阀门技术基础知识阀门工程师考试教材综述.docx
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阀门技术基础知识阀门工程师考试教材综述
绪论
目前，国内外阀门市场竞争很激烈，尤其是国内市场，国营企业与乡镇企业和民营个体企业之间的竞争，加之其购买力的相对减弱，使一些阀门企业面临生存的危机，同时，国外市场的一些机会，也导致国内企业为了生存去努力开拓。
借美国对中东伊拉克、伊朗制裁的机会和出口形势的看好，我国质量较高、价格较廉的阀门产品，很容易打入中东市场、出口到发达国家。
因此，所有的阀门企业，应抓住机会，针对国内外阀门市场的需求，拓展市场，增加出口，以求发展。
一、国内外阀门市场特征从整个阀门市场来看，主要有两个：
1、国内市场，国内市场又分新建、扩建工程项目市场，老装置维修、改造项目市场。
从这两块市场来看，普通阀门产品换代大于供求，其次，企业之间竟相压抑，无序竞争，假冒伪劣……，市场很不规范，导致某些阀门生产企业在激烈的竞争中，连年大幅度亏损。
从这两块市场的需求来看，随着市场经济的发展和完善，特别是进入世界贸易组织（WTO），其市场变化越来越大，企业受市场的影响越来越深，用户对市场产品的需求越来越高，对产品开发、生产周期的需求越来越短。
2、国外市场。
国外市场近几年十分活跃，竞争相当激烈。
东亚和东南亚的阀门进出口增长迅速，北美的欧共体等发达国家间的市场贸易持续发展，德国、意大利、日本、中国等国家和地区的出口扩大，美国、英国、法国等国家进口的高速增长，形成了国际阀门市场繁荣的支撑点，再者，由于世界经济进一步国际化，跨国公司将不断推动国际阀门市场的发展，国际贸易地区化势必成为另一大特点。
二、国内市场
我国阀门生产厂家约2300多个，能提供的阀门产品有几大类，3500多个品种，40000多个规格。
（1）城市建筑用阀门：
城建系统一般采用低压阀门，目前正向环保型和节能型方向发展。
环保型的胶板阀、平衡阀及中线蝶阀、金属密封蝶阀正在逐渐取代低压铁制闸阀。
国内城市建筑需用阀门多为平衡阀、软密封闸阀、蝶阀等。
（2）城市供热用阀门：
城市代热系统中，需用大量的金属密封蝶阀、水平平衡阀及直埋式球阀、因这类阀解决管道纵向、横向水力失调问题，达到节能、代热平衡的目的。
（3）环保用阀门：
国内环保系统中，给水系统主要需用中线蝶阀、软密封闸阀、球阀、排气阀（用于排除管道中的空气）。
污水处理系统主要需用软密封闸阀、蝶阀。
（4）城市燃气用阀门：
城市燃气占整个天燃气市场的22%，阀门用量大，其类型也多。
主要需要球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀。
（5）长输管线用阀门：
长输管线主要为原油、成品油及天燃管线。
这类管线需用量居多的阀门是锻钢三体式全通径球阀、抗硫平板闸阀，安全阀，止回阀。
（6）石化装置用阀门：
a、炼油装置，炼油装置需用的阀门大多是管道阀门，主要为闸阀、截止阀、止回阀、安全阀、球阀、蝶阀、疏水阀、其中，闸阀需量占阀门总数的80%左右，（阀门占炼油装置总投资的3%~5%）。
b、化纤装置，化纤产品主要有涤纶、晴纶、维纶三大类。
其需要的阀门有球阀、夹套阀（夹套球阀、夹套闸阀、夹套截止阀）。
c、丙烯晴装置，该装置一般需用API标准生产的阀门，主要为闸阀、截止阀、止回阀、球阀、疏水阀、针型阀、旋塞阀、其中闸阀占阀门总量的75%左右。
d、合成氨装置，由于合成氨原和净化方法不同，其工艺流程不同，所需阀门的技术性能也不同。
目前，国内合成氨装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、疏水阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、调节阀、针型阀、安全阀、高温低温阀。
其中，截止阀占装置用阀总数据的53.4%,闸阀占25.1%，疏水阀占7.7%,安全阀占2.4%，调节阀和高温低温阀及其它占11.4%。
e、乙烯装置，乙烯装置是石油化工的龙头装置,其需用阀门种类繁多。
闸阀、截止阀、止回阀、升降杆式球阀占大多数，其中闸阀需居首。
“十五”规划，全国还需建年产66万吨的乙烯装置6套，其阀门需求量可观。
另外，大型乙烯和高压聚乙烯装置还需用超高温，越低温及超高压阀门系列产品。
f、空分装置，“空分”即空气分离，该装置主要需用截止阀、安全阀、止回阀、调节阀、球阀、蝶阀、低温阀。
g、聚丙烯装置，聚丙烯是以丙烯为原料，经聚合而成的高分子化合物，该装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、针型阀、球阀、疏水阀。
（7）电站用阀门：
我国电站的建设正向大型化方向发展，所以需用大口径及高压的安全阀、减压阀、截止阀、闸阀、蝶阀、紧急切断阀及流量控制阀、球面密封仪表截止阀，（根据国家“十五”规划，除内蒙、贵州两省还可建20万千瓦以上机组外，其它省市则只能建30万千瓦以上的机组）。
（8）冶金用阀门：
冶金行业中氧化铝为主，需要用耐磨料浆阀（在流式截止阀）、调节疏水阀。
炼钢行业主要需用金属密封球阀、蝶阀及氧化球阀、截止阀和四通换向阀。
（9）海洋平台用阀门：
随着海上油田开采的发展，其海洋平台需用阀门的量也逐渐增多。
海洋平台需用关断球阀、止回阀、多路阀。
（10）食品医药用阀门：
该行业主要需用不锈钢球阀、无毒全塑球阀及蝶阀。
3、国外市场
随着进入WTO，我国阀门市场正面临国外阀门厂商的竞争，从国外进口的阀门数额将有较大的增长，同时，中国的中、低档阀门产品，出口会有更大的空间。
（1）发达国家将从我国购买阀门进入发展中国家：
发达国家需从我国购买的阀门，主要为API闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀等。
（2）中东、伊拉克等国，油田、管线被毁从我国进口石油系统及管线用阀：
中东、伊拉克等国需从我国进口的石油系统用阀主要为闸阀、截止阀、止回阀、长输管线主要为平板阀和球阀。
（3）常规的进出口公司需购买一般的通用阀门：
这类通用阀门以闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀居多。
三、国内应开发的阀门新产品
阀门产品的开发要围绕国家经济建设的重点来发展。
我国“十五”经济建设的重点是能源、农业、环保工业和城建，也就是说，阀门产品的未来市场主要在电力、石化、化肥、环保和城建等行业。
而这些行业，待开发或正试制但还需提高质量的阀门产品主要为：
1、高温、高压、锻造的先导式闸阀
2、锻钢高压大口径截止阀
3、锻钢高压大口径止回阀
4、金属密封、油密封AVDCO阀
5、全焊接全通径管线球阀
6、升降杆式球阀
7、大口径紧急切断蝶阀
8、全焊接直埋式球阀
9、高性能蝶阀（ANS1B16.1046级,寿命达50万次以上）
10、先导式安全阀
11、API6A平板闸阀
12、API6ACHOKT2S阀
13、控制阀（调节阀）
14、调节疏水阀
15、成品油用撑开式软密封旋塞阀
16、深海油田用（3000m以下海底）闸阀、球阀
17、高压大口径上装式球阀
18、氧化铝高压熔出用料浆阀
19、天燃气调节装置
此外，阀门试验装置也有待进一步提高。
第一章阀门术语及单位换算
1、公称尺寸（DN）是指管道系统中为所有附件所通用的用数字表示的尺寸，是供参考用的一个方便的圆整的数字，与加工尺寸数值上不完全相等。
2、公称压力（PN）是指常温下人为规定的经过圆整的，供设计制造结构时的压力参数。
公制MPa（kgf/cm2）、bar（巴），英制CLass（磅级）、psi、K。
3、全通径阀门是指在全开状态下，无阻挡，启闭件有一规定的内径。
4、缩径阀门是指密封处的通径小于公称通径的阀门。
此类阀门压力波动大。
5、单向阀门是指仅一个方向流动的阀门。
双向就是阀门两个方向都可以流动的阀门。
6、通管阀门是指无阻并整个通道均为连续圆柱贯通的阀门。
7、法兰连接或法兰接头是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。
管法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。
8、结构长度
直通式阀门结构长度：
在阀门通道终端垂直于阀门轴线平面之间的距离。
角式阀门结构长度：
在阀体通道某一终端垂直于阀体另一终端轴线之间的距离。
9、填料函是指填装在壳体与阀杆的填料，实现动密封的装置。
10、锁紧装置是指把阀门固定在开启或关闭位置的零件或部件。
11、最大压差是指工作压力与工作被压的最大差值。
12、密封件、关闭件是指设置在通道上允许或阻止介质流动的部件。
13、位置指示器是指显示阀门处在开启或关闭位置的装置。
14、动力驱动装置是指用螺栓或其他方法去连接阀门上用来启闭阀门的动力。
15、承压件是指设计能承受的元件。
16、控压件是指控制或阻止介质流动的元件。
17、阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大，说明流体流过阀门时的压力损失就越小。
流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失的流体的流量。
流量系数：
Kv（m2）体积流量：
qv（m3/h）
18、密封比压指作用于单位密封面上的平均正压力，实际上指密封面理论计算比压。
密封必须比压指保证阀门密封所需比压。
密封许用比压指阀门密封材料允许的最大比压。
qMF＜q＜[q]
19、最小壁厚：
对铸钢阀体应考虑最小允许工艺壁厚，对于砂模铸造通常工艺壁厚不小于5.5mm，精密铸造的工艺壁厚不小于4.5mm，如最小壁厚小于上述值应选最小允许的工艺壁厚。
对于复杂的阀体，如直流式“Y”型阀体或安装使用中存在应力集中的阀体，应将最小壁厚值适当增加。
经验公式tmin=tmin′+Ctmin′=Pd/120×K
tmin—最小壁厚P—设计压力d—内腔直径
K—外加压力、外加力的修正系数
当P=0.05～1.6时K=2P=2～2.5时K=1.7
P=4～5时K=1.2P=6.5～16时K=1.1
P=20～28时K=1P=32～42时K=0.9
P=50～63时K=0.8
C—附加余量
tmin′
C
tmin′
C
≤5
5
21～30
2
6～10
4
＞30
1
11～20
3
-
-
20、摄氏度和华氏度转换公式
1℃=（x°F-32）×5/9
21、单位换算
CLass150
2.0MPa
10K
CLass1500
25.0MPa
100K
CLass300
5.0MPa
20K
CLass2500
42.0MPa
160K
CLass600
11.0MPa
40K
CLass3500
56.0MPa
200K
CLass900
15.0MPa
63K
CLass4500
76.5MPa
260K
1Mpa=142.2Lbf/in2（psi）
1MPa=10bar
1Lbf/in2≈6.895KPa
1000psi≈7MPa≈6.895MPa
1标准大气压=1.01×105Pa=0.101MPa
1工程大气压=9.80665×104Pa=0.0980665MPa
1Pa=1N/m2
1MPa=1N/mm2
1in=25.4mm=1/12ft
1ft=0.3048m=12in
1oz=1/16lb=0.028349523kg
1lb=0.45359237kg=16oz
第二章相关技术术语英汉对译
1.阀门种类术语
AngleStopValves
角式截止阀
AngleThrottleValves
角式节流阀
AnglePattern（Type）GlobeValves
角式截止阀
ButterflyTypeNon-slamCheck
蝶式缓冲止回阀
ButterflyValveswithGearActuator
蜗轮传动蝶阀
Cock
二通
CQThreadBallValves
CQ螺纹球阀
DiaphragmValves
隔膜阀
DoubleDiscFlatGateValves
双闸板平板闸阀
DoubleDiskParallelGateValves
明杆平行式双闸板闸板
DoubleOpeningExhaustValves
双口排气球
ElectricActuatedStopValves
电动截止阀
ElectricActuatedWedgeGateValves
电动楔式闸阀
ElectricDoubleDiskParallelGateValves
电动平行式双闸板闸板
EmergenyCut-offValves
紧急切断阀
FreeFloatTypeSteamTrap
浮球式疏水阀
FlangeBallValves
法兰球阀
FlangeGateValves
法兰闸阀
FlangeGlobeValves
法兰截止阀
GaugeValves
仪表阀
HardSealButterflyValves
金属密封蝶阀
HighTemperaturePressurePowerStationGateValves
高温高压电站闸阀
HighTemperaturePressurePowerStationGlobeValves
高温高压电站截止阀
LiftCheckValves
升降式止回阀
LiningBallValves
衬里球阀
LiningButterflyValves
衬里蝶阀
LiningCheckValves
衬里止回阀
LiningCock
衬里二通
LiningGlobeValves
衬里截止阀
LiningT-CockValves
衬里三通旋塞阀
LiquidIndicator
液位计
LPGPipeFitting
液化气管件
MagneticCo-operateGlobeValves
磁耦合截止阀
MagnetismForlePumps
磁力泵
ManualOilPumpsValves
手摇油泵（阀）
MeterNeedleTypeGlobeValves
仪表针形截止阀
ObliqueStopValves
直流式截止阀
ParalleslSlideValves
浆液阀
PipingCentrifugalPumps
管道离心泵
PipingPumps
管道泵
PipingSafetyValves
管道安全阀
PlungerGlobeValves
柱塞截止阀
QuickDrainingValves
快速排污阀
RestrictorValves
过流阀（或节流阀）
SafetyValves
安全阀
ScrewPumps
螺杆泵
ScumGateValves
排渣闸阀
SingleDiscFlatGateValves
单闸板平板闸阀
SingleOpeningExhaustValves
单口排气阀
SlurryPumps
泥浆泵
StopValves
截止阀
Strainer
过滤器
SubmergedMotorPumps
潜水电泵（排污泵）
SwingCheckValves
旋启式止回阀
TankLorryBallValves
槽车球阀
T-Cock
三通
ThinGateValves
薄型闸阀
ThrottleValves
节流阀
TinyDragSlowShutCheckValves
微阻缓闭止回阀
UnderWaterPumps
液下泵
VacuumPumps
水力喷射器（真空泵）
VerticalLiftCheckValves
立式止回阀
WaferCheckValves
对夹式止回阀
WaferTypeButterflyValveswithRubberItning
对夹式衬胶蝶阀
WasteValves
排污箱（阀）
WaterSealGateValves
水封闸阀
WedgeGateValves
楔式闸阀
YTypeandCylinderFilters
Y型筒型过滤器
2.零部件术语
AxesGuide
轴套
Ball
球、球芯
Ballseat
密封圈
BlowdownSealingFace
启、阀件密封面
Body
阀体
Bonnet
阀盖
Disc
阀瓣
Nut
螺母
Screw
螺栓
Sealing
密封件
Spring
弹簧
Stem
阀杆
StemNut
阀杆螺母
Stemseal
填料
WedgeDisc
闸板
3.性能术语
Applicablemedia
适用介质
Applicabletemprture
适用温度
ButtClamp
对夹
Chemicalanalysis
化学成份
Connectingformat
连接形式
Doubledisc
双闸板
Flexibledisc
弹性闸板
Flange
法兰
Hoop
卡箍
Insidethread
内螺纹
Materialchemicalanalysisandmechanicalcapacity
材料化学成份和机械性能
materials
材料
Materialsformainparts
主要零件材料
Mechanicalcapacity
机械性能
Max.DischargingCapacity
最大排水量
Max.OperatingTemperature
最高工作温度
Max.AllowableTemperature
最高允许温度
Max.AllowablePressure
最高允许压力
Model
型号
Nameofparts
零件名称
NominalPressure
公称压力
Outsidethread
外螺纹
Oxidant
氧化性介质
Parallet
平行
Reductant
还原性介质
Risingstem
明杆
Seattestingpressure
压力气密封试验压力
Socket
卡套
Specifications
性能规范
Singledisc
单闸板
Solid
刚性
Strenghtestingpressure
强度试验压力
Steam,condensate
蒸汽,凝结水
Water,oil,steam
水,温度,气
Wedge
楔式
Welding
焊接
4.材料术语
Buna-Nrubber
丁腈橡胶
Castingaluminiumbrass
铸铝黄铜
Castingaluminiumbronze
铸铝青铜
CHRrubber
氯腈橡胶
Chrominm-molybdenum-vanadiumsteel
铬钼钒钢
Chromiumstainlesssteel
铬不锈钢
Chromium-molybdenumsteel
铬钼钢
Corrugationpad
波形垫
Cuprumalloy
铜合金
DuctileCastiron
球墨铸铁
Expandedgraphite
柔性石墨
FineSteelCastingiron
优质碳素钢
Fluorousrubber
氟橡胶
GrayCastiron
灰铸铁
Hayne’salloy
钴铬钨合金
Hightemperaturesteel
高温钢
Lowtemperaturesteel
低温钢
Nylon
尼龙塑料
Polytetrafluoroethylene
聚四氟乙烯
Purealuminum
纯铝
Purecupper
纯铜
Rubbeergraphiteboard
橡胶石墨板
Springsteel
弹簧钢
Stainlessacid-resistingsteel
不锈耐酸钢
StainlessandGraphite
不锈钢/石墨
Stainlesssteel
不锈钢
SteelCastingiron
碳素钢铸件
ShellTestPressure
壳体试验压力
ServiceFluid
工作介质
第三章阀门密封副的密封机理与影响密封因素分析
阀门的密封性能是衡量阀门质量的最重要的指标，也是决定阀门寿命的主要因素。
因此，阀门密封副的密封是阀门的关键。
任何类型的阀门，不论其工作原理，结构形式，使用场合如何不同，都存在着密封的问题，因而它是研究阀门的共性问题。
阀门的端法兰与管道之间的连接，中法兰与阀盖之间的连接以及填料函与阀杆之间也都存在着密封的问题，前两者属于静密封，后者属于动密封，通常，这些部位的泄漏，介质将溢出的系统之外，称外泄漏。
本文将不讨论这方面的问题，但有关的密封机理，基本上是相同的。
阀门密封副的密封，其性质按古列维奇的说法，属于定期密封或经常密封的动密封结构，密封副间介质的泄漏通常不会溢出系统故称内泄漏（但如某些安全阀、疏水阀等也有可能溢到系统外）。
本文我们将讨论密封副的密封，主要内容包括密封的机理，影响密封性能的因素，并探讨提高密封性能的途径。
1、与密封有关的一些物理现象
（1）浸润（润湿）
液体内部分子间存在着相互的吸引力，它是由于液体分子的极性而产生的，液体表面（通常是与气体相接触）的分子，由于内部分子的引力作用，其合力的方向是垂直于液体表面而指向液体内部，这个力称液体的内聚力。
不同的液体其内聚力的大小不同，但任何液体都是存在着内聚力的。
由于内聚力的作用，液体都是存在着力图缩小其表面积的趋势，使液体表面上只存在着构成表面所绝对必须的质点而没有任何多余的质点留在表面上，所以当液体自由存在时，呈球形，因为同样的体积球形具有最小的表面积。
当液体与固体接触时，液体表面的分子与相接触的固体表面的分子间也存在着相互吸引的作用，这个引力称附着力。
当固—液表面间的附着力，大于液体内部的内聚力时，固体表面将被液体所润湿，这种现象称浸润。
这时在固体表面上将形成附着于其上的液体边界层（边界层内的液体分子常具有极性且按一定方式定向排列），当液体与固体表面间有相对运动时，边界层具有与固体表面相同的运动速度。
若固—液表面间的附着力小于液体的内聚力时，称不浸润。
这时固体表面不被液体所润湿，当固液分离时，不会有液体残存附着于固体表面上。
如水银与玻璃。
能够被相接触的液体所浸润的表面称亲水性表面，不能被浸润的固体表面称增水性表面。
液体内聚力的大小与液体的种类有关，如水银具有较大的内聚力而煤油则内聚力较小，内聚力的大小还与温度有关，通常随温度升高，液体分子运动加剧而内聚力减小。
此外当液体内溶解了其它溶质也将引起内聚力的变化。
固体表面能否被浸润与固体材料的种类，固体的表面状况（如表面光洁度或粗糙，表面是否有物质附着等）有关，也与相接触的液体种类及温度等有关。
液体的内聚力与液—固表面间的附着力引起一列的物理现象。
从静力学角度上如浸润表面张力毛细现象在小截面玻璃仪表中的凸或凹月形面等，从运动学角度上则如液体的粘度，内摩擦，液体在管道中流速的分布以及由于边界层的存在而引起的在导热等方面的影响。
（2）表面张力
如前所述，由于内聚力的作用，液体表面总是有收缩呈球形的趋势，但在实际上，液体不可能自由存在，它的表面总是要与固体，气体或其它液体相接触，而且它还受到重力的作用，所以是准确的球面存在的液体表面，是不易见到的。
由于液体不能保持固定的形状，当它与固体相接触时接触面形状由固体表面来决定，接
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