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电厂常用阀门介绍 主讲人 邹晓鹏 1 阀门是流体管路的控制装置 其基本功能是接通或切断管路介质的流通 改变介质的流通 改变介质的流动方向 调节介质的压力和流量 保护管路的设备的正常运行 阀门在电厂中的系统中起到了重要的控制作用 2 一 阀门的分类 1 按用途和作用可分为 1 1截断阀 截断或接通管道介质 如 闸阀 截止阀 球阀 蝶阀 隔膜阀 旋塞阀 1 2止回阀 防止管道中的介质倒流 1 3分配阀 改变介质的流向 分配 分离或混合介质的作用 如分配阀 疏水阀 三通球阀 1 4调节阀 调节介质的压力和流量 如减压阀 调节阀 节流阀 1 5安全阀 防止装置中介质压力超过规定值 提供超压安全保护作用 3 2 按照公称压力分类 2 1真空阀 工作压力低于标准大气压 2 2低压阀 公称压力PN 1 6MPa2 3中压阀 公称压力PN为2 5 6 4MPa2 4高压阀 公称压力PN为10 80 0MPa2 5超高压阀 公称压力PN 100MPa 4 3 按照工作温度分类 3 1常温阀 用于介质工作温度 40 t 120 3 2中温阀 用于介质工作温度120 t 450 3 3高温阀 用于介质工作温度t 450 3 4低温阀 用于介质工作温度 100 t 40 3 5超低温阀 用于介质工作温度t 100 5 4 按照连接方法分类 4 1螺纹连接阀门 阀体有内或外螺纹 与管道螺纹连接4 2法兰连接阀门 阀体带有法兰 与管道法兰连接4 3焊接连接阀门 阀体带有焊接坡口 与管道焊接连接4 4卡箍连接阀门 阀体带有夹口 与管道夹箍连接4 5卡套连接阀门 与管道采用卡套连接4 6对夹连接阀门 用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接方式 6 5 阀门的基本参数5 1阀门的公称通径 DN 5 2阀门的公称压力 PN 5 3阀门的压力与温度等级 当阀门的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 5 4阀门的压力单位换算 根据GB1 1 83规定 原用的Kgf mm2 Kgf cm2废止 改用MPa 其换算关系是 1MPa 10 135Kgf cm25 5阀门的适用介质 工业阀门应用于石油 化工 冶金 电力 核能等行业 通过的介质有气体 空气 蒸气 氨气 氮气 氢气 煤气 石油气 天然气等 液体 水 液氨 油类 酸 碱类等 7 6 按驱动方式 根据不同的驱动方式可分 6 1手动 借助手轮 手柄 杠杆或链轮等 有人力驱动 传动较大力矩时 装有蜗轮 齿轮等减速装置 6 2电动 借助电机或其他电气装置来驱动 6 3液动 借助 水 油 来驱动 7 4气动 借助压缩空气来驱动 气动 液动 电动 手动 8 二 电厂常用用阀门的意义 按照中华人民共和国机械工业部标准JB4018 1985 电站阀门型号编制方法 的规定 国产的任何阀门都必须有一个特定的型号 阀门型号由七个单元组成 分别用来表示阀门的类型 9 1 第1单元为阀门类别 10 2 第2单元为驱动方式 11 3 第3单元为连接形式 4 1闸阀结构形式代号 4 第4单元为结构形式 12 闸阀 一 闸阀是指关闭件 闸板 沿通路中心线的垂直方向移动的阀门 它的启闭件是闸板 闸板的运动方向与流体方向相垂直 闸阀只能作全开和全关 不能作调节和节流 闸阀的特点和用途 闸阀的优点是流动阻力小 开闭较省力 不受介质流向的限制 介质可以两个方向流动 结构尺寸较小 全开时密封面受介质冲蚀小 缺点是结构复杂 高度尺寸较大 开启需一定的空间 开闭时间长 开闭时密封面容易受冲蚀和擦伤 闸阀的应用范围是由其特点决定的 一般用于公称通径大于100mm的管道上 作切断作用 普通闸阀按阀瓣的结构形状可分为楔式闸阀和平行式闸阀两大类 13 阀门 二 TYCO闸阀按结构形状有 平行双闸板闸阀代表品牌Dewrance Fasani Sempell弹性楔形双闸板代表品牌Fasani Sempell Dewrance双闸板闸阀 设计符合ASMEB16 34以及相应的国际标准 闸板和闸座开关自清洁功能低压力降超强的可靠性能低维护成本低操作扭矩 高压闸阀技术参数 Sizes 5 24 ASME B16 34 1996Valveoveralllengthsto ASMEB16 10 1992PressureClass 1000 1690 1715 2260 2500 2850 Dewrance高压双闸板闸阀 14 特点 Sempell闸阀采用独特的高质量锻造钢材 保证其优异的性能 并且显著降低操作费用和生产周期 设计符合ASMEB16 34 API600 ISO DIN TRD VGB TRB PED标准 耐受压力高至PN720 温度高至650C 完全符合健康 安全和环境的要求 避免突发危险的产生 符合欧洲压力设备指导标准n 97 23 EC 100 符合CE认证标志 特别的垫片设计 纯石墨包覆保证了阀的非凡坚固性 技术先进的压力密封阀帽设计 保证优异的阀体 阀帽坚固性和维护的便利性 标准构造 灵活的楔形槽 非烧结楔形导向杆和阀体具有高度的整体性 Sempell高压锻钢闸阀 Sempell高压锻钢闸阀 三 15 独特的设计保证了相对楔形单闸阀更低的压力损失和最小化湍流效应 适合于重复关断和长期服役的电厂汽水的应用 降低湍流效应的设计 16 Sempell高压锻钢闸阀 四 TechnicaldataPressureratings ASME from900 to4500 DIN fromPN160toPN720Bodymaterials forgedcarbonsteels alloyssteelsandstainlesssteels AllincompliancewithASMEandDINstandardsTemperature C 46to 650Sizes mm 50 750 2 30 应用范围 Sempell系列锻钢高压闸阀精心设计 非常适合发电厂使用 包括在650 C高温环境下的使用 17 4 2截止阀和节流阀结构形式代号 18 截止阀 截止阀是关闭件 阀瓣 沿阀座中心线移动的阀门 截止阀在管路中主要作切断用 截止阀有以下优点 1 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小 耐磨 2 开启高度小 3 通常只有一个密封面 制造工艺好 便于维修 截止阀使用较为普遍 但由于开闭力矩较大 结构长度较长 一般公称通径都限制在DN 200mm以下 截止阀的流体阻力损失较大 19 Sempell高压VA500系列 特点 无阀盖设计避免了压力密封焊接和螺栓 简化了电动执行机构和安装 低压力损失 低驱动力 标准配置阀位指示 设计符合DIN ASME标准 技术参数 额定压力 PN100 500额定温度 20 Cto 620 C尺寸 DN10 50 材料 阀体 A105 LF2 F1 F12 F22 F91 F92 F316 WB36阀板 A105 LF2 F1 F12 F22 F91 F92 F316 Stellite堆焊 阀杆 F6 F316 阀座 F6 Stellite堆焊 20 T V Type testedTYPEVA500PN100 500DN10 50HPStopValve VA500系列 可在线维修 一体式阀体 压损小 硬质合金堆焊 阀芯和阀座 连接方式 焊接 21 高压截止阀 22 4 3球阀的结构形式代号 23 4 4碟阀的结构形式代号 24 4 5隔膜阀的结构形式代号 25 4 6旋塞阀的结构形式代号 26 4 7止回阀的结构形式代号 27 止回阀 止回阀是指依靠介质本身流动而自动开 闭阀瓣 用来防止介质倒流的阀门 止回阀根据其结构可分 升降式止回阀 阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀 升降式止回阀只能安装在水平管道上 在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球 升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样 可与截止阀通用 因此它的流体阻力系数较大旋启式止回阀 阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀 旋启式止回阀应用较为普遍 碟式止回阀 阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀 碟式止回阀结构简单 只能安装在水平管道上 密封性较差管道式止回阀 阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门 汽轮机组中抽汽回热系统外置加热器的各抽汽管上均设置抽汽止回阀其作用是在机组甩负荷时 阀板自动关闭 防止加热器汽侧及进汽管道中的蒸汽倒回汽轮机内 引起汽轮机超速避免事故的发生 28 TYCO止回阀全系列范围设计 维护成本低和可靠性高 设 计符合DIN ANSI BS PN和JIS标准 采用单向 提升止回 截止止回 旋起止回 蝶式止回和支耳设计 无关闭冲击效应 主要品牌 Dewrance Fasani Sempell Dewrance抽气止回阀 Sempell铸造止回阀803 Fasani侧装机构止回阀 技术数据尺寸范围 6 28 压力等级 150 400 600 技术数据尺寸范围 6 60 压力等级 150 1500法兰或对焊连接 水平安装气动 液动执行机构 技术数据尺寸范围 3 32 压力等级 150 400符合ASME的焊接连接 29 4 8安全阀的结构形式代号 30 安全阀是一种安全保护用阀 它的启闭件受外力作用下处于常闭状态 当设备或管道内的介质压力升高 超过规定值时自动开启 通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值 安全阀属于自动阀类 主要用于锅炉汽包 过热汽 再热器进出口等部位管道上 控制压力不超过规定值 对人身安全和设备运行起重要保护作用 l 按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀 微启式安全阀的开启行程高度为 0 05d0 最小排放喉部口径 全启式安全阀开启高度为 0 25d0 最小排放喉部口径 2 按结构形式来分为垂锤式 杠杆式 弹簧式和先导式脉冲式 3 按阀体构造来分 可分为封闭式和不封闭式两种 31 安全阀安装应符合下列要求 l 额定蒸发量大于0 5t h的锅炉 至少装设两个安全阀 额定蒸发量小于或等于0 5t h的锅炉 至少装一个安全阀 可分式省煤器出口处 蒸汽过热器出口处都必须装设安全阀 2 安全阀应垂直安装在锅商 集箱的最高位置 在安全阀和锅筒或集箱之间 不得装有取用蒸汽的出口管和阀门 3 杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越轨的导架 弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置 4 对于额定蒸汽压力小于或等于3 82MPa的锅炉 安全阀喉径不应小于25mm 对于额定蒸汽压力大于3 82MPa的锅炉 安全阀喉径不应小于20mm 5 安全阀与锅炉的连接管 其截面积应不小于安全阀的进口截面积 如果几个安全阀共同装设在一根与锅筒直接相连的短管上 短管的通路截面积应不步于所有安全阀排汽面积的1 25倍 6 安全阀一般应装设排汽管 排汽管应直通安全地点 并有足够的截面积 保证排汽畅通 安全阀排气管底部应装腔作势有接到安全地点的疏水管 在排气管和疏水管上都不允许装设阀门 32 4 9减压阀的结构形式代号 33 4 10疏水阀的结构形式代号 34 4 11蝶阀的结构形式代号 35 蝶阀是指关闭件 阀瓣或蝶板 为圆盘 围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀 在管道上主要起切断和节流用 蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板 在阀体内绕其自身的轴线旋转 从而达到启闭或调节的目的 36 五单元 密封材料 37 六单元 公称压力数值用阿拉伯数字直接表示七单元 阀体材料 38 Z941H 16CDN150法兰连接单闸阀 公称压力1 6MPa 阀体材料为碳钢公称直径150mmJ961H 25DN150电动截止阀 焊接形式公称压力2 5MPa 公称直径150mm注 PN 1 6MPa为灰铸铁阀门 PN 2 5MPa为碳素钢阀门 举例说明 39 电厂生产流程中的阀门主要位置 40 高加旁路系统三通阀 Dewrance高加液动三通阀用于当高压加热器内因管路 焊点或疏水系统出现故障 水位升高时为高压给水提供旁路 在现代给水系统中启动该系统的保护时间是很短的 此类阀门可在使系统所受水压冲击最小的前提下 对300MM口径的管道系统5秒内完成动作 保护可通过在加热器系统中安装T型关断换向阀实现 此类阀门可用于新建电站 同样也可以用于已有电站的改造 提供阀门动作的动力是给水压力 阀门设计为故障保持 当电气控制失效时 给水将被旁路 Dewrance高加液动三通阀 TechnicaldataSizes 6 20 ASME B16 34 1996PressureClass 1690 1715int 41 高加三通阀主要技术特点1 动作快切换时间在3S 20S之间 通过控制针阀连续可调 介质进入上腔的速度由控制针阀的开度决定 以调节阀芯的关闭速度 2 纯液动三通阀 内置式执行机构液压缸相当于内置式执行机构 通过控制系统介质在阀体内部活塞上下腔的压力差 控制阀芯的上下运动 液压缸体积小 节省了安装空间 3 阻尼锥设计 有效防止水锤效应 保护阀座 提高阀门使用寿命液压活塞下部阀杆带有一段阻尼锥 当活塞下降时 环槽A 见液压缸图解 将逐渐缩小 阻力逐渐增加 形成阻尼锥 以减少阀芯运行速度 降低阀门快速关闭时阀芯对阀座的的冲击 4 全通径流道设计 使得流体阻力降至最低提高了阀门的Cv值减少系统能耗 5 堆焊Stellite合金处理的阀座与阀芯 加上经过耐磨 耐腐蚀处理 提高了阀门的使用寿命 6 优异的密封性能a 阀门的阀盖处采用压力自密封设计 b 填料密封压环 采用低碳钢整体锻造 具有更好的延展性 c 所有盘根都是原装的纯石墨套装材料 柔韧耐磨 密封效果好 7 严格的出厂检验阀门出厂时都100 经过多项严格的整体性能检验 保证每一只阀门的优良品质 42 高加出现故障 液位仪检测液位过高 输出警告信号至控制室 同时打开快开阀将入 出口阀内部液压缸下腔内的介质排空 介质通过控制针阀补充到液压缸上腔 阀瓣上下压力差推动阀瓣向下运动 关闭主回路 同时打开旁路 同时疏水阀开启 将管道内积水排出 43 44 1 它联接着润滑油系统与EH油系统 其作用是当润滑油系统的压力降到不允许的程度时 可通过EH油系统遮断汽轮机 2 隔膜阀装于前轴承座的侧面 当汽轮机正常工作时 润滑油系统的透平油通入阀盖内隔膜上面的腔室中 克服了弹簧力 使阀保持在关闭位置 堵住了EH危急遮断油母管通向回油的通道 使EH系统投入工作 3 机械超速遮断机构或手动超速试验杠杆的单独动作 或同时动作 均能使润滑油压力降低或消失 因而使压缩弹簧打开把EH油排到回油管 将关闭所有的进汽阀和抽汽阀 45 四 阀门的选型 安装在电站汽 水管道上的各种阀门 首先是密封性要好 不能泄漏 其次是强度和调节性能至关重要 要经得起高压汽 水的冲蚀 化学水处理系统的阀门还要考虑耐腐蚀的问题 电站阀门的跑 冒 滴 漏 不但会影响机组的效率 更重要的是会危及人身和设备的安全 所以选择时一定要慎重 要选择一些生产条件 技术 质量管理 加工设备 检测装置等比较好的企业 有电站运行业绩的产品 46 五 阀门的安装及使用 安装 阀门在解体检修后 安装时应注意连接形式 法兰及对夹式和内 外螺纹的要把阀门关闭后连接 连接形式为焊接的要注意在施焊前必须将阀门打开 主要是闸阀 截止阀 安装时还要注意介质流向不能装反 特殊衬里的阀门 如衬胶 衬塑的还要注意不能接触电火焊 法兰连接形式的阀门在安装时 要将法兰结合面清理干净 油系统使用的阀门 内部全部打磨出金属光泽 且更换盘根 47 使用闸阀使用应注意要全开或全关 以防造成介质的冲刷 全开后应在关闭一圈或半圈 关闭时 如果有内漏千万不能在关 而是打开冲洗一下后再关 以防有杂质硌坏密封面 48 我们常用的阀门可分为 铸铁 铸钢 不锈钢 铜 合金5大类 但是5大类里面 每一个大类里面都还有不同小类 例如铁里面有球墨铸铁 不锈钢里面有SUS304 SUS316 SUS321等 辨别铸铁的阀门一般油漆都是黑色的 铸钢阀门一般油漆是银白色的 不锈钢阀就是原色的 真空阀一般是绿色的 合金阀一般是蓝色的 这个只能是平常用肉眼判断 如果你要想真弄清楚厂家货真价实的话 做材质检测 六 用肉眼辨别阀门的材质 49 50 七 阀门常见故障及处理 一 阀体渗漏 原因 1 阀体有砂眼或裂纹2 阀体补焊时拉裂处理 1 对怀疑裂纹处磨光 用4 硝酸溶液浸蚀 如有裂纹就可显示出来2 对裂纹处进行挖补处理 二 阀杆及与其配合的丝母螺纹损坏或阀杆头折断 阀杆弯曲 原因 1 操作不当 开关用力过大 限位装置失灵 过力矩保护未动作 2 螺纹配合过松或过紧3 操作次数过多 使用年限过久处理 1 改进操作 不可用力过大 检查限位装置 检查过力矩保护装置2 选择材