法兰标准为HG20595—97《带颈对焊钢制钢制管法兰（欧洲体系）》

压力等级分为0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa、25.0MPa。

从压力等级来看，欧洲体系与机械部推荐标准存在一个差异，机械部推荐标准最高为20.0MPa，欧洲体系最高为25.0MPa，没有20.0MPa这个压力等级。

密封面

代号

试用压力范围

备注

全平面

FF

0.25MPa～1.6MPa

突面

RF

1.0MPa～25.0MPa

带颈对焊法兰

凹凸面

MFM

1.0MPa～16.0MPa

带颈对焊法兰

凹面

FM

凸面

M

榫槽面

TG

1.0MPa～16.0MPa

带颈对焊法兰

榫面

T

槽面

G

环连接面

RJ

6.3MPa～25.0MPa

带颈对焊法兰

美洲体系：

HG20615—97《钢制管法兰形式、参数（欧洲体系）》

HG20624—97《钢制管法兰技术条件（欧洲体系）》

整体法兰标准为HG20618—97《整体钢制管法兰（美洲体系）》

配对法兰标准为HG20617—97《带颈对焊钢制钢制管法兰（美洲体系）》

压力等级分为150class（2.0MPa）、300class（5.0MPa）、600class（11.0MPa）、900class（15.0MPa）、1500class（25.0MPa）、2500class（42.0MPa）。

化工部美洲体系与美标标准比较，从压力等级来看，化工部美洲体系没有400class（6.8MPa）压力等级。

密封面

代号

试用压力范围

备注

全平面

FF

150class（2.0MPa）

带颈对焊法兰

突面

RF

150class（2.0MPa）～2500class（42.0MPa）

带颈对焊法兰

凹凸面

MFM

300class（5.0MPa）～2500class（42.0MPa）

带颈对焊法兰

凹面

FM

凸面

M

榫槽面

TG

300class（5.0MPa）～2500class（42.0MPa）

带颈对焊法兰

榫面

T

槽面

G

环连接面

RJ

150class（2.0MPa）～2500class（42.0MPa）

带颈对焊法兰

2.1.5井口法兰标准

石油井口装置法兰标准：

SY5279.1—91、SY5279.2—91、SY5279.3—91，原标准为CQ350，代理商：

遂宁康盛川购买过SLJ41Y、SLJ44Y—35.0MPaDN50川西北矿区用。

该标准密封面全部采用环连接面。

公称通径：

1-3/8″（34.9mm）～9″（762.0mm）

公称压力：

14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa。

SY5279.1—91《石油井口装置额定工作压力与公称通径系列》

SY5279.2—91《石油井口装置法兰型式、尺寸及技术要求》

SY5279.3—91《石油井口装置法兰用密封环型式、尺寸及技术要求》

2.1.5螺纹法兰标准

JB/T2769—1992《PN16.0MPa～32.0MPa螺纹法兰》

JB/T2776—1992《PN16.0MPa～32.0MPa透镜垫》

公称压力：

（16.0MPa、22.0MPa）、（25.0MPa、32.0MPa）

四、阀门结构形式

1表示直通式、4表示角式、5表示直流式（Y型）。

五、阀门材料

阀门材料主要由工况决定后。

1、阀体材料

碳钢阀门：

锻钢20、铸钢WCB

不锈钢阀门（低温阀门、高温阀门、腐蚀性阀门）：

锻钢1Cr18Ni9Ti、铸钢ZG1Cr18Ni9Ti。

高酸性含Cl－介质的阀门，克拉2工程用的22Cr双相不锈钢阀门。

材料类别

铸件

锻件

阀体

材料表示

备注

牌（钢）号

标准号

牌（钢）号

标准号

普通碳钢

WCA

WCB

WCC

A216

A105

C

-29℃～425℃

低温钢

LCB

LC1

LC2

LC3

A352

LF1

LF2

LF3

A350

-46℃～345℃

不锈耐酸钢

ZG0Cr18Ni9Ti

ZG1Cr18Ni9Ti

ZG0Cr18Ni9

ZG1Cr18Ni9

ZG00Cr18Ni10

0Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni9Ti

0Cr18Ni9

1Cr18Ni900Cr18Ni10

A182

P

-196℃～600℃

CF8

CF3

A351

304

304L

不锈耐酸钢

ZG0Cr17Ni12Mo2TiZG1Cr17Ni12Mo2Ti

0Cr17Ni12Mo2Ti00Cr17Ni14Mo2

A182

R

CF8M

A351

316

CF3M

316L

2、配对法兰材料

配对法兰的材料要求与管路材料一致。

L245管材对应的法兰材质为20，L360管材对应的法兰材质为20，16Mn管材对应的法兰材质为16Mn。

0Cr18Ni9管材对应的法兰材质为0Cr18Ni9。

20G管材对应的法兰材质为20。

锻钢20、16Mn、1Cr18Ni9Ti、316、316L

3、阀门其他零部件材料

序号

国内材料牌号

国外材料牌号

备注

1

2Cr13

ASTMA276S42000

2

1Cr18Ni9Ti

ASTMA276S32100

3

3Cr17Ni7M02N

318

4

聚四氟乙烯（F4）

PTFE

5

氟橡胶

FKM

6

耐油橡胶

NBR

7

35CrMn

ASTMA193B7

8

45

ASTMA1942H

六、阀门的油漆

阀门的颜色需要明确，阀门的油漆类型的特殊要求，一般是订货中出现的船级资质认可的国内知名品牌。

①选用的涂料是船级资质认可的国内知名品牌，并附检验合格报告单；

②涂层结构为：

一遍底漆，二遍中间漆，三遍面漆；

③涂层干膜厚度≥170μm，其中底漆采用环氧富锌底漆，干膜厚度≥30μm，中间漆采用环氧厚浆漆，干膜厚度≥100μm；面漆采用聚氨酯面漆，干膜厚度≥40μm。

阀门内腔的要求：

涂敷防锈油还是防锈漆。

七、包装、运输、存放

GB／T12252－89通用阀门供货要求

八、抗硫产品的定义及标准要求

SY/T0599—1997天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求

NACEMR0175—2002油田设备金属材料抗硫化物应力开裂

符合抗硫产品的条件：

含有液态水和硫化氢，总压力等于或大于65psia（448KPa＝0.448MPa），而且硫化氢分压大于0.05psia（0.34KPa＝0.00034MPa）时，需要选用抗硫产品。

第二部分阀门相关的引用标准规范、阀门的外观要求

一、阀门设计制造标准

GB12224-1989钢制阀门一般要求

GB/T12234－1989通用阀门法兰和对焊连接钢制闸阀

GB/T12235－1989通用阀门法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀

GB/T12241—1989安全阀一般要求

GB/T12242—1989弹簧直接载荷式安全阀

GB150—1988钢制压力容器（适用于过滤器、罐体等的设计制造）

GB16802—1997城镇燃气调压器（适用于调压器的设计制造）

JB/T7747—1995针形截止阀（针形仪表阀门、高密封截止阀类）

二、阀门结构长度

GB/T12221—1989法兰连接金属阀门结构长度

ANSIB16.10法兰连接和焊接钢铁阀门结构长度

JB/T2203-77弹簧式安全阀结构长度

API526—2002法兰连接钢制安全阀

三、法兰标准

GB/T9124—2000《钢制管法兰技术条件》

ANSIB16.5管法兰和法兰管件

JB/T79.1～79.4—94机械部推荐标准

JB/T74—94《管路法兰技术条件》

化工部标准：

欧洲体系：

HG20592—97《钢制管法兰形式、参数（欧洲体系）》

HG20603—97《钢制管法兰技术条件（欧洲体系）》

美洲体系：

HG20615—97《钢制管法兰形式、参数（欧洲体系）》

HG20624—97《钢制管法兰技术条件（欧洲体系）》

整体法兰标准为HG20618—97《整体钢制管法兰（美洲体系）》

配对法兰标准为HG20617—97《带颈对焊钢制钢制管法兰（美洲体系）》

井口法兰标准：

SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》

螺纹法兰标准：

JB/T2769—1992《PN16.0MPa～32.0MPa螺纹法兰》

JB/T2776—1992《PN16.0MPa～32.0MPa透镜垫》

四、阀门材料标准

GB/T12228－1989通用阀门碳素钢锻件技术条件

GB/T12229－2005通用阀门碳素钢铸件技术条件

GB/T12230－2005通用阀门奥氏体钢铸件技术条件

JB/T5300－1991通用阀门材料

五、阀门的验收标准

GB/T12242—1989安全阀性能试验方法

API598阀门的检验和测试

GB/T13927-1992通用阀门压力试验

JB/T9092—1999阀门的检验和测试

SH3064—94石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收

ISO/DIN5208工业用阀门——阀门的压力试验

六、阀门的供货要求标准

GB12220－89通用阀门标志

GB/T12252－89通用阀门供货要求

JB／T7748－1995阀门清洁度和测定方法

JB／T7927－1999阀门铸钢件外观质量要求

七、阀门的外观要求

每一阀体标记有炉批号和产品编号，炉批号铸造在阀体合适部位；产品编号用钢字头打印在阀门进口端法兰盘上方。

DN25～DN100采用精密铸造，外观表面质量执行国外标准API6D、JB／T7927－1999、GB/T12252－89。

喷涂前阀门壳体表面按SY/T0407-97“涂装前钢材表面预处理规范”，、GB/T8923-88“涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级”进行喷砂除锈处理，等级达到Sa2.5/或动力工具除锈等级达到St3级，表面粗糙度达到40～70υm。

铸钢件和锻件进行探伤检验，钢阀座表面经磁粉探伤检验。

无损探伤按JB4730标准规定进行检测。

铸件表面质量按GB12231-89和JB/T7927-99标准，毛坯件均经过抛丸处理、半成品内外表面高压喷砂除锈处理；锻件表面处理按GB12228-89标准,保证表面质量良好,无裂纹、洞穴和缝隙等有害缺馅。

表面喷涂符合JB/T7928-99《通用阀门　供货要求》和企业《产品防护控制程序》要求。

近年我公司投资20万元建成一条烤漆工艺生产线，所有产品的表面涂漆均采用烤漆，大大改变了外观，提高了产品表面质量，在同行业内处于领先。

阀门油漆、底漆、面漆的涂装按以下程序执行。

①选用的涂料是船级资质认可的国内知名品牌，并附检验合格报告单；

②涂层结构：

一遍底漆，二遍中间漆，三遍面漆；

③涂层干膜厚度≥170μm，其中底漆采用环氧富锌底漆，干膜厚度≥30μm，中间漆采用环氧厚浆漆，干膜厚度≥100μm；面漆采用聚氨酯面漆，干膜厚度≥40μm。

④涂装前金属表面除锈等级达到Sa2.5级。

八、阀门检验与测试

1、阀门所用材料全部具有合格的化学成分分析报告和机械性能测试报告。

材料机械性能测试指标主要包括：

抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率等。

在进行化学成分分析和机械性能测试后，所有元素组成成分和指标符合相关材料标准规定后才能投入生产。

并在向业主交付产品时提供材料化学成分分析报告和机械性能测试报告。

2、组装后的阀门严格按照GB/T13927-92《通用阀门压力试验》标准规定进行检验和测试。

其检验和性能试验包括：

a.阀门操作（开闭）系统灵活，无卡阻现象；b.阀门的关闭性能及其它性能是否符合规定要求；c.阀门的强度和密封性能按规定进行通液体或气体介质的试验，保证强度和密封性能符合规定要求；d.试压后用的液体是否排放干净，各部位进行润滑等。

试验用的压力检测装置符合规定要求。

经检验和试验的阀门，按规定做好检验和试验状态标识记录，合格的由检验员签发合格证后才能入库和发货，不合格的不准入库和发货。

每一合格产品在向业主交付时均提供阀门操作性能试验报告。

3、阀门的检验和测试：

（1）壳体耐压性能试验：

按GB/T13927-92和API598规定，第一阶段为水压试验，试验介质为清洁水，试验压力为公称压力的1.5倍，试验温度为5～40℃之间，持续时间高于标准规定，无压力下降，没有发现漏水和冒汗现象，没有发现破裂的徵象为合格。

第二阶段是在1.0倍公称压力下作气压致密性能试验，试验介质为空气，试验温度为5～40℃之间，持续时间高于标准规定，试验壳体浸在水槽中，不得有气泡逸出，发现任何渗漏现象为不合格。

（2）阀座水压密封试验：

试压前先开关阀门3-5次无故障，试验压力为公称压力的1.1倍，试验介质为水，试验持续时间为标准规定的两倍以上。

（3）密封性能试验：

参照GB/T13927-92和API598标准的要求，用1.1倍公称压力的空气，试验温度为5～40℃之间，试验持续时间为国家标准的二倍实现零泄漏。

试验发现任何渗漏现象为不合格。

（4）内腔清洁度检验：

按JB/T7748-95“阀门清洁度和测定方法”进行。

（5）铸钢件和锻件进行无损探伤检验、钢阀座表面经磁粉探伤检验。

铸件质量按GB/T12229、GB12231、JB/T7927标准执行，铸件和锻件的探伤技术要求按JB4730《压力容器无损检测》执行。

（6）阀门的检验与测试根据业主批准的检验与测试计划进行，我公司提前5天通知买方阀门的试验日期，并提供进厂监造和出厂验收条件。

4、10000psi节流阀的压力试验

4.1本体（单独阀体）的静水压试验：

根据SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》规范第7.5.9.3.3条的要求，装置应在制造厂运输前进行本体静水压试验，额定工作压力为69.0MPa的产品，本体静水压试验压力为103.4MPa，保压时间不少于3min，压力试验下不应有可见渗漏。

我公司将严格按以上标准规定对本体（单独阀体）进行阀门组装前的检测，并做好可追溯性记录。

4.2阀座静水压试验：

根据SY/T5127-2002规范第7.5.9.3.5条规定，阀门应以额定工作压力进行阀座静水压试验，最短保压时间为3min，保压期间无任何可见渗漏。

我公司生产的压力为10000psi的节流阀阀座静水压试验为69.0MPa，严格按标准规范进行检测。

第三部分：

我公司产品介绍、安装、调试和维护保养

一、节流截止放空阀