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閥門(mén)的基礎(chǔ)知識(shí)詳細(xì)解說(shuō)之二
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第二章 閥門(mén)的類(lèi)型和用途
閥門(mén)類(lèi)型繁多，本文只介紹常用閥門(mén)
第一節(jié) 閘 閥
閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動(dòng)的閥門(mén)。
閘閥在管路中主要作切斷用。
閘閥是使用很廣的一種閥門(mén)，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置都選用它，有時(shí)口徑
很小的切斷裝置也選用閘閥，閘閥有以下優(yōu)點(diǎn)：
①流體阻力小。
②開(kāi)閉所需外力較小。
③介質(zhì)的流向不受限制。
④全開(kāi)時(shí)，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
⑤體形比較簡(jiǎn)單，鑄造工藝性較好。
閘閥也有不足之處：
①外形尺寸和開(kāi)啟高度都較大。安裝所需空間較大。
②開(kāi)閉過(guò)程中，密封面間有相對(duì)摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象。
③閘閥一般都有兩個(gè)密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。
一、閘閥的種類(lèi)
1． 按閘板的構(gòu)造可分
1）平行式閘閥：密封面與垂直中心線平行，即兩個(gè)密封面互相平行的閘閥。
在平行式閘閥中，以帶推力楔塊的結(jié)構(gòu)最常為常見(jiàn)，既在兩閘板中間有雙面推力楔塊，這種閘閥適用于低壓中小口徑（DN40-300mm）閘閥。也有在兩閘板間帶有彈簧的，彈簧能產(chǎn)生予緊力，有利于閘板的密封。
2）楔式閘閥：密封面與垂直中心線成某種角度，即兩個(gè)密封面成楔形的閘閥如圖2-13所示。
密封面的傾斜角度一般有2°52?，3°30?，5°， 8°， 10°等，角度的大小主要取決于介質(zhì)溫度的高低。一般工作溫度愈高，所取角度應(yīng)愈大，以減小溫度變化時(shí)發(fā)生楔住的可能性。
在楔式閘閥中，又有單閘板，雙閘板和彈性閘板之分。單閘板楔式閘閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，但對(duì)密封面角度的精度要求較高，加工和維修較困難，溫度變化時(shí)楔住的可能性很大。雙閘板楔式閘閥在水和蒸氣介質(zhì)管路中使用較多。它的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)密封面角度的精度要求較低，溫度變化不易引起楔住的現(xiàn)象，密封面磨損時(shí)，可以加墊片補(bǔ)償。但這種結(jié)構(gòu)零件較多，在粘性介質(zhì)中易粘結(jié)，影響密封。更主要是上、下?lián)醢彘L(zhǎng)期使用易產(chǎn)生銹蝕，閘板容易脫落。彈性閘板楔式閘閥，它具有單閘板楔式閘閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，又能產(chǎn)生微量的彈性變形彌補(bǔ)密封面角度加工過(guò)程中產(chǎn)生的偏差，改善工藝性，現(xiàn)已被大量采用。
2． 按閥桿的構(gòu)造閘閥又可分為
1） 明桿閘閥：閥桿螺母在閥蓋或支架上，開(kāi)閉閘板時(shí)，用旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)閥桿的升降。如圖2-12所示。這種結(jié)構(gòu)對(duì)閥桿的潤(rùn)滑有利，開(kāi)閉程度明顯，因此被廣泛采用。
2） 暗桿閘閥：閥桿螺母在閥體內(nèi)，與介質(zhì)直接接觸。開(kāi)閉閘板時(shí)，用旋轉(zhuǎn)閥桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2-14所示。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：閘閥的高度總保持不變，因此安裝空間小，適用于大口徑或?qū)Π惭b空間受限制的閘閥。此種結(jié)構(gòu)要裝有開(kāi)閉指示器，以指示開(kāi)閉程度。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：閥桿螺紋不僅無(wú)法潤(rùn)滑，而且直接接受介質(zhì)侵蝕，容易損壞。
二、閘閥的通徑收縮
如果一個(gè)閥體內(nèi)的通道直徑不一樣（往往都是閥座處的通徑小于法蘭連接處的通徑），稱(chēng)為通徑收縮。如圖2-15所示。
通徑收縮能使零件尺寸縮小，開(kāi)、閉所需力相應(yīng)減小，同時(shí)可擴(kuò)大零部件的應(yīng)用范圍。但通徑收縮后。流體阻力損失增大。
在某些部門(mén)的某些工作條件下（如石油部門(mén)的輸油管線），不允許采用通徑收縮的閥門(mén)。這一方面是為了減小管線的阻力損失，另一方面是為了避免通徑收縮后給機(jī)械清掃管線造成障礙。
第二節(jié) 截止閥
截止閥是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動(dòng)的閥門(mén)。
截止閥在管路中主要作切斷用。截止閥有以下優(yōu)點(diǎn)：
1． 在開(kāi)閉過(guò)程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。
2． 開(kāi)啟高度小。
3． 通常只有一個(gè)密封面，制造工藝好，便于維修。
截止閥使用較為普遍，但由于開(kāi)閉力矩較大，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，一般公稱(chēng)通徑都限制在DN≤200mm以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。
截止閥的種類(lèi)很多，根據(jù)閥桿上螺紋的位置可分：
一、上螺紋閥桿截止閥
截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優(yōu)點(diǎn)是閥桿不受介質(zhì)侵蝕，便于潤(rùn)滑，此種結(jié)構(gòu)采用比較普遍。
二、下螺紋閥桿截止閥
截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸，易受侵蝕，并無(wú)法潤(rùn)滑。此種結(jié)構(gòu)用于小口徑和溫度不高的地方。
根據(jù)截止閥的通道方向，又可分為；直通式截止閥，角式截止閥和三通式截止閥，后兩種截止閥通常做改變介質(zhì)流向和分配介質(zhì)用。
第三節(jié) 節(jié)流閥
節(jié)流閥是指通過(guò)改變通道面積達(dá)到控制或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的閥門(mén)。
節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。
最常見(jiàn)的節(jié)流閥是采用截止閥改變閥瓣形狀后作節(jié)流用。但用改變截止閥或閘閥開(kāi)啟高度來(lái)作節(jié)流用是極不合適的，因?yàn)榻橘|(zhì)在節(jié)流狀態(tài)下流速很高，必然會(huì)使密封面沖蝕磨損，失去切斷密封作用。同樣用節(jié)流閥作切斷裝置也是不合適的。
節(jié)流閥的閥瓣有多種形狀，常見(jiàn)的有：
1． 鉤形閥瓣，常用于深冷裝置中的膨脹閥。如圖 2-11a所示。
2． 窗形閥瓣，適用于口徑較大的節(jié)流閥如圖2-11b所示。
3． 塞形閥瓣，適用于中小口徑節(jié)流閥，使用較普遍。
第 四 節(jié) 止 回 閥
止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開(kāi)、閉閥瓣，用來(lái)防止介質(zhì)倒流的閥門(mén)。
止回閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分
一、升降式止回閥：閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動(dòng)的止回閥，
升降式止回閥只能安裝在水平管道上，在高壓小口徑止回閥上閥瓣可采用圓球。
升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣（可與截止閥通用），因此它的流體阻力系數(shù)較大。
二、旋啟式止回閥：閥瓣圍繞閥座外的銷(xiāo)軸旋轉(zhuǎn)的止回閥，
旋啟式止回閥應(yīng)用較為普遍。
三、碟式止回閥：閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷(xiāo)軸旋轉(zhuǎn)的止回閥。
碟式止回閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能安裝在水平管道上，密封性較差。
四、管道式止回閥，閥瓣沿著閥體中心線滑動(dòng)的閥門(mén)。
管道式止回閥是新出現(xiàn)的一種閥門(mén)，它的體積小，重量較輕，加工工藝性好，是止回閥發(fā)展方向之一。但流體阻力系數(shù)比旋啟式止回閥略大。
第五節(jié) 旋塞閥
旋塞閥是指關(guān)閉件（塞子）繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉的一種閥門(mén)。
旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向的。
旋塞閥是歷史上最早被人們采用的閥件。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)閉迅速（塞子旋轉(zhuǎn)四分之一圈就能完成開(kāi)閉動(dòng)作），操作方便，流體阻力小，至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓，小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。
旋塞閥的塞子和塞體是一個(gè)配合很好的圓錐體，其錐度一般為1：6和1：7。
一、緊定式旋塞閥
緊定式旋塞閥通常用于低壓直通管道，密封性能完全取決于塞子和塞體之間的吻合度好壞，其密封面的壓緊是依靠擰緊下部的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般用于PN≤0.6Mpa。
二、填料式旋塞閥。
填料式旋塞閥是通過(guò)壓緊填料來(lái)實(shí)現(xiàn)塞子和塞體密封的。由于有填料，因此密封性能較好。通常這種旋塞閥有填料壓蓋，塞子不用伸出閥體，因而減少了一個(gè)工作介質(zhì)的泄漏途徑。這種旋塞閥大量用于PN≤1Mpa的壓力，如圖2-2所示。
三、自封式旋塞閥
自封式旋塞閥是通過(guò)介質(zhì)本身的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)塞子和塞體之間的壓緊密封的。塞子的小頭向上伸出體外，介質(zhì)通過(guò)進(jìn)口處的小孔進(jìn)入塞子大頭，將塞子向上壓緊，此種結(jié)構(gòu)一般用于空氣介質(zhì)。如圖2-3所示。
四、油封式旋塞閥
近年來(lái)旋塞閥的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了帶有強(qiáng)制潤(rùn)滑的油封式旋塞閥。由于強(qiáng)制潤(rùn)滑使塞子和塞體的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好，開(kāi)閉省力，防止密封面受到損傷。
第六節(jié) 球閥
球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類(lèi)型的閥門(mén)，只有它的關(guān)閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門(mén)。
球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。
球閥是近年來(lái)被廣泛采用的一種新型閥門(mén)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1． 流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長(zhǎng)度的管段相等。
2． 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。
3． 緊密可靠，目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4． 操作方便，開(kāi)閉迅速，從全開(kāi)到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。
5． 維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。
6． 在全開(kāi)或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過(guò)時(shí)，不會(huì)引起閥門(mén)密封面的侵蝕。
7． 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門(mén)，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小?BR> 球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：
一、浮動(dòng)球球閥
球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。
浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結(jié)構(gòu)，廣泛用于中低壓球閥。
二、固定球球閥
球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。固定球球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門(mén)。如圖2-6所示。
為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來(lái)又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤(rùn)滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。
三、彈性球球閥
球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達(dá)不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門(mén)適用于高溫高壓介質(zhì)。
如圖2-7所示。
彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開(kāi)一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開(kāi)與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開(kāi)楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。
球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質(zhì)與改變介質(zhì)的流向。
第七節(jié) 蝶閥
蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門(mén)，叫蝶閥。
1.作為密封型的蝶閥，是在合成橡膠出現(xiàn)以后，才給它帶來(lái)了迅速的發(fā)展，因此它是一種新型的截流閥。在我國(guó)直至二十世紀(jì)八十年代，蝶閥主要作用于低壓閥門(mén)，閥座采用合成橡膠，到九十年代，由于國(guó)外交流增多，硬密封〈金屬密封〉蝶閥得以迅速發(fā)展。目前已有多家閥門(mén)廠能穩(wěn)定地生產(chǎn)中壓金屬密封蝶閥，使蝶閥應(yīng)運(yùn)領(lǐng)域更為廣泛。
2.蝶閥能輸送和控制的介質(zhì)有水、凝結(jié)水、循環(huán)水、污水、海水、空氣、煤氣、液態(tài)天然氣、干燥粉末、泥漿、果漿及帶懸浮物的混合物。
目前國(guó)產(chǎn)蝶閥參數(shù)如下：
公稱(chēng)壓力：PN0.25--4.0MPa
公稱(chēng)統(tǒng)徑：DN100--3000mm
工作溫度：≤425℃
3.蝶閥種類(lèi)：
根據(jù)連接方式：法蘭式、對(duì)夾式。
根據(jù)密封面材料；軟密封、硬密封。
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，蝶閥可分成以下類(lèi)型：
--板式
蝶閥 --斜板式
--偏置板式
--杠桿式
4.蝶閥的特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小。由于結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門(mén)。
（2）流體阻力小，全開(kāi)時(shí)，閥座通道有效流通面積較大，因而流體阻力較小。
（3）啟閉方便迅速，調(diào)節(jié)性能好，蝶板旋轉(zhuǎn)90°既可完成啟閉。通過(guò)改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級(jí)控 制流量。
（4）啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。
（5）低壓密封性能好，密封面材料一般采用橡膠、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制，蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍較小。但硬密封蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍，都有了很大的提高。
5.蝶閥的結(jié)構(gòu)
蝶閥主要由閥體、蝶板、閥桿、密封圈和傳動(dòng)裝置組成。蝶閥的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1--21。
（1）閥體 閥體呈圓筒狀，上下部分各有一個(gè)圓柱形凸臺(tái)，用于安裝閥桿。蝶閥與管道多采用法蘭連接；如采用對(duì)夾連接，其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度最小。
（2）閥桿 閥桿是蝶板的轉(zhuǎn)軸，軸端采用填料函密封結(jié)構(gòu)，可防止介質(zhì)外漏。閥桿上端與傳動(dòng)裝置直接相接，以傳遞力矩。
（3）蝶板 蝶板是蝶閥的啟閉件。根據(jù)蝶板在閥體中的安裝方式，蝶閥可以分成以下幾種形式：
①中心對(duì)稱(chēng)板。見(jiàn)圖1--21（A），閥桿固定在蝶板的徑向中心孔上，閥桿與蝶板均垂直安裝
二、非密封形蝶閥：關(guān)閉時(shí)不能保證密封的蝶閥。在管路中只能做節(jié)流用，密封圈通常是用金屬制成的。
第八節(jié) 安全閥
安全閥是防止介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值起安全作用的閥門(mén)。
安全閥在管路中，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)，閥門(mén)便自動(dòng)開(kāi)啟，排放出多余介質(zhì)；而當(dāng)工作壓力恢復(fù)到規(guī)定值時(shí)，又自動(dòng)關(guān)閉。
一、安全閥常用的術(shù)語(yǔ)
1、開(kāi)啟壓力：當(dāng)介質(zhì)壓力上升到規(guī)定壓力數(shù)值時(shí)，閥瓣便自動(dòng)開(kāi)啟，介質(zhì)迅速噴出，此時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處壓力稱(chēng)為開(kāi)啟壓力。
2、排放壓力；閥瓣開(kāi)啟后，如設(shè)備管路中的介質(zhì)壓力繼續(xù)上升，閥瓣應(yīng)全開(kāi)，排放額定的介質(zhì)排量，這時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處的壓力稱(chēng)為排放壓力。
3、關(guān)閉壓力：安全閥開(kāi)啟，排出了部分介質(zhì)后，設(shè)備管路中的壓力逐漸降低，當(dāng)降低到小于工作壓力的預(yù)定值時(shí)，閥瓣關(guān)閉，開(kāi)啟高度為零，介質(zhì)停止流出。這時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處的壓力稱(chēng)為關(guān)閉壓力，又稱(chēng)回座壓力。
4、工作壓力；設(shè)備正常工作中的介質(zhì)壓力稱(chēng)為工作壓力。此時(shí)安全閥處于密封狀態(tài)。
5、排量：在排放介質(zhì)閥瓣處于全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，從閥門(mén)出口處測(cè)得的介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)的排出量，稱(chēng)為閥的排量。
二、安全閥的種類(lèi)
1、根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)可分
⑴重錘（杠桿）式安全閥：用杠桿和重錘來(lái)平衡閥瓣的壓力。重錘式安全閥靠移動(dòng)重錘的位置或改變重錘的重量來(lái)調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是比較笨重回座力低。這種結(jié)構(gòu)的安全閥只能用于固定的設(shè)備上。如圖2--22所示。
⑵彈簧式安全閥：利用壓縮彈簧的力來(lái)平衡閥瓣的壓力并使之密封。彈簧式安全閥靠調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量來(lái)調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于比重錘式安全閥體積小、輕便，靈敏度高，安裝位置不受?chē)?yán)格限制；缺點(diǎn)是作用在閥桿上的力隨彈簧變形而發(fā)生變化。同時(shí)必須注意彈簧的隔熱和散熱問(wèn)題。彈簧式安全閥的彈簧作用力一般不要超過(guò)2000公斤。因?yàn)檫^(guò)大過(guò)硬的彈簧不適于精確的工作。如圖2--23所示。
⑶脈沖式安全閥：脈沖式安全閥由主閥和輔閥組成。主閥和輔閥連在一起，通過(guò)輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作
脈沖式安全閥通常用于大口徑管路上。因?yàn)榇罂趶桨踩y如采用重錘或彈簧式時(shí)都不適應(yīng)。脈沖式安全閥由主閥和輔閥兩部分組成。當(dāng)管路中介質(zhì)超過(guò)額定值時(shí)，輔閥首先動(dòng)作帶動(dòng)主閥動(dòng)作，排放出多余介質(zhì)。
2、根據(jù)安全閥閥瓣最大開(kāi)啟高度與閥座通徑之比，又為分可：
⑴微啟式：閥瓣的開(kāi)啟高度為閥座通徑的1/20～1/10。如圖2--25所示。由于開(kāi)啟高度小，對(duì)這種閥的結(jié)構(gòu)和幾何形狀要求不象全啟式那樣嚴(yán)格，設(shè)計(jì)、制造、維修、和試驗(yàn)都比較方便，但效率較低。
⑵全啟式：閥瓣的開(kāi)啟高度為閥座通徑的1/4～1/3。
全啟式安全閥是借助氣體介質(zhì)的膨脹沖力，使閥瓣達(dá)到足夠的升高和排量。它利用閥瓣和閥座的上、下兩個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)，使排出的介質(zhì)在閥瓣和上下兩個(gè)閥節(jié)環(huán)之間形成一個(gè)壓力區(qū)，使閥瓣上升到要求的開(kāi)啟高度和規(guī)定的回座壓力。此種結(jié)構(gòu)靈敏度高，使用較多，但上、下調(diào)節(jié)環(huán)的位置難于調(diào)整，使用須仔細(xì)。
3、根據(jù)安全閥閥體構(gòu)造又可分
⑴全封閉式：排放介質(zhì)時(shí)不向外泄漏，而全部通過(guò)排泄管放掉。
⑵半封閉式：排放介質(zhì)時(shí)，一部分通過(guò)排泄管排放，另一部分從閥蓋與閥桿配合處向外泄漏。
⑶敞開(kāi)式：排放介質(zhì)時(shí)，不引到外面，直接由閥瓣上訪排泄。
第三章 閥門(mén)主要零件材料
制造閥門(mén)零件材料很多，包括各種不同牌號(hào)的黑色金屬和有色金屬及其合金、各種非金屬材料等。
制造閥門(mén)零件的材料要根據(jù)下列因素來(lái)選擇：
1、工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性。
2、該零件的受力情況以及在閥門(mén)結(jié)構(gòu)中所起作用。
3、有較好的工藝性。
4、在滿足以上條件情況下，要有較低的成本。
第一節(jié) 閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料
閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）是閥門(mén)主要零件之一，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合"閥門(mén)的壓力與溫度等級(jí)"的規(guī)定。常用材料有下面幾種：
一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱(chēng)壓力PN≤1.0MPa，溫度為－10℃～200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質(zhì)。灰鑄鐵常用牌號(hào)為：HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可鍛鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤2.5MPa，溫度為－30～300℃的水、蒸汽、空氣及油品介質(zhì)，常用牌號(hào)有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。
三、球墨鑄鐵：適用于PN≤4.0MPa，溫度為－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。
鑒于目前國(guó)內(nèi)工藝水平，各廠參差不齊，用戶又往往不易檢驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議PN≤2.5MPa，閥門(mén)還是采用鋼制閥門(mén)為安全。
四、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤0.25MPa，溫度低于120℃的腐蝕性介質(zhì)。
五、碳素鋼：適用于公稱(chēng)壓力PN≤32.0MPa，溫度為－30～425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。
六、銅合金：適用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質(zhì)，以及溫度－40～250℃的蒸汽介質(zhì)，常用牌號(hào)為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62、Hpb59-1（黃銅）、QAZ19-2、QA19-4(鋁青銅)。
七、高溫銅：適用于公稱(chēng)壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產(chǎn)品。常用牌號(hào)有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌號(hào)。具體選用必須按照閥門(mén)壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定。
八、低溫鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃乙烯，丙烯，液態(tài)天然氣，液氮等介質(zhì)，常用牌號(hào)）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9
九、不銹耐酸鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa 、溫度≤200℃硝酸，醋酸等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>
第二節(jié) 密封面材料
密封面是閥門(mén)最關(guān)鍵的工作面，密封面質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門(mén)的使用壽命，通常密封面材料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐沖蝕，抗氧化等因素。
通常分兩大類(lèi)：
（一） 軟質(zhì)材料
1、 橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等）
2、 塑料（聚四氟乙烯，尼龍等）
（二） 硬密封材料
1、 銅合金（用于低壓閥門(mén)）
2、 鉻不銹鋼（用于普通高中壓閥門(mén)）
3、 司太立合金（用于高溫高壓閥門(mén)及強(qiáng)腐蝕閥門(mén)）
4、 鎳基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）
第三節(jié) 閥 桿 材 料
閥桿在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，承受拉、壓和扭轉(zhuǎn)作用力，并與介質(zhì)直接接觸，同時(shí)和填料之間還有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性。
常用的閥桿材料有以下幾種。
一、碳素鋼
用于低壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)300℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用A5普通碳素鋼。
用于中壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用35優(yōu)質(zhì)碳素鋼。
二、合金鋼
用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時(shí)，一般選用40Cr（鉻鋼）。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)540℃的水、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA滲氮鋼。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)570℃的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。
三、不銹耐酸鋼
用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì)，可選
用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不銹鋼。
用于腐蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo沉淀硬化鋼。
四、耐熱鋼
用于介質(zhì)溫度不超過(guò)600℃的高溫閥門(mén)時(shí)，可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。
第四節(jié) 閥桿螺母材料
閥桿螺母在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，直接承受閥桿軸向力，因此必須具備一定的強(qiáng)度。同時(shí)它與閥桿是螺紋傳動(dòng)，要求摩擦系數(shù)小，不生銹和避免咬死現(xiàn)象。
一、銅合金
銅合金的摩擦系數(shù)較小，不生銹，是目前普遍采用的材料之一。對(duì)于Pg<1.6Mpa的低壓閥門(mén)可采用ZHMn58-2-2鑄黃銅。對(duì)于Pg16-6.4Mpa的中壓閥門(mén)可采用ZQAL9-4無(wú)錫青銅。對(duì)于高壓閥門(mén)可采用ZHAL66-6-3-2鑄黃銅。
二、鋼
當(dāng)工作條件不允許采用銅合金時(shí)，可選用35、40等優(yōu)質(zhì)炭素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不銹耐酸鋼。
工作條件不允許指下列情況。
1、用于電動(dòng)閥門(mén)上，帶有瓜形離合器的閥桿螺母，需要進(jìn)行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。
2、工作介質(zhì)或周?chē)h(huán)境不適合選用銅合金時(shí)，如對(duì)銅有腐蝕的氨介質(zhì)。
選用鋼制閥桿螺母時(shí)，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。
第五節(jié) 緊固件、填料及墊片材料
一、緊固件材料
緊固件主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門(mén)上直接承受壓力，對(duì)防止介質(zhì)外流起關(guān)重要作用，因此選用的材料必須保證在使用溫度下有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。
選用合金鋼材料時(shí)必須經(jīng)過(guò)熱處理。對(duì)緊回件有特殊耐腐蝕要求時(shí)，可選用Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9等不銹耐酸鋼。
二、填料材料
在閥門(mén)上，填料是用來(lái)充填閥蓋填料室的空間，以防止介質(zhì)經(jīng)由閥桿和閥蓋填料室空間泄漏。
1、 對(duì)填料的要求
1） 耐腐蝕性好，填料與介質(zhì)接觸，必須能耐介質(zhì)的腐蝕。
2） 密封性好，填料在介質(zhì)及工作溫度的作用下不泄漏。
3） 摩擦系數(shù)小，以減小閥桿與填料間的摩擦力矩。
2、 填料的種類(lèi)
填料可分為軟質(zhì)填料及硬質(zhì)填料兩種：
1）軟質(zhì)填料：系由植物質(zhì)，即大麻、亞麻、棉、黃麻等，或由礦物質(zhì)，即石棉纖維，
或由石棉纖維內(nèi)夾金屬絲和外涂石墨粉等編織的線繩，也有壓成的成型的填料，以及近年來(lái)新發(fā)展的柔性石墨填料材料。
植物質(zhì)填料較便宜，常用于100℃以下的低壓閥門(mén)；礦物質(zhì)填料可用于450-500℃的閥門(mén)。
近年來(lái)使用橡膠O型圈做填料的結(jié)構(gòu)在逐步推廣，但介質(zhì)溫度一般限制在60℃以下。
高溫高壓閥門(mén)上的填料也有采用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。
2）硬質(zhì)填料：即由金屬或金屬與石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯壓合燒結(jié)而成型的填料，金屬填料使用較少。
3、 填料的選擇
選擇填料要根據(jù)介質(zhì)、溫度和壓力來(lái)選擇，常用的材料有以下幾種：
1）油浸石棉繩，可按表5-2選擇。
2）橡膠石棉繩：可按表5-3選擇。
3）石墨石棉繩：石棉繩上涂有石墨粉，可用溫度450℃以上，壓力可以達(dá)到16Mpa
，一般適用于高壓蒸汽上。近后來(lái)又逐步采用了壓成人字型填料，單圈放置，密封性好。
4）聚四氟乙烯：這是一種目前使用較廣的一種填料。特別適用腐蝕性介質(zhì)上，但溫度不得起過(guò)200℃。一般采用壓制或棒料車(chē)制而成，
三、墊片材料
墊片是用來(lái)充填兩個(gè)結(jié)合面（如閥體和閥蓋之間的密封面）間所有凹凸不平處，以防止介質(zhì)從結(jié)合面間泄漏。
1、 對(duì)墊片的要求
墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的強(qiáng)度，以保證密封。同時(shí)要具有良好的耐腐蝕性。
2、 墊片材料的種類(lèi)和選擇
墊片可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種，軟質(zhì)一般為非金屬材料，如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，
聚四氟乙烯等。硬質(zhì)一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。
墊片的形狀有很多，有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特殊形狀的。
金屬墊片的材料一般用08、10、20優(yōu)質(zhì)碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9不銹鋼，加工精度和表面光潔度要求較高，適用于高溫高壓閥門(mén)。
非金屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達(dá)到密封。適用于低溫低壓閥門(mén)。
墊片材料可按表5-4選擇。
制造閥門(mén)零件材料很多，包括各種不同牌號(hào)的黑色金屬和有色金屬及其合金、各種非金屬材料等。
制造閥門(mén)零件的材料要根據(jù)下列因素來(lái)選擇：
1、工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性。
2、該零件的受力情況以及在閥門(mén)結(jié)構(gòu)中所起作用。
3、有較好的工藝性。
4、在滿足以上條件情況下，要有較低的成本。
第一節(jié) 閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料
閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）是閥門(mén)主要零件之一，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合"閥門(mén)的壓力與溫度等級(jí)"的規(guī)定。常用材料有下面幾種：
一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱(chēng)壓力PN≤1.0MPa，溫度為－10℃～200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質(zhì)。灰鑄鐵常用牌號(hào)為：HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可鍛鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤2.5MPa，溫度為－30～300℃的水、蒸汽、空氣及油品介質(zhì)，常用牌號(hào)有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。
三、球墨鑄鐵：適用于PN≤4.0MPa，溫度為－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。
鑒于目前國(guó)內(nèi)工藝水平，各廠參差不齊，用戶又往往不易檢驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議PN≤2.5MPa，閥門(mén)還是采用鋼制閥門(mén)為安全。
四、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤0.25MPa，溫度低于120℃的腐蝕性介質(zhì)。
五、碳素鋼：適用于公稱(chēng)壓力PN≤32.0MPa，溫度為－30～425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。
六、銅合金：適用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質(zhì)，以及溫度－40～250℃的蒸汽介質(zhì)，常用牌號(hào)為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62、Hpb59-1（黃銅）、QAZ19-2、QA19-4(鋁青銅)。
七、高溫銅：適用于公稱(chēng)壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產(chǎn)品。常用牌號(hào)有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌號(hào)。具體選用必須按照閥門(mén)壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定。
八、低溫鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃乙烯，丙烯，液態(tài)天然氣，液氮等介質(zhì)，常用牌號(hào)）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9
九、不銹耐酸鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa 、溫度≤200℃硝酸，醋酸等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>
第二節(jié) 密封面材料
密封面是閥門(mén)最關(guān)鍵的工作面，密封面質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門(mén)的使用壽命，通常密封面材料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐沖蝕，抗氧化等因素。
通常分兩大類(lèi)：
（一） 軟質(zhì)材料
1、 橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等）
2、 塑料（聚四氟乙烯，尼龍等）
（二） 硬密封材料
1、 銅合金（用于低壓閥門(mén)）
2、 鉻不銹鋼（用于普通高中壓閥門(mén)）
3、 司太立合金（用于高溫高壓閥門(mén)及強(qiáng)腐蝕閥門(mén)）
4、 鎳基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）
第三節(jié) 閥 桿 材 料
閥桿在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，承受拉、壓和扭轉(zhuǎn)作用力，并與介質(zhì)直接接觸，同時(shí)和填料之間還有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性。
常用的閥桿材料有以下幾種。
一、碳素鋼
用于低壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)300℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用A5普通碳素鋼。
用于中壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用35優(yōu)質(zhì)碳素鋼。
二、合金鋼
用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時(shí)，一般選用
40Cr（鉻鋼）。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)540℃的水、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA滲
氮鋼。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)570℃的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。
三、不銹耐酸鋼
用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì)，可選
用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不銹鋼。
用于腐蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti
等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo沉淀硬化鋼。
四、耐熱鋼
用于介質(zhì)溫度不超過(guò)600℃的高溫閥門(mén)時(shí)，可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和
4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。
第四節(jié) 閥桿螺母材料
閥桿螺母在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，直接承受閥桿軸向力，因此必須具備一定的強(qiáng)度。同時(shí)它與閥桿是螺紋傳動(dòng)，要求摩擦系數(shù)小，不生銹和避免咬死現(xiàn)象。
一、銅合金
銅合金的摩擦系數(shù)較小，不生銹，是目前普遍采用的材料之一。對(duì)于Pg<1.6Mpa的低壓閥門(mén)可采用ZHMn58-2-2鑄黃銅。對(duì)于Pg16-6.4Mpa的中壓閥門(mén)可采用ZQAL9-4無(wú)錫青銅。對(duì)于高壓閥門(mén)可采用ZHAL66-6-3-2鑄黃銅。
二、鋼
當(dāng)工作條件不允許采用銅合金時(shí)，可選用35、40等優(yōu)質(zhì)炭素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不銹耐酸鋼。
工作條件不允許指下列情況。
1、用于電動(dòng)閥門(mén)上，帶有瓜形離合器的閥桿螺母，需要進(jìn)行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。
2、工作介質(zhì)或周?chē)h(huán)境不適合選用銅合金時(shí)，如對(duì)銅有腐蝕的氨介質(zhì)。
選用鋼制閥桿螺母時(shí)，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。
第五節(jié) 緊固件、填料及墊片材料
一、緊固件材料
緊固件主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門(mén)上直接承受壓力，對(duì)防止介質(zhì)外流起關(guān)重要作用，因此選用的材料必須保證在使用溫度下有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。
三、墊片材料
墊片是用來(lái)充填兩個(gè)結(jié)合面（如閥體和閥蓋之間的密封面）間所有凹凸不平處，以防止介質(zhì)
從結(jié)合面間泄漏。
1、 對(duì)墊片的要求
墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的強(qiáng)度，以保證密封。同時(shí)要具有
良好的耐腐蝕性。
2、 墊片材料的種類(lèi)和選擇
墊片可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種，軟質(zhì)一般為非金屬材料，如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，聚四
氟乙烯等。硬質(zhì)一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。 墊片的形狀有很多，
有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特殊形狀的。
金屬墊片的材料一般用08、10、20優(yōu)質(zhì)碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9不銹鋼，加工精度和表面光潔度要求較高，適用于高溫高壓閥門(mén)。
非金屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達(dá)到密封。適用于低溫低壓閥門(mén)。
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