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阀门知识

什么是闸阀?
来源:www.作者:上海剑阀阀门有限公司日期:2019-04-17 07:59

什么是闸阀?它是一种关闭装置,用于打开和关闭由管道系统(或管道)输送的流体的流动。闸阀是双向阀,因为流体可以沿任一方向流动。这种类型的阀门的安装在管道中产生适度的压降,低于截止阀。闸阀有锻造体,孔径小于2英寸(API 602 / BS 5352),铸造体尺寸较大(API 600,API 603,API 6D)。 

表中的内容

  • 1定义
    • 1.1主要规格
  • 2门阀类型
    • 2.1铸钢
    • 2.2锻造钢
    • 2.3用于管道的API 6D(通过电路)
    • 2.4压力密封
    • 2.5刀型
  • 3门阀与球/全球阀门
    • 3.1 VS. 球阀
    • 3.2 VS. GLOBE VALVE
  • 4门阀图
    • 4.1楔形类型
    • 4.2 STEM类型
    • 4.3 OS&Y VS. IS&Y DESIGN
  • 5门阀门材料
    • 5.1身体
    • 5.2 TRIM
    • 5.3材料选择
  • 6门阀尺寸
    • 6.1 CLASS 150
    • 6.2 CLASS 300
    • 6.3 CLASS 600
    • 6.4 CLASS 900
    • 6.5 CLASS 1500
    • 6.6 CLASS 2500

定义

闸阀是开关阀,用于打开和关闭管道中流体的流动。阀门在阀座上的垂直运动打开和/或关闭阀门。

闸阀API 600

这种阀门的主要优点是:

  • 易于维护和拆卸
  • 最佳作为截止阀
  • 双向
  • 低成本
  • 可与浆液和粘稠液体一起使用
  • 有大尺寸可供选择
  • 本质上是防火的(当与金属板一起使用时)

缺点是:

  • 缓慢开启和关闭时间
  • 低压限制
  • 可能会发生阀座和阀盘的腐蚀
  • 节流特性差
  •  很难修复

主要规格

涵盖用于管道系统的闸阀的最重要规格是:

  • API 600:铸造碳和合金阀门
  • API 603:不锈钢阀门
  • API 602 / BS 5352:锻造阀门
  • API 6D:用于管道的板坯和导管阀门
  • ASME ANSI B16.34:压力等级
  • ASME ANSI B16.10:面对面尺寸
  • ASME ANSI B16.5:法兰端
  • ASME ANSI B16.25:对接焊缝末端
  • ASME ANSI B16.47:法兰端,适用于24英寸以上的孔径
  • API-598:阀门测试

门阀类型

铸​钢

这是最常见的类型,包括API 600(碳钢和合金钢)和API 603(不锈钢和更高等级)规格。铸钢闸阀的尺寸大于2英寸,最大可达80英寸。

锻​钢

锻钢阀门用于小口径管道,通常直径小于2英寸。API 602和BS 5352规范涵盖了这种类型的闸阀。

API 6D for PIPEL​INES(通过电路)

这些是管道的闸阀,有两种主要设计,即板坯和扩展浇口。

压力密封

压力密封闸阀用于高压应用。用于高压应用的最常见类型的阀门是柔性楔块和平行滑动压力密封阀。它们通常具有铸造或锻造体,尺寸为2至24英寸,额定压力为600#至4500#,带有承插焊或对焊端,以确保紧密的法兰连接(但法兰端也可以)。

压力密封闸阀

刀型闸阀

刀闸阀最初是在纸浆和造纸工业中引入的,由于在纸张生产过程中输送的流体的性质,标准截止阀不能正常操作。

刀阀不应用作调节阀(以调节流量),因为流过部分关闭阀的流体会产生振动并腐蚀盘和阀座。

因此,刀阀应该像任何其他类型的闸阀一样完全关闭或打开(建议使用截止阀来调节流量)。

最后,为了保护阀门免受水锤效应的影响,刀阀具有非常慢的打开和关闭速度。

刀阀可以用球墨铸铁到不锈钢的材料制造,尺寸在2到24英寸之间(通常带有铸造体),具有低压额定值(<300磅)。

刀阀有许多不同的变型,例如软座(弹性型,带弹性阀座)和金属阀座(阀座和阀盘产生金属对金属密封),滑动门和阀门类型。

刀闸阀金属
金属坐刀闸阀

软座刀闸阀
软座刀闸阀

金属密封刀闸阀(左)和弹性,软阀座(右侧)。

与标准设计的不同之处在于:

  • 标准阀门可提供法兰连接,对接焊接和插座焊接连接(刀具主要有拉刀或晶圆连接)
  • 标准阀门有一个V形环填料组,用于密封连接在浇口上的轴。刀阀的特点是代替在密封门周围密封的填料压盖区域
  • 闸阀是双向的,而刀型通常是单向的
  • 刀阀的外形比ANSI闸阀小,后者更笨重和精致
  • 刀闸阀比API和ASME类型更轻,更便宜

闸阀与球阀

VS. 球阀

闸阀和球阀有什么区别?

球阀和闸阀执行相同的功能,即它们可以打开和关闭管道流体的流动。但是,这两种阀门之间存在一些差异:
  • 球阀具有杆和球,水平转动以关闭流体的通道。闸阀通过楔形(其为矩形或圆形“闸门”)和座椅的组合作用而关闭通道。
  • 球阀适用于需要紧密关闭而无压降的应用(闸阀,反而产生小的压降)。
  • 闸阀属于“开关”阀门系列,是“四分之一转”阀门系列的球阀
  • 球阀具有非常紧密的密封,并且比闸阀更不容易泄漏
  • 与闸阀相比,球阀具有更长的使用寿命和更低的故障率
  • 球阀比闸阀更容易使用,但往往更昂贵

VS. 闸阀

闸阀和截止阀有什么区别?

闸阀  不能用于调节和调节流体的流动,因为高速会在阀门部分打开或关闭的情况下损坏楔块和阀座,并且它们不能用于快速打开和关闭操作。 。

应使用截止阀代替闸阀执行流体节流和调节以及重复打开/关闭操作。

 

闸阀图

闸阀图显示了闸阀的标准装配图。根据闸阀部件配置,可能存在许多设计变化:

  • 车身材料结构:锻造或铸造
  • 阀盖设计和连接:可以是标准或压力密封(高压闸阀),螺栓/焊接阀盖等。
  • 端部连接:闸阀可提供  多个阀端设计(套筒焊接和螺纹用于锻造闸阀和对接焊接用于铸造闸阀)
  • 楔形(实心/柔性/分割/平行滑动):请参阅本文下面的详细信息
  • 茎型(上升/非上升):见下面的详细信息
  • 制造规范:API与EN闸阀的设计略有不同
  • 阀门操作类型:手动,齿轮或气动/液压/电动执行
  • 等等
闸阀部件
闸阀图显示了管道闸阀的关键部件

 

楔子类型

下图显示了闸阀楔如何通过施加垂直运动(可以是手动或由执行器操作)打开和关闭流体的流动。

闸阀开启和关闭功能
楔子位于两个平行(或倾斜)座椅之间,这两个座椅垂直于流动。流体水平流过闸阀,不会受到压力下降。楔子可以是不同类型的:

  • “ 实心楔 ”(在这种情况下,楔子是用实心钢制造的)
  • “ 柔性楔形 ”(在这种情况下,圆盘具有围绕其周边的切口,以增强阀门校正座椅之间角度变化的能力)
  • “ split-wedge ”(两片式构造盘,用于强化座椅上楔形的自对准)
  • “ 平行滑动楔 ”

闸阀的楔形类型

STEM TYPES

闸阀可以具有上升阀杆(在这种情况下,阀门在阀门打开时上升到手轮上方)或非上升阀杆(阀杆在打开时不会在阀门上方移动)。

闸阀上升和非上升阀杆

OS&Y VS. IS&Y DESIGN

经常看到与闸阀相关的术语“OS&Y”。
该术语意味着当旋转闸阀的手柄以打开或关闭阀时,它通过与阀杆相互作用而直接升高和降低盘。

在“OS&Y闸阀”中,阀门的阀杆以非常明显的方式升高和降低阀体外部,而手柄保持在固定位置。

当阀杆上升时,阀体内的阀盘从阀座上升,让流体流过阀门(阀门处于打开位置)。
因此,对于OS&Y闸阀,阀门(关闭或打开)的实际位置对于操作员来说总是很明显。

不同的是,“IS&Y闸阀”(内螺纹和轭)不能立即看到阀门位置,因为当手柄旋转时阀门的阀杆不会升高或降低阀门外部。

闸阀材料

阀体

低于2英寸的闸阀阀体通常由锻钢制成(最常见的阀体材料等级为ASTM A105用于高温服务,ASTM A350用于低温服务,ASTM A182 F304 / F316用于腐蚀性服务)。
 
 相反,孔径大于2英寸的闸阀阀体由铸钢制成(主要铸造等级为ASTM A216 WCB用于高温服务,ASTM A351用于低温条件,ASTM A351 CF8和CF8M - 即不锈钢钢304和316闸阀)。
 

内件

阀门的可拆卸和可更换部件统称为“阀内件”(用于闸阀:阀座,阀盘,后座和阀杆)。
API 600规范预见了许多标准装饰组合,如下所示

API TRIM# 基础材料 座椅材料 光盘材料 BACKSEAT 
材料
STEM材料
1 410 410 410 410 410
2 304 304 304 304 304
3 F310 310 310 310 310
4 硬410 硬410 410 410 410
表面硬化 司太立 司太立 410 410
5A 表面硬化 镍铬 镍铬 410 410
6 410和Cu-Ni 铜镍 铜镍 410 410
7 410和硬410 硬410 硬410 410 410
8 410和Hardfaced 司太立 410 410 410
8A 410和Hardfaced 镍铬 410 410 410
9 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔
10 316 316 316 316 316
11 蒙乃尔 司太立 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔
12 316和Hardfaced 司太立 316 316 316
13 合金20 合金20 合金20 合金20 合金20
14 合金20和硬面 司太立 合金20 合金20 合金20
15 304和Hardfaced 司太立 司太立 304 304
16 316和Hardfaced 司太立 司太立 316 316
17 347和Hardfaced 司太立 司太立 347 347
18 合金20和硬面 司太立 司太立 合金20 合金20

材料选择

修剪 推荐的服务
13%Cr,410型不锈钢 用于石油和石油蒸汽以及带有热处理座椅和楔块的一般服务。
13%Cr,410型加Hardfacing 通用型装饰,适用于一般服务,需要长达1100°F(593°C)的使用寿命。*
316型不锈钢 适用于对410不锈钢有腐蚀性的液体和气体,最高温度为1000°F(537°C)。*
蒙乃尔 用于耐腐蚀性能达到842°F(450°C),如酸,碱,盐溶液等。
合金20 用于腐蚀性服务,如热酸-49°F至608°F(-45°C至320°C)。
NACE 经过特殊处理的316或410内饰可选配B7M螺栓和
2HM螺母,以满足NACE MR-01-75的要求。
完全Stellite 全硬面饰边,适用于高达1200°F(650°C)的磨蚀和严苛服务。
 
 

闸阀尺寸

表格显示了API 600闸阀(螺栓阀盖/上升阀杆)的尺寸和重量

闸阀尺寸

CLASS 150

尺寸以英寸(毫米)为单位

尺寸 大号 L1(BW) H(开放) w ^
2“ 7(180) 8-1 / 2(216) 14-1 / 2(368) 8(200)
2-1 / 2“ 7-1 / 2(190) 9-1 / 2(241) 17(432) 8(200)
3“ 8(200) 11-1 / 8(283) 18(457) 8-7 / 8(225)
4“ 9(230) 12(305) 22(559) 11(279)
5“ 10(254) 15(381) 26(660) 12-3 / 4(325)
6“ 10-1 / 2(266) 15-7 / 8(403) 30(762) 14(356)
8“ 11-1 / 2(290) 16-1 / 2(420) 38-1 / 2(978) 14(356)
10“ 13(330) 18(457) 46(1168) 18(457)
12“ 14(356) 19(502) 55-1 / 4(1403) 20(508)
14“ 15(381) 22(559) 60(1524) 21-1 / 2(546)
16“ 16(407) 24(610) 74-7 / 8(1902) 24(610)
18“ 17(432) 26(660) 79(2007) 27(686)
20“ 18(457) 28(711) 87-1 / 2(2223) 28(711)
24“ 20(508) 32(813) 105(2667) 31-1 / 2(800)
30“ 24(610) 38(965) 130(3302) 43(1092)
36“ 28(711) 44(1118) 162(4115) 51(1295)
推荐用于10“及以上尺寸的齿轮操作员

CLASS 300

尺寸以英寸(毫米)为单位

SIZES L / L1 H(开放) w ^
2“ 8-1 / 2(216) 16(407) 7-7 / 8(200)
2-1 / 2“ 9-1 / 2(241) 17-3 / 8(442) 7-7 / 8(200)
3“ 11-1 / 8(283) 19-3 / 4(501) 8-7 / 8(225)
4“ 12(305) 23-3 / 8(594) 9-7 / 8(251)
5“ 15(381) 23-3 / 4(603) 12-1 / 2(318)
6“ 15-7 / 8(403) 32-1 / 8(816) 14(356)
8“ 16-1 / 2(420) 41(1041) 15-3 / 4(400)
10“ 18(457) 48-3 / 8(1229) 17-3 / 4(451)
12“ 19-3 / 4(501) 57(1448) 20(508)
14“ 30(762) 62-1 / 2(1588) 22(559)
16“ 33(838) 69(1753) 25(635)
18“ 36(914) 80-1 / 2(2045) 28(711)
20“ 39(991) 91(2311) 35-1 / 2(902)
24“ 45(1143) 120-1 / 2(3061) 43(1092)
推荐用于8英寸及以上尺寸的齿轮操作员

CLASS 600

尺寸以英寸(毫米)为单位

SIZES L / L1 H(开放) w ^
2“ 11-1 / 2(290) 16-1 / 2(420) 7-7 / 8(200)
2-1 / 2“ 13(330) 18(457) 8-7 / 8(225)
3“ 14(356) 20-1 / 8(511) 9-7 / 8(251)
4“ 17(432) 25(635) 14(356)
5“ 20(508) 30-1 / 2(775) 15-3 / 4(400)
6“ 22(559) 33-5 / 8(854) 17-3 / 4(451)
8“ 26(660) 42-3 / 8(1076) 20(508)
10“ 31(787) 49(1245) 25(635)
12“ 33(838) 68-1 / 2(1740) 27(686)
14“ 35(889) 69(1753) 31-1 / 2(800)
16“ 39(991) 74(1880) 35-1 / 2(902)
18“ 43(1092) 84-1 / 4(2140) 43(1092)
20“ 47(1194) 93-1 / 2(2375) 51(1295)
24“ 55(1397) 110(2794) 51(1295)
推荐用于8英寸及以上尺寸的齿轮操作员

CLASS 900

尺寸以英寸(毫米)为单位

SIZES L / L1 H(开放) w ^
2“ 14-1 / 2(368) 26(660) 10-1 / 4(260)
3“ 15(381) 26-3 / 8(670) 11-1 / 2(292)
4“ 18(457) 30(762) 14(356)
6“ 24(610) 40-3 / 4(1035) 20(508)
8“ 29(737) 51(1295) 24(610)
10“ 33(838) 61(1549) 27(686)
12“ 38(965) 69-1 / 2(1765) 31-1 / 2(800)
14“ 40-1 / 2(1029) 77(1956) 35-1 / 2(902)
16“ 44-1 / 2(1130) 82-3 / 4(2102) 43(1092)
推荐用于6英寸及以上尺寸的齿轮操作员

CLASS 1500

尺寸以英寸(毫米)为单位

SIZES L / L1 H(开放) w ^
2“ 14-1 / 2(368) 21-1 / 2(546) 11-1 / 2(290)
3“ 18-1 / 2(470) 27-1 / 8(689) 14(356)
4“ 21-1 / 2(546) 31-1 / 2(800) 20(508)
6“ 27-3 / 4(705) 45(1143) 24(610)
8“ 32-3 / 4(832) 53-1 / 2(1359) 27(686)
10“ 39(991) 65(1651) 35-1 / 2(902)
12“ 44-1 / 2(1130) 74(1880) 43(1092)
14“ 49-1 / 2(1257) 83-1 / 2(2121) 51(1295)
16“ 54-1 / 2(1384) 88(2235) 63(1600)
推荐用于6英寸及以上尺寸的齿轮操作员
 

CLASS 2500

尺寸以英寸(毫米)为单位

SIZES L / L1 H(开放) w ^
2“ 17-3 / 4(451) 24-7 / 8(632) 12(305)
3“ 22-3 / 4(578) 36(914) 20(508)
4“ 26-1 / 2(673) 41-1 / 2(1054) 20(508)
6“ 36(914) 57(1448) 24(610)
8“ 40-1 / 4(1022) 63-3 / 8(1610) 24(610)
推荐用于6英寸及以上尺寸的齿轮操作员

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