常用工业阀门、法兰与垫片标准

1、机械动力部 2012年10月30日,常用工业阀门、法兰及垫片标准,1,1,现场常见问题概述,内容提要,2,3,4,工业管道法兰、管件标准,垫片密封及适用范围,常用金属材料标准代号,5,工业阀门类型及主要系列标准,2,序言,阀门规格型号和压力等级、材质选型不当,现场常见问题概述,管道法兰之间或与阀门标准不匹配,垫片选用不当，造成不必要泄漏,管道检修更换的管件与管子直径壁厚不匹配,3,4,管道连接法兰一侧为长颈对焊法兰，另一侧为平焊法兰，标准不一致，存在安全隐患和质量缺陷；,案例一,5,案例二,管道弯头与直管段壁厚和直径规格不匹配，焊缝搭接，造成质量缺陷和安全隐患。,6,案例三,垫片选型不合适，造成密封失效，出现泄漏，给安全生产带来隐患。,7,案例四,管道管件之间的不规范连接，应使用三通管件。,8,案例五,管道法兰选型不当，应为长颈对焊法兰，避免造成内部冲蚀。,9,案例六,管道直管与大小头连接管径不一致，焊缝搭接，存在安全隐患和质量缺陷；,10,案例七,平盖法兰与设备法兰标准不一致，已出现疲劳变形，存在安全隐患。,存在问题根源,11,工业阀门类型及系列标准,一、阀门的功能 二、阀门的分类

2、三、阀门的基本参数 四、阀门的编号 五、常见阀门结构及应用 六、阀门的选用,第一部分,12,一、阀门的功能,阀门是流体管路的控制装置，在石油化工生产过程中发挥着重要作用。 接通和截断介质； 防止介质倒流； 调节介质压力、流量； 分离、混合或分配介质； 防止介质压力超过规定数值，保证管道或设备安全运行。,13,二、阀门的分类,按用途和作用分类： 截断类：主要用于截断或接通介质流。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀 止回类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 调节类：调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、节流阀 安全类：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全。 分配类：改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等 特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等,14,按压力分类： 真空阀工作压力低于标准大气压的阀门 低压阀公称压力PN 小于1.6MPa的阀门 中压阀公称压力PN 2.56.4MPa的阀门 高压阀公称压力PN10.080.0MPa的阀门 超高压阀公称压力PN大于100MPa的阀门,二、阀门的分类,15,按介质工作温度分类： 高温阀 t 大

3、于450的阀门。 中温阀 120 小于 t 小于450 的阀门。 常温阀 -40 小于 t 小于120 的阀门。 低温阀 -100 小于 t 小于-40 的阀门。 超低温阀 t 小于-100 的阀门。,二、阀门的分类,16,按阀体材料分类： 非金属阀门：如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门 金属材料阀门：如铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门及铜合金阀门等。,二、阀门的分类,17,按公称通径分类 根据阀门的公称通径可分： 小口径阀门：公称通径DN40mm的阀门 中口径阀门：公称通径DN50300mm的阀门 大口径阀门：公称通径DN3501200mm的阀门 特大口径阀门：公称通径DN1400mm的阀门,二、阀门的分类,18,按与管道连接方式分可分为： 法兰连接阀门：阀体法兰与管道采用法兰连接 螺纹连接阀门：阀体螺纹与管道采用螺纹连接 焊接连接阀门：阀体焊口与管道采用焊接连接 夹箍连接阀门：阀体上夹口与管道采用夹箍连接 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。,二、阀门的分类,19,通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国际、国内最常用的分类方法。一般分

4、： 闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。,二、阀门的分类,20,三、阀门的基本参数,公称通径 用作参考的经过圆整的表示口径大小的参数，用“DN*”表示，如： DN100是4寸阀门， DN200为8寸阀门,公称压力 经过圆整过的表示与压力有关的数字标示代号，如:PN6.3MPa或Class400。 磅级与公称压力的对称关系,21,适用介质 (1) 气体介质 (2) 液体介质 (3) 含固体介质 (4)腐蚀介质和剧毒介质 试验压力 (1) 强度试验压力 (2) 密封试验压力,三、阀门的基本参数,22,阀门密封副 由阀座和关闭件组成，依靠阀座和关闭件的密封面紧密接触或密封面受压塑性变形而达到密封的目的。,(1) 平面密封,(2) 锥面密封,(3) 球面密封,三、阀门的基本参数,23,阀门填料函 （）填料函结构：由填料压盖、填料和填料垫组成。填料函结构分为压紧螺母式、压盖式和波纹管式。,三、阀门的基本参数,24,（）填料圈数 软质填料：PN2.5MPa时，4-10圈； PN4.0-10MPa时，8-10

5、圈 成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。,三、阀门的基本参数,25,四、阀门的编号,每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门的类别、驱动方式、连接方式、结构形式、密封面和衬里材料、公称压力及阀体材料，阀门的型号由七个单元组成，按下列顺序编制。,1,(,(,),),2,3,4,5,6,7,驱动方式,连接方式,阀门类别,密封或衬里材料,结构形式,阀体材料,公称压力,26,1,阀体材料 对于PN1.6MPa的碳铸铁阀门或PN2.5MPa的碳钢阀门则略去本单元,公称压力(kgf/cm2),密封面和衬里材料 T：铜合金 H：不锈钢 Y：硬质合金钢 X：橡胶,结构形式（闸） ：明杆楔式单闸阀 ：明杆楔式双闸板 3：明杆平行单闸板 4：明杆平行双闸板 ：暗杆楔式单闸板 6：暗杆楔式双闸板,连接形式 ：内螺纹 ：外螺纹 ：法兰 6 ：焊接,驱动形式 3：蜗轮 4：正齿轮 6：气动 7：液动 9：电动 对手轮、手柄式板手等直接传动的阀门省略本单元,阀门类型 ：闸阀：截止阀 ：旋塞阀 ：止回阀 ：减压阀 ：安全阀 Q：球阀 D：蝶阀,(,(,),),2,3,4,5,6,7,四、阀

6、门的编号,27,例： Z1H 6阀门的含义:,Z闸阀 驱动方式：手动,4法兰连接,1明杆楔式单闸阀,H密封圈或衬里为不锈钢,16公称压力16Kgf/cm2,阀体材料：碳铸铁阀门,四、阀门的编号,28,工业阀门标识含义,公称尺寸（英寸）,阀门形式,压力等级,材质,端部连接形式,附加说明,29,球阀,旋塞阀,截止阀,闸阀,蝶阀,五、常见阀门结构及应用,30,闸阀,（一）闸阀 闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。,31,撑开式,闸阀的分类,闸 阀,楔式,平行式,单闸板,双闸板,旋转式(暗杆),升降式(明杆),直齿圆柱齿轮,法兰连接,焊接连接,螺纹连接,锥齿轮,气 动,自动密封式,单闸板,双闸板,液 动,电 动,手 动,32,闸阀的结构,1. 手轮 2. 阀杆螺母 3. 填料压盖 4. 填料 5. 阀盖 6. 双头螺栓 7. 螺母 8. 垫片 9. 阀杆 10.闸板 1

7、1.阀体,33,闸阀的结构,（2）闸板与阀座密封圈 楔式闸板 闸板密封面与闸板垂直中心线有一定倾角，称为楔半角。防止温度变化时闸板卡死，一般角度为 252、5 介质温度越高，通径越大，楔半角就越大。,普通型闸板,调节型闸板,带导流孔型闸板,34,闸阀的特点,闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN50mm的切断装置多选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。 闸阀有以下优点： 流体阻力小。 开闭所需外力较小。 介质的流向不受限制。 全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。 体形比较简单，铸造工艺性较好。 闸阀也有不足之处： 外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。 开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。 闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。,35,（二）截止阀、节流阀 截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。 截止阀与节流阀的结构基本相同，只是阀瓣的形状不同：截止阀的阀瓣为盘形，节流阀的阀瓣多为圆锥流线型，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。,截止阀和节流阀,36,截止阀

8、的种类,截止阀,直杆式,斜杆式,直通式,角 式,上螺纹阀杆,下螺纹阀杆,螺纹连接,法兰连接,焊接连接,螺纹连接,法兰连接,法兰连接,下螺纹阀杆,上螺纹阀杆,直通式,37,工业管道法兰、管件标准,一、法兰的型式、参数。 二、 法兰密封面 三、 法兰公称通径和钢管外经 四、 法兰的标记 五、压力容器法兰,第二部分,38,一、法兰结构型式、参数,按法兰结构及其管子的连接方式分为： 整体法兰 对焊法兰 松套法兰 螺纹法兰 平焊法兰 法兰盖 整体法兰系指泵、阀、机等机械设备与管道连接的进出口法兰，通常和这些管道设备制成一体，作为设备的一部分。 螺纹法兰是将法兰的内孔加工成管螺纹，并和带螺纹的管子配合实现连接，是一种非焊接法兰。与焊接法兰相比，它具有安装、维修方便的特点，可在一些现场不允许焊接的场合使用。但在温度高于260和低于-45的条件下，建议不使用螺纹法兰，以免发生泄漏。,39,一、法兰结构型式、参数,对焊法兰又称高颈法兰，它与其他法兰不同之处在于从法兰与管子焊接处到法兰盘有一段长而倾斜的高颈，此段高颈的壁厚沿高度方向逐渐过渡到管壁厚度，改善了应力的不连续性，因而增加了法兰强度。对焊法兰主要

9、用于工况比较苛刻的场合，如管道热膨胀或其他载荷而使法兰处受的应力较大，或应力变化反复的场合；压力、温度大幅度波动的管道和高温、高压及零下低温的管道。,40,一、法兰结构型式、参数,平焊法兰又称搭焊法兰。平焊法兰与管子的连接是将管子插入法兰内孔至适当位置，然后在搭焊，其优点在于焊接装配时较易对中，且价格便宜，因而得到了广泛的应用。按内压计算，平焊法兰的强度约为相应对焊法兰的三分之二，疲劳寿命约为对焊法兰的三分之一。所以，平焊法兰只适用于压力等级比较低，压力波动、振动及震荡均不严重的管道系统中。,41,一、法兰结构型式、参数,松套法兰的连接实际也是通过焊接实现的，只是这种法兰是松套在已与管子焊接在一起的附属元件上，然后通过连接螺栓将附属元件和垫片压紧以实现密封，法兰（即松套）本身则不接触介质。这种法兰连接的优点是法兰可以旋转，易于对中螺栓孔，使用在大口径管道上易于安装，也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗和检查的地方。其法兰附属元件材料与管子材料一致，而法兰材料可与管子材料不同，因此比较适合于输送腐蚀性介质的管道。,42,一、法兰结构型式、参数,43,二、法兰密封面,44,二、法兰密封面,法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）,45,三、法兰公称通径和钢管外径,1、法兰公称通径 在管道系统中，管道元件公称通径是一个重要的基本参数。公称通径是仅与制造尺寸有关且引用方便的一个园整数值，不适用于计算，它是管道系统中除了用外径和螺纹尺寸代号标记的元件以外的所有其他元件通用的一种规格标记。 法兰公称通径与管道公称通径含义相同，它并不是某一个实际结构尺寸，也不等于法兰内径，而仅仅是与制造尺寸有关联的经过园整后的一个名义尺寸，其标记方法是在字母“DN”后跟一个以mm为单位的数字。,46,2、钢管外径： 我国目前生产和使用的钢管，从外径来分有两个

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