阀门基础知识简介一．阀门简述：首先我们讲一讲什么叫阀门？阀门——是流体输送系统中的控制装置，是用来控制管道内介质流动的具有可动机械产品的总称。
它具有导流、截流、调节、控制流向、分流或卸压等功能。
阀门在石油、天然气、矿山开采；在石油炼制和石油、天然气管道输送系统中；在化肥、化工生产、医药和食品（包括香烟）生产系统中；在火电、水电和核电的电力生产系统中；在冶金生产系统中；在城市和工业企业的给排水、供热和供气系统中；在农田灌溉系统中；在船舶、车辆、飞机以及各种运动机械的流体系统中以及在国防和航天系统中都大量地使用阀门。
因此，阀门是人类走向现代化不可缺少的重要机械产品。
我国是在1958年正式生产铸钢高中压阀门的，在近半个世纪,我国阀门行业得到了迅速的发展。
我国目前除了少数特殊阀门需要进口外,其余的都能自己生产,并且大量出口。
我们常用的阀门主要有以下几种：1.闸阀：闸阀是启闭件(闸板)由阀杆带动,沿阀座密封面和导轨作升降运动的阀门。
它主要有：阀体、阀盖、闸板、阀杆、填料、垫片和手轮等。
闸阀是各种类型阀门中应用最多、最广泛的阀门。
闸阀又分楔式闸阀和平板闸阀。
楔式闸阀是闸阀中应用最广泛的闸阀，可用于高温、高压、低温、大口径等工况。
平板闸阀主要用于输送天然气、原油、成品油及高温中低压大口径阀门中。
所谓楔式闸阀是指闸板为楔式(上厚下薄)，楔式闸阀根据美国API-6D和API-600标准规定，凡口径DN≤40mm，用刚性单闸板(Z41或Z61);凡口径DN≥50mm时,应采用于弹性闸板(Z40或Z60)，所谓弹性闸板是指闸板是由中心部位连接在一体的而闸板是由中间有弹性槽的两片构成的。
弹性闸板在介质压力的作用下可以随着介质压力的增高而涨开；而随着介质压力的降低而收缩;也会随着介质温度的增高而膨胀.而随着介质温度的降低而收缩。
因此阀门密封可靠。
需要指出的是：所有的闸阀(除了特制专用的外)均不允许用于作调节介质流量用，因此,在开启时必须将闸板全部提升到通道上方。
2.截止阀：截止阀启闭件(阀瓣)由阀杆带动,沿阀座的密封面的轴线作升降运动的阀门。
它主要有：阀体、阀盖、阀瓣、阀杆、填料、垫片和手轮等。
截止阀按阀杆与阀体间的角度又分为T型(90°--J41或J11;J61等)及Y型(45°--J45等)。
截止阀的优点是：阀瓣与阀体的密封面一脱离就没有摩擦,因而,适用于输送氧气等危险介质。
其缺点是：开启和关闭时阀门的扭矩大,因此,阀杆比闸阀的要粗,阀门口径不宜过大。
截止阀的阀瓣若为锥形阀座为锥形时，根据开启时高度的不同而可起到调节介质流量的效果，因此,带节流锥的阀瓣的截止阀称为节流阀。
截止阀是启闭件(阀瓣)由阀杆带动,沿阀座密封面的轴线作升降运动的阀门。
截止阀根据其结构特征,分为：“Y型截止阀”、“角式截止阀”及“T型截止阀”等。
“Y型截止阀”又名“直流式截止阀”,它是阀座和阀瓣与阀体间成45°夹角的铸钢截止阀,其形状像倒躺的英文字母“Y”,故称其为“Y型截止阀”。
它多用于介质为粘稠的或要求流阻小的工况中,如化肥和化工厂熔融尿素的保温夹套“Y型截止阀”等，这类截止阀通径一般在DN200mm以下。
其介质流向为从阀瓣下方进入,当阀瓣开启后介质几乎沿着阀门通道的水平线方向出，所以它是“直流式”。
“角式截止阀”是阀体进口端与出口端成90°夹角的锻钢高压截止阀。
它多用于高压(PN≥22.0MPa)或超高压(PN≥100.0MPa)工况中,这类截止阀通径一般都较小(PN≥22.0MPa) (DN15~150mm)；(PN≥100.0MPa)(DN3~80mm)。
介质流向为从阀瓣下方进入上方后经过90°流出，所以它是（直）“角式”。
“T型截止阀”又名“直通式截止阀”。
它是阀座和阀瓣垂直于阀体通道的水平中心线(该截止阀流道形状是呈倒“S”曲线),像倒写的英文字母“T”字的铸钢截止阀,故称之为“T型截止阀”，这是在各类截止阀中应用最广泛的一种截止阀。
“T型截止阀”介质有两种流向型式:一是从阀瓣下方进入而后从阀瓣上方流出,即常说的“低进高出”；二是介质从阀瓣上方进入而后从阀瓣下方流出,即常说的“高进低出”，因为介质流进(或流出)是“垂直”于阀体通道的,所以称它是“直通式”。
在GB12235《通用阀门法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀》标准中,未对国标钢制截止阀的介质流向做出规定。
在磅级阀门中,美国石油学会的“主要标准”:API-6D《管道阀门》标准中只包含有闸阀、止回阀、球阀和旋塞阀这四大类，因此，API-6D产品中不包括截止阀。
在国际上磅级截止阀是执行英国的国家标准BS1873《石油、石化及相关工业用法兰端和对焊端钢制截止阀和截止止回阀》标准。
在BS1873《石油、石化及相关工业用法兰端和对焊端钢制截止阀和截止止回阀》标准的“13.6条”中写道:“…阀杆和阀瓣应设计成能够承受关闭着的阀门阀瓣下方的满载压力;在截止阀的情况下,是承受开启着的阀门阀瓣上方的满载压力。
”这段话的意思是说:截止阀的介质是从截止阀的阀瓣下方进入而从阀瓣上方流出的。
即常说的介质流向是“低进高出”。
因为“T型截止阀”的介质是从阀座中流进、流出的,关闭阀门是用阀瓣强行“盖住”阀座后才能实现。
对于小口径的“T型截止阀”来说,用阀瓣强行“盖住”从阀座中“冒”出来的高速流动的介质是可以实现的。
因此,小口径的“T型截止阀”的介质流向多为从截止阀的阀瓣下方进入而后从阀门阀瓣上方流出，即通常所说的介质为“低进高出”流向。
截止阀不同于闸阀，闸阀是启闭件(闸板)由阀杆带动,沿阀座密封面和导轨作升降运动的阀门。
截止阀是启闭件沿阀瓣轴心由阀杆带动作升降运动的阀门。
因此，除了大口径截止阀在阀腔中设计有阀瓣的“导向筋”外,一般口径的截止阀在开启和关闭时阀瓣是在没有任何“依靠”的条件下运动的。
而且截止阀的关闭或开启是由作用于阀杆上的阀瓣克服介质正面(或背面)的动压力和静压力来实现的。
因而截止阀关闭和开启时要比同压力级同等公称通径的闸阀费劲。
所以,同压力级同等公称通径的截止阀的阀杆受力要比闸阀大得多。
以CL600LB DN200闸阀和CL600LB DN200截止阀为例: CL600LB DN200闸阀的阀杆扭矩为1000N.M; CL600LB DN200截止阀的阀杆扭矩为1800N.M。
二者扭矩比例为1:1.8。
因而同压力级同等公称通径的截止阀的阀杆要比闸阀的阀杆直径粗,如:API600《石油和天然气工业用螺栓连接阀盖的钢制闸阀》标准中规定:CL600LB DN200闸阀的阀杆“最小直径”为40.77mm;BS1873标准中规定:CL600LB DN200截止阀的阀杆“最小直径”为:44.4mm。
因此,中、大口径的“T型截止阀”如果介质流向是“低进高出”，则关闭阀门时是要“盖住”从阀座中央“喷井”出来的高速流动的介质，是一件很困难的事情,不但阀门的关闭速度缓慢，而且此时阀杆受力最大甚至会造成阀杆弯曲变形。
所以,不分“T型截止阀”阀门口径的大小，笼统地规定: “T型截止阀”介质应实行“低进高出”流向是不科学的。
在上世纪七十年代初兰州高压阀门有限公司(原兰州高压阀门厂）,就做出了如下的规定：凡是“T型截止阀”公称压力PN1.6~4.0MPa(或CL150~300LB)，公称通径≥150mm; 凡是“T型截止阀”公称压力P N≥6.4MPa(或C L≥400LB)，公称通径≥100mm。
其介质流向都采用:从截止阀的阀座和阀瓣上方进入,从阀座和阀瓣下方流出的流向, 即通常所说的：介质为“高进低出”流向。
并在阀体上的明显部位铸造出阀门的介质流向箭头。
“T型截止阀”介质采用“高进低出”流向，如上所述:是指介质从阀座上方流入,从阀座下方流出。
“T型截止阀”介质采用“高进低出”流向，较好地解决了关闭截止阀时的难点,因为在关闭阀门时,有介质的力量作用于阀瓣上方,因而有助于阀门的快速、平稳地关闭；同时极大地改善了阀门关闭过程中及关闭后截止阀阀杆的受力状况;有利于工人安全地操作阀门。
以CL600LB DN200截止阀为例,如果介质流向为“低进高出”,仅以静压力来说(介质流动时的动压力也是不可忽视的),要关闭该截止阀,由阀杆带动的阀瓣必须严密地“盖住”31.4MPa的压力才能将阀门关住;如果介质为“高进低出”流向,则情况完全不一样了,它有介质流“给予”阀瓣的31.4MPa的静压力“帮助”关闭阀门。
这一比较使人们清楚地看出了中、大口径截止阀介质为什么要采用“高进低出”流向的道理和介质采用“高进低出”流向不言而喻的优越性。
当然“T型截止阀”介质“高进低出”流向也有两个缺点,缺点一是:阀门关闭后填料处于介质的作用下。
但对于目前阀门用的柔性石墨不锈钢丝编织填料的质量来说这不是问题。
缺点二是:阀门开启时较费力，我们对阀门通径在DN100~200截止阀采用“内旁通”结构;大口径截止阀我们采用加“外旁通”阀门,就顺利地克服这个缺点。
因此,中、大口径的“T型截止阀”介质采用“高进低出”的流向是科学的。
而且，我们的作法几十年来广泛地得到了国内外用户的认可。
总之,小口径的“T型截止阀”的介质通常采用“低进高出”流向,即介质从截止阀的阀瓣下方进入而从阀门阀瓣上方流出的。
凡是公称压力PN1.6~4.0MPa(或CL150~300LB)公称通径≥150mm; 凡是公称压力P N≥6.4MPa(或C L≥400LB)公称通径≥100mm的“T 型截止阀”,介质实行“高进低出”流向比“低进高出”优越；其介质实行“高进低出”流向是科学的。
3.球阀：球阀是启闭件(球体)绕垂直于通道的轴线可作90°回转的阀门。
它主要有：阀体(阀体根据球阀结构的不同，其中有一件式(仅用于小口径)；两片式分为左、右阀体；三片式分为主阀体和左、右两片副阀体)、球体、阀杆、填料、垫片和手柄等。
球阀由于启闭时作90°回转，因此它开关迅速，又球体在旋转时与阀座间有自清扫功能；双重阀座(金属阀座上镶嵌聚四氟乙烯软密封阀座)还具有防火功能等。
因此，球阀近年来得到了广泛的应用，它广泛用于输送天然气、油品、氧气、化工生产灰浆系统及其它要求快速启闭时等工况中。
球阀根据用于工作温度的不同，分为软密封(聚四氟乙烯,对位聚苯)和硬密封(金属密封)。
软密封球阀主要用于常温等工况中；硬密封球阀主要用于高温、高压和耐磨损等工况。
球阀又根据球体是否有固定轴,又分为浮动球阀和固定球阀，浮动球阀是单向密封,主要用于中低压小口径时。
球阀还有三通球阀，它是用来切换介质流向的。
近年来又发展有用于排渣的“弓形半球阀”。
4.蝶阀：蝶阀是启闭件(蝶板)绕固定轴作90°旋转的阀门。
它主要有阀体、蝶板、轴及手柄等。