钻井平台管线和阀门基础知识(830).doc

第十一章 钻井平台管线和阀门基础知识第一节 平台管系的基础知识一、平台管系的分类：平台管系按用途可分为：舱底管系、压载水管系、通风管系、消防管系、日用水管系、钻井水管系、压缩空气管系、燃油管系、滑油管系、液压传动管系、蒸汽管系、锅炉给水排污凝水管系、海水(冷却水)管系、排气管系、固控管系、泥浆管系、输灰输浆管系、冲桩管系等及其它用途管系。1、 舱底水管线：舱内有冷凝水，舱室清洁卫生，机器和管路的渗漏等均集于舱内的污水井或污水舱、机舱底部，为了及时排出这些积水以免影响机器的正常工作或出现湿损，平台上专门设有舱底水管线，平台在海上移位时发生海损船舱进水时舱底水管还担负排水任务。2、 压载水管线：用于将压载水打人压载舱及排出舱外，平台移动时为了改善平台的纵倾横倾及稳性，平台移位后升降压载。3、 空气管与测量管：1空气管；为了使液舱（油舱、水舱、钻井水舱、压载舱等）在注人或排出液体时，舱内的空气能自由排出或进入。每一舱均要装一只空气管。2测量管：在平台上的每一个液舱、隔离空舱、不易经常接近的污井等都设一根测量管用于测量舱内的水深。4、 消防管系:平台各舱室、甲板、生产区、生活区等的消防水.5、 日用水管系：该管线给生活区及工业区共生活淡水6、 钻井水管系：输入工业用淡水及供工业用淡水到生产及工业区各处供生产使用管线.7、 压缩空气管系：平台空气管线把平台压风机输出的压缩空气平台各舱室及生产作业区.8、 燃油管系：把柴油输入或输出、通过泵把油舱的油输到油箱及平台各用油设备的管线9、 滑油管系：把滑油输入或输出、通过泵把滑油输倒油箱及平台各用油设备的管线10、 液压传动管系：BOP控制管线、悬臂梁及井架的液压移动装置管线。11、 蒸汽管系：平台锅炉输出蒸汽热能到各舱室甲板钻台及回水管线12、 锅炉给水排污凝水管系：13、 冷却水管系：潜水泵或深井泵把海水输送到平台各舱室、甲板、钻台等共冷却、冲洗、压载使用。14、 排气管系：锅炉及柴油机的废气排出管道。15、 固控管系：井内泥浆通过返浆槽至振动筛处理进入沉砂池后通过管系和输出泵输出泥浆进入各处净化系统的通道。16、 泥浆管系：低压泥浆管线从泥浆池到泥浆泵吸入管线。高压泥浆管线：泥浆泵排出到井内的管线17、 输灰输浆管系：将外来的散装粉料及液体泥浆及完井液等材料输到平台或将平台的这些材料输出管线。18、 冲桩管系：该管线在平台拔桩前送水到桩鞋冲桩用19、 其它用途管线：氧气、乙炔、液化石油气、固井、压井、防喷、试油、生活区下水、空调冷水管线等。为了确定适当的试验要求、连接形式以及热处理和焊接工艺规程等。对不同用途的压力管系，按其设计压力和设计温度，一般分为三级，见表111。表111管系等级管系级级级设计压力MPa设计温度设计压力MPa设计温度设计压力MPa设计温度蒸汽和热油1.6或3001.6和3000.7和170燃油1.6或1501.6和1500.7和60其它介质4.0或3004.0和3001.6和200注：1） 当管系的设计压力和设计温度中，一个参数达到表中级规定时，即定为级管系；当管系的设计压力和设计温度均达到表中级和级规定时，即定为级管系和级管系。2） 有毒和腐蚀介质、加热温度超过其闪点的可燃介质和闪点低于60的介质、以及液化气体等一般为级管系；如设有安全保护措施以防泄漏和泄漏后产生的后果，也可为级管系，但有毒介质除外。3） 货油管系一般为级管系。4） 不受压的开式管系，如泄水管、溢流管、透气管和锅炉放汽管等为级管系。5） 其它介质指空气、水、滑油和液压油等。6） 热油指热油系统的循环油液。二、船用管子的材料、规格、特性及选用1、管子的材料、规格和特性 管子是用来输送各种工作介质的通道，由于各种工作介质的压力，温度、流量及腐蚀性的不同，也就决定了管子的种类，规格的繁多及具有不同的特性。 在各类船舶上常用的管子主要有三大类别、即钢管、铜管、塑料管。1）钢管钢管按制造工艺分为有缝钢管和无缝钢管两类，钢管的材料有普通碳素钢、优质碳素钢、合金钢和不锈钢等，主要用于级和级管系的管子。（1） 无缝钢管制造无缝钢管的材料牌号一般为10号、20号、30号等优质碳素钢，及A2，A3、A4等普通碳素钢，合金钢则为10Mn2、09Mn2V、16Mn、15MnV、12Mnov等，不锈钢多为OCrl8Ni9Ti、ICrl8Ni、10Ti、1Crl8Nil0Ti等。无缝钢管是由圆坯加热后，经穿管机穿孔轧制（热轧）而成，或者经过冷拔成为外径较小的管子。由于无缝钢管具有足够的强度，良好的延伸率和工艺性(即可冷弯、也可以热弯和良好的焊接性)，所以在船舶各管系中应用得最为广泛。例如：蒸汽管、燃油管、滑油管、压缩空气管、冷却水管、消防管等，规格见表112。表112钢管外径与最小公称壁厚外径（mm）最小公称壁厚（mm）一般用管与船体结构有关的舱柜的空气管、溢流管和测量管舱底、压载水管和一般海水管通过压载舱和燃油舱的舱底水管、空气管、溢流管和测量管，通过燃油舱的压载管和通过压载舱的燃油管10.21213.517.2201.61.82.021.32526.933.73844.52.02.02.04.53.23.23.66.348.35163.5702.32.32.64.54.54.53.64.04.06.36.36.376.182.588.9105114.31272.62.93.24.54.54.54.54.54.56.37.18.0133139.7152.4168.3177.83.64.04.54.54.55.04.54.55.08.08.88.8193.7219.1244.52734.54.55.05.45.96.35.45.46.38.88.88.8298.5368406.44575.66.36.36.36.36.38.88.8注：具有有效防腐蚀措施的管子，其最小壁厚可适当减薄，但减薄最多不超过1mm； 除液货闪点小于60的液货舱测量管外，表列测量管的最小壁厚系适用于液舱外部的测量管；对于允许采用的螺纹管最小壁厚应自螺纹根部量起；焊接钢管和无缝钢管的外径和壁厚的数值取自ISO的推荐文件336，若按其它标准选取管子壁厚可允许适当减小；通过深舱的舱底水管和压载水管的最小壁厚应另行考虑；直径较大的管子的最小壁厚另行考虑；舱底、测量、空气和溢流管的最小内径应为：舱底管：d=50mm，测量管：d=32mm，空气和溢流管：d=50mm；本表所列的最小壁厚一般是指公称壁厚，因此不必考虑负公差和弯曲减薄余量；排气管的最小壁厚另行考虑；货油管的最小壁厚应另行考虑。不锈钢管也属于无缝钢管的范畴，它除具备一般无缝钢管的特性外，还具有耐腐蚀性强，在高温下不易被氧化，不结皮，并保持较高的机械性能的特点，但是这种管子不宜热弯，在大量的含有氯离子介质中易产生应力腐蚀，它除用于潜艇中高温，高压，高清洁度，工作介质的腐蚀性大的特殊系统外，一般船舶不宜采用，规格见表113。表113不锈钢管外径与最小公称壁厚管子外径(mm)最小公称壁厚（mm）101.011181.519832.0841692.51702463.02473403.53414264.04275114.55125975.0（2） 有缝钢管这类钢管是由钢板卷曲后经焊接而成，根据表面颜色又分两种，其中之一是为了提高钢管的抗腐蚀能力，在管子表面镀上一层耐腐蚀的锌层，由于镀锌后的管壁内外表面呈银白色，人们习惯称为白铁管，而没有镀锌的有缝钢管统称为黑铁管。 制造这类管子的材料牌号有A2、A3、B2、B3等，A类钢多用于船舶。 由于有缝钢管所选用的材料无严格要求，故其机械性能也相对较差。白铁管只适用于常温和工作压力P0.1MPa以下的日用水，卫生水、舱底水等系统，黑铁管可用于输送低温低压的水和油等工作介质，有时也可用于低压的废气和蒸汽系统。2） 铜管常用的有紫铜管和黄铜管两种，紫铜管由含铜量99.5以上的纯铜拉制和挤制而成；黄铜管由铜基合金制成，两者相比较紫铜管的韧性稍高一些，黄铜管的强度稍高一些。（1） 紫铜管紫铜管经退火后，质地柔软，工艺性好，具有很高的塑性和耐蚀性，它不适用于高温、高压系统，再加之价格较贵，在一般的船舶上，只用于压力表管或直径14mm的液压油类管，但在舰艇上得到广泛应用，如海水系统，液压系统，滑油系统等。常用的紫铜管材料牌号有T1、T2、T3、T4、TUP等，由制造厂供应的紫铜管均末退火，故在加工过程中，首先应对弯曲部位进行退火，退火温度一般为550650之间。规格见表114。表114铜和铜合金管外径与最小公称壁厚外径（mm）最小公称壁厚（mm）铜铜合金8101.00.812201.21.02544.51.51.25076.12.01.588.91082.52.01331593.02.5193.72673.53.02734704.03.55084.54.0注：外径和壁厚的数值取自ISO标准；若按其它标准选取管径，管子壁厚可允许适当减小。（2） 黄铜管黄铜管的特点是抗海水及空气的腐蚀能力很强，而且有很好的导热率，但由于冶炼困难产量少，价格较贵，一般只用于热交换器的管束及通话管。黄锅管系由H62、H68、锡黄铜HSn701、HSn621、铅黄铜HPb591、铁黄铜HFe59ll等拉制或挤制而成，黄铜管在加工过程中也均应首先进行退火处理。3） 双金属管所谓的双金属管是指管壁由两层不同的金属组合而成的管子，即外层为10号优质碳素钢，内层镀有0.6 0.8 mm厚的T4号铜制成, 管子的外径D为6 70mm，壁厚为1.56mm，管长L为37m。这种管子具备了钢管和紫铜管的双重特点，即有较高的机械强度，又有较强的耐腐蚀能力，因此，它一般专用于高压空气管路，常用于舰艇上。这种管子加工较困难，因钢和铜的溶点、机械性能都不同，所以最好采用冷弯工艺。4） 铝管铝管是拉制或挤制而成的无缝管，一般船舶铝管由硬铝合金拉制而成。主要优点是重量轻、耐腐蚀、塑性好、易加工，常为一般轻型快艇所采用。由于其机械性能不及铜管，只适用于低温、低压的场合，如燃油管、滑油管、冷却水管路等。常用的铝管牌号有LF2M防锈合金铝、LF2、LF21、LYll、LYl2等。这种管子即可冷弯、也可热弯、冷弯前需经退火处理。5） 塑料管塑料管一般由耐冲击聚氯乙烯制成，它具有重量轻，比目前船上常用的任何一种金属管都轻，耐腐蚀性能强，还具有摩阻小、绝缘、隔音、吸振、耐磨、绝热和不需油漆，加工与安装工艺较简便等优越特性，但是也存在着强度低、耐热、防火性能差、膨胀系数大，易老化，破损不易修补，焊接温度不易控制等缺陷。所以，目前这种管子仅用于工作温度在060，工作压力小于0.6MPa的管系中，如甲板排水、污水、洗涤水、空气管等。随着塑料管的材料性能不断改进，制造工艺的不断完善，必将会获得广泛的应用。6） 钛合金管钛合金是问世不久的新型材料，用这种材料制造的管子优于无缝钢管和紫铜管所具备的特性，且又克服了无缝钢管耐腐蚀性差、紫铜管强度低的问题，但由于其价格昂贵、规格较少，所以，它目前的应用只局限于舰艇上某些特殊的场合。2、管子的选用原则 管子的选用主要应遵循保证使用要求、工艺要求及降低成本等三个方面的原则。1）使用要求使用要求主要是指管系对管子的机械强度、刚度、尺寸大小、重量、抗腐蚀能力，耐热性等。不同系统中的管子除要满足管内流通的工作介质在压力、温度、流量、抗腐蚀等要求，还应考虑是否受水击、振动等外界环境条件。2）工艺要求选用管子在满足使用要求的前提下，还应达到弯曲、焊接、安装、维护保养、检修等方面的工艺技术条件。 3）经济要求在选用管材过程中，应在考虑使用要求和工艺要求的同时，还要防止大材小用，优材劣用。在符合使用要求的前提下，尽最大努力降低船舶的建造成本，在船舶设计阶段是实现这个目标的最佳时机。 综上所述，管子的选用需要考虑各方面的要求，但是在许多情况下，选出同时满足上述各方面要求的管子，也是很困难的，因此，首先要抓住主要矛盾，即满足工作介质的压力、温度和腐蚀性对管子的要求，而兼顾其它方面的要求，在此基础上，最后按照有关规范和标准进行，尽量减少规格的数量和不常采用的规格牌号。三、管路的管径和流速计算：管路计算主要根据管系中所输送的工质、流速、温度、压力等参数，确定其管径和管壁厚度。1、 管径计算管径是根据管内流体的流速和流体流经管子的能量损失来决定的。在流量一定的情况下，管径主要取决于管内流体的流速。用下式计算：（11）式中d管子内径，m；qv流体的容积流量，m3/h；v管内流体的流速，m/s；qm流体的质量流量，kg/h；流体的密度，kg/m3。选定合适的流速是十分重要的。流速过小，管径变大，各种管路附件的直径随之变大，从而使整个管系的重量增加，并使初投资增加。如果流速过大，虽然可使管径减小，但流体在管内的能量损失增加，甚至超过所允许的范围而影响工作。管内流体的流速依据管内的能量损失或管子的腐蚀程度而定。前一种方法主要用于蒸汽动力装置的蒸汽管路、凝水管路、给水泵的吸入管路、油泵吸入管路等。后一种方法则考虑海水管路的腐蚀、给水管路阀体阀座的腐蚀等。在实际应用中，常推荐的管内流速，见表11。表11各种管内流体流速管子名称压力（MPa）流速（m/s）备注海、淡水管路0.16660.2940.51.5常取2锅炉给水管路2.5燃油吸入管路0.11.0滑油吸入管路0.151.5滑油压出管路0.252压缩空气管路2.452.941215管径为15150mm蒸汽管路3.922040 腐蚀速度见表116。表116不同材料管子的腐蚀速度管子材料工作介质管壁腐蚀程度（mm/年）碳钢（10号、20号）滑油、燃油、空气0.1不锈钢滑油、淡水0双金属滑油、空气0.1铜滑油、空气、淡水0.1海水0.15铜镍合金海水0.12、 管子的壁厚计算 管壁的厚度对于其能够承受工作介质的压力大小，起着决定性的作用，下面简单介绍管子壁厚的计算公式及有关几个常用的压力概念。 1） 压力概念（1） 压力：单位面积上所受到的正压力称为压强，工程上习惯把压强称之为压力。（2） 公称压力：是指管子、附件等在0时所能承受的压力，它没有考虑温度对金属强度的影响。公称压力用字母“PN”表示，其后标注压力数值。（3） 工作压力：是指一定温度的液体或气体在工作状态下允许通过管子的压力。工作压力用字母P表示。（4） 强度试验压力：是指对管子和附件等作强度试验的压力称之为强度试验压力，用字母PS表示。2） 管子壁厚的计算 各管系输送不同介质，它们的内壁受不同的压力、流速、和温度的作用，计算时必须保证管子的必要强度，并按“钢质海船入级与建造规范”有关规定公式计算： 受内压的管子，其最小壁厚：（112）式中最小计算壁厚，mm；基本计算壁厚，mm，计算见公式113；b弯曲附加余量，mm， c腐蚀余量，mm，对钢管：可查表117表117钢管腐蚀余量管系用途腐蚀余量c mm管系用途腐蚀余量c mm过热蒸汽管系0.3滑油管系0.3饱和蒸汽管系0.8燃油管系1.0货油舱蒸汽加热管系2.0货油管系2.0锅炉开式给水管系1.5冷藏装置制冷剂管系0.3锅炉闭式给水管系0.5淡水管系0.8锅炉排污管系1.5海水管系3.0压缩空气管系1.0冷藏货油盐水管系2.0液压油管系0.3对铜管：对铜、铝黄铜和镍含量低于10%的铜镍合金，c = 0.8mm；对镍含量为10%及以上的铜镍合金，c = 0.5mm；对介质对管材不产生腐蚀者，c =。基本计算壁厚按下式计算：（113）式中 基本计算壁厚，mm；P 设计压力，MPa； D 管子外径，mm； 管子许用应力， Pa；e 焊接有效系数，对无缝钢管、电阻焊和高频焊钢管及铜和铜合金管取1，其它方法制造的管子，另行考虑。从上面计算可以看出，壁厚与工作压力成正比，即工作压力值越大，其壁厚也就随之增加；壁厚与许用应力成反比，由于许用应力与工作介质的温度也是成反比的 ，所以壁厚值与工作介质的温度成正比；工作介质的腐蚀性大的，则c值增加、相应的壁厚值也增加，这就说明，在选用管子时，主要考虑工作介质的压力、温度和腐蚀性三个要素。四、平台管系的防腐平台管线防腐方法：电化学 牺牲阳极 表面覆盖层。防腐措施可以分为主动活化方法与被动钝化方法两类。电化学保护通过改变电位因而在防腐过程中发挥了主动活化作用。被保护物体上的防腐层则将防腐介质阻挡在一定距离以外。在没有电化学保护的情况下，假如覆盖层发生破损那么只会加剧腐蚀。在没有覆盖层的的情况下，只有足够好的电流分布才能满足保护准则的要求才能实施电化学保护。防腐蚀覆盖层可分为有机涂料、水泥沙浆、磁漆和金属涂层。有机防腐层：有机防腐层主要用于管道与储罐的防腐，包括涂料、塑料、和沥青。水泥砂浆覆盖层：通常用水泥砂浆作为输水管道的内壁衬里。磁漆：储罐内壁采用磁漆防腐金属覆盖（镀）层：在需要用涂敷金属或其腐蚀产物确保防腐作用的特殊情况下才使用金属覆盖层。热交换.冷凝器.管路的阴极保护：可以采用牺牲阳极或强制电流来保护这些设备.根据电解质选定阳极材料:海水用锌极和铝阳极,淡水回路用镁阳极.五、平台管系的保温1、 管道保温的一般要求 ： 1） 管道保温应在防腐，压力实验合格后进行，如果需要先包温后焊管线试压要将管道焊接处留出，待焊接及压力试验后再将连接处包好。保温层的材质，规格应该符合设计要求，粘帖牢固、平整，厚度均匀，帮扎紧密，不滑动、松池、断裂现象。2） 垂直管道做保温层，当层高超过5米应改设支撑托板。3） 管道附件保温，除寒冷地区及特别要求管线在舱室外的连接法兰等附件要保温外，在舱室内的法兰阀门一般不用保温。4） 保温管道的支架处应留膨胀伸缩隙，用石棉或玻璃棉填充。5） 采用预制块保温时，预制块拼缝要错开，缝隙不要大于5MM，拼缝用胶泥填满。保温外经大于200MM时，宜用30305050的镀锌铁丝网包扎。6） 用包温瓦做管道保温层时，应在直线管段每隔57米留一道5MM的膨胀隙。7） 保温层外要做保温护层，采用铁皮、不锈钢、铝合金皮等做护层时，纵缝搭口应朝下。2、 常用保温材料的技术性能及选择：工业管道常用的保温材料有：膨胀珍珠岩及其制品，岩棉制品，玻璃棉及制品，硅酸铝纤维制品，微孔硅酸钙，泡沫石棉，泡沫塑，橡塑棉等。保温材料的选择应遵循以下原则：1） 材料的热导率值要低2） 具有较高的耐热性，用于制冷系统的保温材料应具有良好的抗冻性。3） 不腐蚀金属4） 材料的密度小5） 具有一定的机械强度6） 吸水率低、易于施工表118：常用保温材料及其制品主要技术性能：材料名称密度 （kg/m3）导热率W/(m.k)适应温度（）抗压强度说明膨胀珍珠岩类:水玻璃珍珠岩板管壳 三料(二级)200300801500.056-0.0560.052-0.056650200600-1200密度轻 化学稳定性强 不燃 不腐蚀 无毒 无味普通玻璃棉类中级纤维酚酞树脂制品1201500.041-0.047-35350耐酸 抗腐 不烂 不蛀 无毒 无味 寿命长 但刺激皮肤棉类:石棉绳 泡沫石棉589-73040-500.070-0.2090.038+500500耐火 耐酸碱岩棉类:岩棉保温板岩棉保温毡岩棉保温管80-12090-195100-2000.047-0.0560.047-0.0520.052-0.058-256500-25640-256350使用温度范围广,施工简单,但刺激皮肤硅酸铝纤维类:硅酸铝纤维板硅酸铝纤维毡硅酸铝纤维管150-200180300-3800.047+0.047+100010001000密度小,耐高温.但是价格贵泡沫塑料:可发性聚苯乙烯塑料制品硬质聚氨脂泡沫塑料制品20-5030-420.031-0.0470.023-8075-80120150250-500不耐高温,试适用于60以下的低温管保温可现场发泡成形,强度高,成本高橡塑保温材料类:70-1200.034-40+105抗水汽渗透能力强,导热系数低,施工方便100-2000.0421450耐高温,容重范围大六、管道的保温施工要求：1、 常用保温结构及施工要求1） 预制装配式：常用的预制块有玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、矿渣棉、硅酸铝纤维等。施工方法及要求：先在管道上抹一层胶泥或不抹胶泥，预制块用镀锌铁丝绑在管道上或直接将预制块绑在管道上。预制块的纵向间隙要错开接触面用石棉泥、胶泥或其它保温材料粘合，使纵横向都没有间隙。2） 包扎结构：常用保温材料有矿渣棉毡、玻璃棉毡、岩棉毡、硅酸铝纤维毡、玻璃棉毡、牛羊毛毡等。施工方法及要求：先把成卷的棉毡按管经的尺寸大小裁好并将棉毡加压达到要求的容重，然后包扎在管线上，当单层棉毡不能达到规定的保温厚度时可以用多层包扎时横缝一定要紧密接合，如果有缝隙用同样的保温材料填充，纵向的搭接宽应不小于MM,外用镀锌铁丝捆扎牢固。3） 胶泥结构及填充结构平台较少使用。2 防潮层及保护层1） 在非常潮湿的环境及经常冲水的环境下的管线保温层外应设防潮层,2） 在保温材料外要加保护层:保护层设在防潮层外,没有防潮层保护层设在保护层外层,保护层材料有玻璃丝棉,毛毡,金属板材(镀锌铁皮,铝合金,不锈钢)等第二节 平台常用阀门基础知识一、阀门的分类1、 按驱动方式分类：1） 自动阀： 不需外力区动,靠介质自身的能量驱动阀门.如减压阀、安全阀止回阀等2） 动力驱动阀： 借助电力或压缩空气驱动的阀门3） 液动阀： 借助油等液体压力驱动的阀门4） 手动阀： 借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵阀门动作。2、 按用途分类： 1） 截断阀： 用来截断或接通管道介质.如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、碟阀、隔膜阀等。2） 止回阀： 用来防止管道中的介质倒流。3） 分配阀： 用来改变介质的流向，起分配、分离或混合介质的作用。如三通阀、疏水阀、分配阀等。4） 调节阀： 用来调节介质的压力和流量。如减压阀、调节阀、节流阀等。5） 安全阀： 防止装置中的介质超过规定值，对管系及设备提供超压安全保护。3、 按公称压力分类：1） 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门.2） 低压阀 公称压力PN1.6Mpa的阀门.3） 中压阀 公称压力PN为1.6Mpa6.4 Mpa的阀门.4） 高压阀 公称压力PN为6.4Mpa80Mpa的阀门5） 超高压阀 公称压力PN100Mpa的阀门.4、 安工作温度分类：1） 常温阀 用于介质工作温度-40T120的阀门2） 中温阀 用于介质工作温度120T450的阀门 3） 高温阀 用于介质工作温度T450的阀门4） 低温阀 用于介质工作温度-100 T-40的阀门5） 超低温阀 用于介质工作温度T450的阀门5、 按公称通经分类:小通经、中通经、大通经、特大通经6、 按结构特征分类:截门型、闸门型、旋塞型、旋起型、蝶型、滑阀型7、 按连结方式分类:螺纹连接、法兰连接、焊接连接、卡箍连接、卡套连接、对结连接。8、 按阀体材料分类:金属连材料、非金属材料、金属阀体衬里二、阀门的基本参数1、 阀门的公称通径：公称通经是指阀门与管道连接处通道的名义直径，用DN表示，在字母“DN”后紧跟一个数字标志。是阀门最主要的参数之一。如公称通经为150MM 标为DN150。常用的有5、6、8、10、12、15、20、25、32、40、50、80、100、125、150、200、250、300、400、500、600、1300、等具体的数值见国家标准管子和管路附件的公称通经GB1047-902、 阀门的公称压力：是指与阀门的机械强度有关的设计给定压力，是阀门在基准温度下允许的最大工作压力。公称压力用PN表示，它是表示阀门的承载能力，是阀门最主要的参数之一。公称压力用MPA来度量.表示.如:0.05、0.1 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.6 2.0 2.5 4.0等.等具体的数值见国家标准管道元件公称压力的规定GB1048-90. 表119 ANSI 压力等级和公称压力A NSI 压力等级/psi公称压力(PN)/barANSI压力等级/psi公称压力(PN)/bar1503006009001640100160150025004500250400700注:PN是ANSI压力等级近似,在两个标准之间不应用精确的对比关系(ANSI是美国国家标准化组织)3、 阀门的压力与温度等级：当阀门工作温度超过公称压力的基准温度时,其最大工作压力必须相应降低,阀门的工作温度和相应的最大工作压力变化表简称温压表.是阀门选用的基准.4、 阀门的压力单位：阀门强度试验和密封的压力数值要求准确，必须按GB1.1-83规定换算法定计量压力单位。根据GB/T1.11-93规定法定计量压力单位换算数字修约定，将kgf/cm2与MPa进行换算，换算关系如下式：1 kgf/cm20.0980665MPa5、 阀门的标准：我国标准分国家标准、行业标准和企业标准三级下级标准不得和上级标准相低触。国家标准和行业标准都是全国性的。标准的编号，一般由标准代号、数字号码（登记序）和批准年号三部分组成。标准代号表示标准的等级和使用范围。三、国产阀门的标注方法（按照机械工业部部颁标准JB308-75）：1阀门的型号编制方法如下：2类型代号用汉语拼音字母表示，按表1110的规定。表1110阀门的类型分类：类型 代号 类型 代号 闸阀 Z 旋塞阀 X 截止阀 J 止回阀和底阀 H 节流阀 L 安全阀 A 球阀 Q 减压阀 Y 蝶阀 D 疏水阀 S 隔膜阀 G 柱塞阀 U 注：低温（低于零下40摄氏度）、保温（带加热层）和带波纹管的阀门在类型代号前分别加“D”“B”和“W”汉语拼音字母。3传动方式代号用阿拉伯数字表示，按表1111的规定。 表1111阀门传动方式的分类：传动方式 代号 传动方式 代号 电磁动 0 伞齿轮 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：（1）手轮、手枘和板手传动以及安全阀，减压阀，疏水阀省略本代号。 （2）对于气动或液动：常开式用6K、7K表示；常闭式用6B、7B表示；气动带手动用，6S表示，防爆电动用“9B”表示。蜗杆-T形螺母用3T表示。4连接形式代号用阿拉伯数字代号表示，按表1112的规定。表1112阀门连接形式的分类：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 4 卡套 9 焊接 6 5结构形式代号用阿拉伯数字表示，按表1113到1122的规定表1113闸阀结构形式 代号 明杆 楔式 弹性闸板 0 刚性 单闸板双闸板 12 平行式 单闸板双闸板 34 暗杆楔式 单闸板双闸板 56 暗杆平行式 双闸板 8 表1114截止阀和节流阀的结构开式 代号 直通式 1 角式 4 直流式（Y型） 5 平衡 直通 6 角式 7 表1115球阀结构形式 代号 浮动 直通式 1 L形 三通式 4 T形 5 四通式 6 固定 直通式 7 表1116蝶阀结构形式 代号 杠杆式 0 垂直板式 1 斜板式 3 注：垂直板三杆式用Is表示 表1117隔膜阀结构形式 代号 屋肴式 1 截止式 3 闸板式 7 表1118旋塞阀结构形式 代号 填料 直通式 3 T形三通式 4 四通式 5 油封 直通式 7 T形三通式 8 表1119止回阀和底阀结构形式 代号 升降 直通式 1 立式 2 旋启 单瓣式 4 多瓣式 5 双瓣式 6 蝶式 7 表1120安全阀结构形式 代号 弹簧 封闭 带散热片 全启式 0 微启式 1 全启式 2 带板手 全启式 4 双弹簧微启式 3 不封闭 微启式 7 全启式 8 带控制机构 微启式 5 全启式 6 脉冲式 9 注：（1）杠杆式安全阀在类型代号前加“G”汉语拼音字母。 （2）脉冲式付阀用9a表示。表1121减压阀结构形式 代号 薄膜式 1 弹簧薄膜式 2 活塞式 3 波纹管式 4 杠杆式 5 表1122疏水阀结构形式 代号 浮球式 1 钟形浮予式 5 双金属式 7 脉冲式 8 热动力式 9 6阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，按表1123的规定。 表1123阀门密封面的分类：阀座密封面或衬里材料 代号 阀座密封面或衬里材料 代号 铜合金 T 渗氮钢 D 橡胶 X 硬质合金 Y 尼龙塑料 N 衬胶 J 氟塑料 F 衬铅 Q 锡基轴承合金（巴氏合金） B 塘瓷 C 合金钢 H 渗硼钢 P 注：由阀体直接加工的阀座密封面材料代号用“W”表示，当阀座和阀瓣（闸板）密封面材料同时，用低硬度材料代号表示（隔膜阀除外）。7公称压力数值，按JB74-59管路附件公称压力，试验压力和工作压力的规定。用于电站工业的阀门，当介质最高温度超过530摄氏度时，按JB74-59第5条的规定标注工作压力。8阀体材料代号用汉语拼音字母表示，按表1124的规定。 表1124阀门阀体材料的分类：阀体材料 代号 阀体材料 代号 灰铸铁 Z Cr5Mo I 可锻铸铁 K 1Cr18Ni9Ti P 球墨铸铁 Q Cr18Ni12Mo2Ti R 铜及铜合金 T 12CrMoV V WCB C 注：PN1.6MPa的灰铸铁阀体和PN2.5MPa的碳素钢阀体省略本代号。四、平台管系和阀门的维护保养：常用阀门的操作要领：阀门安装好后 , 操作人员应能熟悉和掌握阀门传动装置的结构和性能 , 正确识别阀门方向、开度标志、指示信号。还要熟练准确地调节和操作阀门 , 及时果断处理各种应急故障。阀门操作正确与否 , 直接影响使用寿命 , 关系到设备和装置平稳运转 甚至整个系统的安全。1、 手动阀门的操作1） 于动阀门 ：是通过手柄、手轮操作的阀门, 是设备管道上使用普遍的一种阀门。它的手柄、手轮旋转方向顺时针为关闭, 逆时针为开启。但也有个别阀门开启与上述开启相反。因此,操作前应注意检查启闭标志后再操作。2） 阀门上的手轮、手柄是按正常人力设计的 , 因此 , 在阀门使用上规定 , 不允许操作者借助杠杆和长扳手开启或关闭阀门。手轮、手柄的直径 ( 长度 )320mm 的 , 只允许一个人操作 , 直径 320mm 的手轮 , 允许两人共同操作 , 或者允许一人借助适当的杠杆 ( 一般不超过 0.5m 长 ) 操作阀门。但隔膜阀、夹管阀、非金属阀门是严禁使用杠杆或长扳手操作的 , 也不允许过猛关闭阀门。3） 闸阀和截止阀之类的阀门, 关闭或开启到头 ( 即下死点或上死点 ) 要回转卡1/4圈 ,使螺纹更好密合 ,有利操作时检查 , 以免拧得过紧 , 损坏阀件。4） 有的操作人员习惯使用杠杆和长扳手操作 , 认为关闭力越大越好, 其实不然。这样会造成阀门过早损坏, 甚至酿成事故。除撞击式手轮外, 实践证明, 过大过猛地操作阀门, 容易损坏手柄、手轮, 擦伤阀杆和密封面, 甚至压坏密封面。手轮、手柄损坏或丢失后, 不允许用活扳手代用, 应及时配制。5） 较大口径的蝶阀、闸阀和截止阀, 有的设有旁通阀, 它的作用是平衡进出口压差的,减 少开启力。开启时, 应先打开旁通阀,待阀门两边压差减小后,再开启大阀门。关闭阀门时,首先关闭旁通阀,然后再关闭大阀门。6） 开启蒸汽介质的阀门时, 必须先将管道预热, 排除凝结水, 开启时, 要缓慢进行, 以免产生水锤现象, 损坏阀门和设备。7） 开启球阀、蝶阀、旋塞阀时, 当阀杆顶面的沟槽与通道平行, 表明阀门在全开启位置， 当阀杆向左或向右旋90时, 沟槽与通道垂直, 表明阀门在全关闭位置。有的球阀、蝶阀、旋塞阀以扳手与通道平行为开启, 垂直为关闭。三通、四通阀门的操作应按开启、关闭、换向 的标记进行。操作完毕后, 应取下活动手柄。8） 对有标尺的闸阀和节流阀, 应检查调试好全开或全闭的指示位置。明杆闸阀、截止阀也应记住它们全开和全关位置, 这样可以避免全开时顶撞死点。阀门全关时, 可借助标尺和记号, 发现关闭件脱落或顶住异物 , 以便排除故障。9） 操作阀门时, 不能把闸阀、截止阀等阀门作节流阀用 , 这样容易冲蚀密封面, 使阀门过早损坏。10） 新安装的管道、设备、阀门, 内面脏物、焊渣等杂物较多, 常开阀门密封面上也容易粘有脏物 , 应采用微开方法, 让高速介质冲走这些异物, 再轻轻关闭。经过几次这样微开微闭便可冲刷干净。11） 有的阀门关闭后, 温度下降, 阀件收缩, 使密封面产生细小缝隙, 出现泄漏, 这样应在关闭后, 在适当时间再关一次阀门。2、 带驱动装置阀门的操作带驱动装置阀门不靠手动来开启、关闭阀门,而是靠电动、电磁动、液动、气动等能源来启闭阀门的。操作者应对带驱动装置阀门的结构原理、操作规程有全面的了解, 并具有独立操作和处理事故的能力。1） 电动装置驱动的阀门的操作：（1） 电动装置在起动时,应按电气盘上的起动按钮, 电动机随即开动 , 阀门开启 ,到一定时间,电动机自动停止运转,在电气盘上的 己开启 信号灯应明亮，如果阀门关闭时,应按电气盘上的关闭按钮,阀门向关闭方向运转,到一定时间,阀门全关 ,这时 已关闭 信号灯己亮。阀门运转中, 正处于开启或关闭的中间状态的信号灯应相应指示。阀门指示信号与实际动作相符, 并能关得严、打得开, 说明电动装置正常。（2） 如果运转中, 以及阀门已全开或全关时, 信号灯不亮, 而事故信号灯打开, 说明传动装置不正常。需要检查原因, 进行修理, 重新调试。重新调试可参照阀门电动装置使用说明书。电动装置因故障或关闭不严, 需及时处理时, 应将动作把柄拨至手动位置, 顺时针方向转动手轮为关闭阀门, 逆时针方向为开启阀门。电动装置在运转中不能按反向按钮 , 由于错误动作需要纠正时, 应先按停止按钮, 然后再起动。2） 电磁动阀门的操作：按动起动电钮, 阀门在电磁力的驱动下, 随即开启。切断电源 , 电磁力消失, 阀瓣借助流体自身压力或加上弹簧压力, 把阀门关闭。3） 气动、液动阀门的操作：（1） 气动或液动阀门, 在气缸体上方和下方各有一个气管或液管 , 与动力源联通( 气力或液力 ), 关闭阀门时, 打开上方管道的控制阀 , 让压缩空气或带压液体进入缸体上部, 使活塞向下驱动阀杆关闭阀门。反之, 关闭气缸上部管道的进气 ( 液 ) 阀, 打开其回路阀, 使介质回流 ,同时打开气缸下部管道控制阀, 使压缩空气或带压液体进入缸体下部, 使活塞向上驱动阀杆打开阀门。（2） 气动阀门还有常开式和常闭式两种形式。常开式只是活塞上部有气管, 下部是弹簧, 需要关闭时, 打开气管控制阀, 使压缩空气进入气缸上部, 压缩弹簧, 关闭阀门。当要开启阀门时, 打开回路阀, 气体排出, 弹簧复位, 使阀门开启。常闭式气动阀门正好与常开式气动阀门相反, 弹簧在活塞上部, 气管在气缸下部打开控制阀后, 压缩空气进入气缸, 阀门开启。气动、液动装置驱动的阀门运转是否正常, 可以从阀杆上下位置 , 反馈在控制盘上的信号等方面反映出来，如果阀门关闭不严, 可调整气缸底部的调节螺母, 使调节螺母调下一点 , 即可消除。4） 如果气动、液动装置出现故障 , 而需要及时开启或关闭时, 应采用于动操作。有一种气动装置, 在气缸上部有一个圆环杆与阀杆连接, 阀门气动不能动作时, 需要用一杠杆套在圆环中, 抬起圆环为开启, 压紧圆环为关闭。这种子动机构很吃力, 只能解决暂时困难。现有一种气动带子动闸阀, 阀门在正常情况下, 手动机构上手柄处于气动位置。当气源发生故障或者气流中断后，首先切断气源通路。并打开气缸回路上回路阀, 并将手动机构上手柄从气动位置扳到手动位置, 这时开合螺母与传动丝杆啃合, 转动手轮即可开启或关闭阀门。3、 自动阀门的操作：自动阀门的操作不多, 主要是操作人员在启用时调整和运行中的检查。1） 安全阀（1） 安全阀在安装前就经过了试压、定压, 为了安全起见, 有的安全阀需要现场校验。如锅炉上蒸汽安全阀, 需要现场校验 , 人们叫这种校验为 热校验 。在进行校验时, 应有组织、 有准备地进行, 并应分工明确。热校验应用标准表, 定压值不准的, 应按规定调整。弹簧选用的压力段与使用压力相适应 , 重锤应左右调整至定压值, 固定下来。（2） 安全阀运行时间较长时, 操作人员应注意检查安全阀, 检查时, 人避开安全阀出口处, 检查安全阀的铅封用于扳起有扳手的安全阀, 间隔一段时间开启一次, 泄除脏物, 校验安全阀的灵活性。2） 疏水阀疏水阀是容易被水污等杂物堵塞的阀门。 启用时, 首先打开冲洗阀 , 冲洗管道, 有旁通管的, 可打开旁通阀作短暂冲洗。没有冲洗管和旁通管的疏水阀, 可拆下疏水阀, 打开切断阀冲洗后, 再关好切断阀 , 装上疏水阀, 然后再打开切断阀, 启用疏水阀。并联疏水阀, 如果排放凝结水不影响的话, 可采用轮流冲洗, 轮流使用的方法：操作时, 先关上疏水阀前后的切断阀, 然后, 再打开另一疏水阀前后的切断阀。也可打开检查阀, 检查疏水阀工作情况, 如果蒸汽冲出较多, 说明该阀工作不正常, 如果只排水, 说明工作正常。回过头来, 再打开刚才关闭的疏水阀的检查阀, 排出存下的凝结水, 如果凝结水不断的流出, 表明检查管前后的阀门泄漏, 需找出是哪一个阀门泄漏。不回收凝结水的疏水阀, 打开阀前的切断阀便可使疏水阀工作, 工作正常与否, 可从疏水阀出口处检查得到。3） 减压阀（1） 减压阀启用前 , 应打开旁通阀或冲洗阀, 清扫管道脏物, 管道冲洗干净后, 关闭旁通阀和冲洗阀, 然后启用减压阀。有的蒸汽减压阀前有疏水阀, 需要先开启, 再微开减压阀后的切断阀, 最后把减压阀前的切断阀打开, 观看减压阀前后的压力表, 调整减压阀调节螺钉, 使阀后压力达到预定值, 随即慢慢地开启减压阀后的切断阀, 校正阀后压力, 直到满意为止。固定好调节螺钉, 盖好防护帽。（2） 如果减压阀出现故障或要修理时, 应先慢慢地打开旁通阀, 同时关闭阀前切断阀, 手工大致调节旁通阀, 使减压阀后压力基本上稳定在预定值上下 , 再关闭减压阀后