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复习题纲
一、阀门基础知识
1、阀门定义：
阀门是一种安装在各种管道和设备等流体输送系统中具有截止、导流、防止逆流、调节、分流或溢流卸压等功能的控制装置，它属于一种通用机械产品。
2、阀门按公称压力进行分类：
·真空阀：
工作压力低于标准大气压的阀门。
·低压阀：
公称压力≤PN16的阀门。
·中压阀：
公称压力PN25～PN64的阀门。
·高压阀：
公称压力PN100～PN800的阀门。
·超高压阀：
公称压力≥PN1000的阀门。
3、阀门按和管道的连接方式分类：
法兰连接、螺纹连接、对夹连接、焊接连接、夹箍连接和卡套连接。
4、阀门按结构原理分类（写出6种）
按结构原理分类是目前国内、国际最常用的分类方法。
主要分为闸阀、球阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀、柱塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、隔膜阀、节流阀、调节阀、多用阀等。
5、平时所说的钢制阀门是指阀门的哪些零件采用钢制？
6、闸阀：
启闭件（闸板）沿着垂直于阀座的轴线方向（介质流动方向）移动的阀门。
截止阀：
启闭件（阀瓣）沿着阀座的轴线方向（介质流动方向）移动的阀门。
球阀:
启闭件是球体，通过球体围绕本身的轴线旋转实现启闭的阀门。
7、标准化法将标准划分为四个层次，即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
8、阀门常用标准代号
（1）国内常用阀门标准代号
GB/T国家推荐性标准
JB/T机械行业推荐性标准
HG/T化学工业推荐性标准
SY/T石油工业推荐性标准
SH中石化总公司标准
EJ核工业标准
CB/T造船总公司标准
DL电力工业标准
QB轻工业标准
（2）国外常用阀门标准代号
ISO国际标准
ANSI美国国家标准
API美国石油学会标准
ASTM美国材料和试验协会标准
AISI美国钢铁学会标准
MSS美国阀门和管件制造商标准化协会标准
AWWA美国水道处理协会标准
AWS美国焊接协会标准
ASME美国机械工程师学会标准
EN欧共体标准
DIN德国国家标准
BS英国国家标准
NF法国国家标准
JIS日本国家标准
JPI日本石油学会标准
9、我国阀门的公称尺寸标准号为GB/T1047-2005《管道元件DN（公称尺寸）的定义和选用》，该标准中规定公称尺寸的系列为DN6、DN8、DN10、DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80……；英制阀门的公称管子尺寸的代号为NPS，如NPS4相当于DN100。
10、我国阀门的公称压力标准号为GB/T1048-2005《管道元件PN（公称压力）的定义和选用》。
在英、美及欧洲部份国家中，常采用英制的CLASS（CL）压力级制（磅级），日本标准中采用K级制压力级。
PN、CL和K级三者之间的对应关系如下：
CL和公称压力PN的对应关系（参考）
CL
150
300
400
600
800
900
1500
2500
3500
4500
PN
20
50
68
110
130
150
260
420
560
760
日本标准中的K级制压力级和英制的CLASS（CL）压力级制的概念相同，K级和CL压力级之间的对照关系如下。
K级和CL压力级对照表（参考）
CL
150
300
400
600
900
1500
2000
2500
3500
4500
K级
10
20
30
40
65
110
140
180
250
320
11、我国常见的阀门结构长度标准为GB/T12221—2005《金属阀门结构长度》，美国常见的阀门结构长度标准为ASMEB16.10。
12、阀门的结构长度指阀门和管道连接的两个端面（或中心线）之间的距离。
直通式阀门结构长度指在流体通道终端两个垂直于阀门轴线平面之间的距离（进、出口端面之间的距离）。
角式阀门结构长度指阀体通道某一终端垂直于轴线的平面和阀体另一终端轴线之间的距离[进口（或出口）端面到出口（或进口）轴线的距离]。
13、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越小。
14、阀门的主体零件常指阀体、阀盖和启闭件。
阀门的内件指阀杆、阀座密封面材料、启闭件密封面材料、上密封座等。
15、影响阀门密封性能的因素有：
（1）密封面的表面状况（表面粗糙度、形状）
（2）密封面的材料性能（密封副之间要有硬度差）
（3）密封介质种类（浸润性）
（4）密封面的宽度
（5）介质工作温度（介质的粘度）
（6）密封比压
16、阀门密封副实现密封的条件
式中:
——材料必须比压
——密封比压
——材料的许用比压
17、根据下图，在划线上写出阀门零件的名称。
18、国家标准GB/T9112～GB/T9124标准规定了钢制管法兰的类型、参数、尺寸数据以及技术条件，其中GB/T9113.1～GB/T9113.4为整体钢制管法兰的标准。
要确定一种法兰的具体数据，需明确法兰适用标准、公称压力、公称尺寸以及密封面形式。
美标阀门常用的法兰标准为ASMEB16.5，大直径钢制管法兰ASMEB16.47
19、法兰密封面主要是防止管道中介质向外泄漏，法兰密封面形式主要有平面（FF）、突面（RF）、凹凸面（MF）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）等几种。
平面（FF）突面（RF）凹凸面（MF）
榫槽面（TG）环连接面（RJ）
20、阀门和管道的焊接连接分为对焊连接（BW）和承插焊连接（SW）。
21、阀门的驱动方式主要有手动、蜗杆传动、齿轮传动（包括锥齿轮和正齿轮）、电动、气动、液动、电磁传动、电—液动、气—液动、电磁—液动等方式。
22、JB/T308—2004规定的阀门型号由阀门类型、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面材料或衬里材料类型、公称压力代号或工作温度下的工作压力代号、阀体材料等七部分组成。
阀门类型代号
阀门类型
代号
阀门类型
代号
阀门类型
代号
弹簧载荷安全阀
A
截止阀
J
柱塞阀
U
蝶阀
D
节流阀
L
旋塞阀
X
隔膜阀
G
排污阀
P
减压阀
Y
杠杆式安全阀
GA
球阀
Q
闸阀
Z
止回阀和底阀
H
蒸汽疏水阀
S
阀门驱动方式代号
驱动方式
代号
驱动方式
代号
电磁动
0
锥齿轮
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
注：
代号1、代号2及代号8是用在阀门启闭时，需有两种动力源同时对阀门进行操作。
阀门连接端连接形式代号
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
法兰式
4
卡套
9
焊接式
6
——
——
密封面或衬里材料代号
密封面或衬里材料
代号
密封面或衬里材料
代号
密封面或衬里材料
代号
锡基轴承合金（巴氏合金）
B
衬胶
J
塑料
S
搪瓷
C
蒙乃尔合金
M
铜合金
T
渗氮钢
D
尼龙塑料
N
橡胶
X
氟塑料
F
渗硼钢
P
硬质合金
Y
陶瓷
G
衬铅
Q
Cr13系不锈钢
H
奥氏体不锈钢
R
阀体材料代号
阀体材料
代号
阀体材料
代号
阀体材料
代号
碳钢
C
铬镍系不锈钢
P
钛及钛合金
Ti
Cr13系不锈钢
H
球墨铸铁
Q
铬钼钒钢
V
铬钼系钢
I
铬镍钼系不锈钢
R
灰铸铁
Z
可锻铸铁
K
塑料
S
铝合金
L
铜及铜合金
T
—
—
注：
CF3、CF8、CF3M、CF8M等材料牌号可直接标在阀体上。
公称压力小于等于PN16的灰铸铁阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。
公称压力大于等于PN25的碳素钢阀门的阀体材料代号在型号编制时予以省略。
闸阀结构形式代号
结构形式
代号
阀杆升降式
（明杆）
楔式闸板
弹性闸板
0
刚性闸板
单闸板
1
双闸板
2
平行式闸板
单闸板
3
双闸板
4
阀杆非升降式（暗杆）
楔式闸板
单闸板
5
双闸板
6
平行式闸板
单闸板
7
双闸板
8
球阀结构形式代号
结构形式
代号
结构形式
代号
浮动球
直通流道
1
固定球
直通流道
7
Y形三通流道
2
四通流道
6
L形三通流道
4
T形三通流道
8
T形三通流道
5
L形三通流道
9
—
—
半球直通
0
示例如下：
1）电动传动、法兰连接、暗杆楔式刚性单闸板、密封面材料为Cr13系不锈钢、公称压力为PN63，阀体材料为碳素钢的闸阀：
2）气动传动、焊接连接、固定球直通式、密封面材料为氟塑料，公称压力为PN63，阀体材料为WCB的球阀的型号：
3）Q361Y-16P
4）Z961Y-63
23、JB/T106-2004规定：
铸铁、碳素钢、合金钢材料的，阀门外表面应涂漆出厂。
阀体材料为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁时，阀门外表面应涂黑色漆。
除非用户要求，铜合金、耐酸钢、不锈钢材质阀门承压壳体表面不涂漆。
24、阀体的最小壁厚在设计时要应考虑强度、刚性、铸造工艺性、附加裕量等方面因素。
25、GB/T12220《通用阀门标志》规定公称尺寸大于等于50的阀体上必须标志公称尺寸（DN）、公称压力（PN）、受压部件材料代号、制造厂名或商标，应标记在阀体上。
二、通用阀门结构设计
26、闸阀根据阀杆结构可分为明杆闸阀（升降杆闸阀）和暗杆闸阀（旋转杆闸阀）。
明杆闸阀（升降杆闸阀）——通过旋转阀杆螺母带动阀杆升降（不旋转）来实现闸板启闭的闸阀。
这种结构闸阀对阀杆润滑有利，闸板开度清楚，阀杆螺纹和阀杆螺母不和介质接触，不受介质温度和腐蚀性的影响。
暗杆闸阀（旋转杆闸阀）——阀杆螺母在阀体内和介质接触，通过旋转阀杆来实现闸板启闭的闸阀。
27、API600标准闸阀适用于阀盖螺栓连接、明杆带支架、焊接连接或法兰连接的金属密封钢制闸阀。
其适用的公称尺寸DN为25、32、40、50、65、80、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600（NPS为1、11/4、11/2、2、21/2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、24）；适用于压力等级PN为：
20、50、110、150、260、420（CL150、300、600、900、1500、2500）
28、API600标准规定：
除所有PN20（CL150）的阀门和DN小于等于65的阀门以外，其体盖结合法兰应采用圆形法兰。
29、API600标准规定：
闸板密封面应采用本体式或堆焊式，如采用堆焊式加工好的硬质合金堆焊层厚度应不小于1.6mm。
30、楔式闸阀的磨损行程指新制造的闸阀由于使用后其密封面磨损，闸板下移的距离。
31、阀杆和填料接触的表面区域的粗糙度应小于Ra0.8。
32、填料函的深度应至少容纳5圈非压缩填料，和填料接触的填料函区域的表面粗糙度小于等于Ra3.2。
填料函的宽度应为阀杆直径加上两倍的填料宽度，再加上0.8mm。
33、闸阀阀杆应采用整体锻造，不允许采用焊接结构，阀杆和闸板连接的头部应采用T型结构（双闸板闸阀可采用螺纹头部）。
34、明杆闸阀的上密封结构：
当闸阀全开时防止介质向填料函处渗漏的结构。
因此，阀杆上应有一个锥形或球面形的密封面。
具有上密封结构并不代表阀门在受压情况下进行在线更换或添加填料。
35、闸阀的阀体和闸板上设有导向槽和导向筋的目的：
使闸板和阀杆在阀门处于任意位置都能保持对中。
36、阀杆和阀杆螺母的旋合长度应不小于阀杆直径的1.4倍。
新制造的闸阀在关闭后，其阀杆的螺纹应伸出阀杆螺母顶部，当公称尺寸小于DN150时，阀杆螺纹伸出部份的最大值应是磨余量的5倍，当公称尺寸大于DN150时，阀杆螺纹伸出部份的最大值应是磨余量的3倍。
37、球阀按球体的支撑方式可分为浮动球球阀和固定球球阀。
38、低温球阀采用加长阀杆结构的目的：
以增加填料函部位和阀体体腔之间的温度梯度，使填料函处的温度保持在0℃以上，改善填料函的工作条件，延长填料的使用寿命，减少冷损。
39、球阀在设计时如要求采用防静电结构和防火结构，则采用防火结构和防静电结构的目的？
防火结构：
当球阀用于输送石油、天然气以及氢气等易燃易爆介质时，难免遇到意外的火灾。
在这种情况下，高分子密封材料就会软化，甚至烧毁，使球阀失去密封能力，即使球阀关闭，也不能有效地切断气源，造成严重后果。
防静电结构：
球阀在启闭过程中，球体和阀座由于有相对运动，会因摩擦而产生静电荷，而橡胶、塑料等非金属材料是优良的电绝缘体，当静电荷积累到一定程度时，在有火花的条件下就可能导致爆炸，这对于输送易燃易爆介质的场合特别危险。
40、常见的球阀设计产品标准：
API608《法兰、螺纹和焊连接金属球阀》
GB/T12237《石油、石化及相关工业用的钢制球阀》
BSENISO17292-2004《石油、石油化工及相关工业用金属球阀》
GB/T19672—2005《管线阀门技术条件》
API6D《石油和天然气工业—管道输送系统—管线阀门》
41、球阀的保温结构：
对于输送如尿素等易于结晶的物料或者粘稠流体（如含蜡质和沥清较高的石油等）场合，常采用加热保温的办法，以防止物料结晶或降低流体粘度，增加流动性，避免阀门被堵塞和减小工程的动力消耗。
三、阀门材料
42、阀门壳体所采用的材料牌号WCB属碳素钢铸件的材料牌号，该材料牌号的化学成份和力学性能在美国材料标准ASTMA216及我国的GB/T12229标准中作了规定，适用温度范围为-29～425℃，适用介质为油品、汽、水等非腐蚀性介质。
43、材料牌号A105属碳素钢锻件的材料牌号，该材料牌号的化学成份和力学性能在美国材料标准ASTMA105及我国的GB/T12228标准中作了规定。
44、阀门用不锈钢基本上可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。
45、奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的原因是：
当奥氏体不锈钢在500～700℃时，由于沿晶粒边界析出碳化铬Cr23C6或FeCr化合物，使晶界周围贫铬，在适合的腐蚀介质（产生晶间腐蚀的介质）中，达不到钝化所需足够的铬含量，就形成碳化铬（阴极）——贫铬区（阳级）电池，使晶界贫铬区产生腐蚀。
46、阀门用的奥氏体不锈钢铸件牌号CF3、CF3M、CF8、CF8M等，这些材料牌号的化学成份和力学性能在美国材料标准ASTMA351及我国的GB/T12230标准中作了规定。
47、美国标准阀门中常用的奥氏体不锈钢锻件牌号的化学成份和力学性能在ASTMA182中作了规定，在该标准中列出了F304、F304L、F316、F316L、F321等材料牌号。
48、在美国标准阀门中常用做阀杆材料的F6a牌号，该牌号属马氏体不锈钢的锻件材料，其化学成份和力学性能在ASTMA182中作了规定。
49、奥氏体不锈钢铸件常用的热处理方法为固溶处理。
50、在我国标准JB/T5263和美国材料标准ASTMA217中规定的阀门材料牌号WC6、WC9属铬-钼钢的铸件材料牌号，其适用温度范围为-29～595℃。
在ASTMA217中规定的阀门材料牌号C5属铬-钼钢的铸件材料牌号，其化成份相当于我国的ZG1Cr5Mo，适用温度范围为-29～595℃。
51、阀门中常用的LCB钢属低温用碳素钢铸件的材料牌号，该材料牌号的化学成份和力学性能在美国材料标准ASTMA352及我国的JB/T7248标准中作了规定，适用温度范围为-46℃以上。
52、阀门中常用的LF2钢属低温用碳素钢锻件的材料牌号，该材料牌号的化学成份和力学性能在美国材料标准ASTMA350中作了规定，适用温度范围为-46℃以上。
53、根据常用作阀门密封的软质材料的名称写出代号：
聚四氟乙烯（PTFE）、氟橡胶（FPM）、丁腈橡胶（NBR）、聚醚醚酮（PEEK）
对位聚苯（PPL）乙丙橡胶（EPDM）
54、美标阀门用螺栓、螺母材料配对
螺栓
螺母
适用范围
标准
牌号
标准
牌号
ASTMA193
B7
ASTMA194
2H
-29～425℃
B7M
2HM
-29～425℃执行NACE标准的抗硫阀
B16
7
-29～593℃
B8
8
-196～700℃
B8M
8M
ASTMA320
L7
4
-46～-101℃低温阀
上表中ASTMA193B7和B7M属Cr-Mo钢，两者的化学成份完全相同，但B7钢的硬度为321HB或35HRC，而B7M的硬度为235HB。
上表中ASTMA194材料牌号2H和2HM属碳素钢，两者的化学成份完全相同。
四、阀门的检验和试验
55、阀门的压力试验包括三方面的内容：
（1）壳体强度试验；
（2）密封性能试验；（3）上密封性能试验（有上密封结构阀门）
56、常用的阀门压力试验标准：
（1）API598《阀门的检查和试验》
（2）ISO5208《工业阀门阀门的压力试验》
（3）GB/T13927《通用阀门压力试验》
（4）JB/T9092《阀门的检验和试验》
（5）API6D《管线阀门》
（6）API600/ISO10434《石油和天然气工业用螺栓连接阀盖的钢制闸阀》
（7）BS6755第一篇《阀门的试验产品压力试验的要求规范》
（8）MSSSP82《阀门压力试验方法》
（9）MSSSP61《钢制阀门的压力试验》
57、API598中规定：
低压密封试验和低压上密封试验的试验介质为空气或惰性气体。
壳体材料为奥氏体不锈钢的阀门在进行强度试验及高压密封试验时，试验用水的氯离子含量不应超过100ppm。
58、壳体强度试验主要是检验阀门壳体的安全性，包括阀体、阀盖等承压件以及连接部位的强度。
壳体强度试验的目的：
a、检验阀门壳体（阀体和阀盖）的铸件或锻件的缺陷是否在安全范围之内。
b、检验连接部位零件，如阀体阀盖连接螺栓、螺母、垫片等的强度。
59、API598中对试验压力的规定：
壳体试验：
38Ｃ时最大允许工作压力的1.5倍。
密封试验：
38Ｃ时最大允许工作压力的1.1倍。
高压上密封试验：
38Ｃ时最大允许工作压力的1.1倍。
60、对软密封阀门，无论是何种阀门，其密封性能试验的泄漏量要求为零泄漏。
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