APID闸阀基本知识培训——伍涛PPT课件.ppt

API6D闸阀基本知识培训讲师 伍涛 目录 闸阀的基本释义闸阀的基本标准闸阀的基本分类平行闸板闸阀闸板密封原理与结构双阻断泄放功能防火设计自泄压功能紧急注脂和润滑系统阀门设计阀门安装与维护 闸阀的基本释义 闸阀 gatevalve 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 闸阀的优点 闸阀的优点 1 流动阻力小 阀体内部介质通道是直通的 介质成直线流动 流动阻力小 2 启闭时较省力 是与截止阀相比而言 因为无论是开或闭 闸板运动方向均与介质流动方向相垂直 3 高度大 启闭时间长 闸板的启闭行程较大 降是通过螺杆进行的 4 水锤现象不易产生 原因是关闭时间长 水锤现象 在有压力管路中 由于某种外界原因 如阀门突然关闭 水泵机组突然停车 使水的流速突然发生变化 从而引起压强急剧升高和降低的交替变化 这种水力现象称为水击或水锤 因开泵 停泵 开关闸阀过于快速 使水的速度发生急剧变化 特别是突然停泵引起水锤 可以破坏管道 水泵 阀门 并引起水泵反转 管网压力降低等 所以 预防水锤发生极为重要 水锤效应有极大的破坏性 由于水锤的产生 使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍 其危害很大 会引起管道的破裂 影响生产和生活 压强过高 将引起管子的破裂 反之 压强过低又会导致管子的瘪塌 还会损坏阀门和固定件 闸阀的优点 闸阀的优点 5 介质可向两侧任意方向流动 易于安装 闸阀通道两侧是对称的 6 结构长度 系壳体两连接端面之间的距离 较小 7 形体简单 结构长度短 制造工艺性好 适用范围广 8 结构紧凑 阀门刚性好 通道流畅 流阻数小 密封面采用不锈钢和硬质合金 使用寿命长 采用PTFE填料 密封可靠 操作轻便灵活 闸阀的缺点 闸阀的缺点 密封面之间易引起冲蚀和擦伤 维修比较困难 外形尺寸较大 开启需要一定的空间 开闭时间长 结构较复杂 闸阀的基本标准 设计标准 API600法兰 对焊连接 螺栓连接阀盖钢制闸阀API603法兰端 对焊端耐腐蚀 栓接阀盖闸阀API6D管线阀门 ISO14313石油和天然气工业 管道输送系统 管道阀门 ANSI API602 ISO15761石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀 截止阀和止回阀压力试验标准 API598阀门的检查和试验API6D管线阀门 ISO14313石油和天然气工业 管道输送系统 管道阀门 ANSI API602 ISO15761石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀 截止阀和止回阀 闸阀的基本标准 连接标准 ASMEB16 10阀门的结构长度ASMEB16 11锻造钢制管件 承插焊接和螺纹ASMEB16 25对焊端ASMEB16 5NPS1 2至NPS24公制 英制的管法兰和法兰管件ASMEB36 10M焊接和无缝锻造钢管ASMEB1 20 1管螺纹 一般用途 英制 闸阀的基本分类 栓接阀盖铸钢闸阀压力自密封阀盖铸钢闸阀不锈钢铸造闸阀锻钢闸阀平行单闸板闸阀 软硬密封 平行双闸板闸阀 软硬密封 API600API600API603API602API6DAPI6D 闸阀的基本标准 API603 为不锈钢阀门标准 压力只到600LB 壁厚按16 34 比API600薄 结构上的主要区别是603阀的座圈 上蜜封座全为本体的 而600一般为分体的 API602 仅为锻钢阀标准 范围为1 2 4 压力到1500LB 其壁厚较API600小 150 800lb的壁厚一样 最小通道直径均较API600小 接近API600小一个规格的通道直径 BS1414 其范围比API600广 150LB 300LB到42 其规定与API600一致 除少数细节与600有出入 例如填料函的规定 API6D 管线阀门 跟API600基本没有交集 闸板为整体式 如平板闸阀 两片或多片式 如弹性闸板闸阀 范围比6A广 除24 2500LB API600 5 6 1 1必须采用楔式单闸板 或是刚性或是弹性的楔式单闸板结构 除非另有规定 5 6 1楔式双闸板 平行式双闸板 5 6 2闸板在开启位置时应从阀座孔中完全退出 但平行式双盘闸板除外 平行闸板闸阀 API6D管线阀门闸板为平板 除了阀杆主密封外还应有倒密封或辅助阀杆密封双阻塞泄放功能防火设计自泄压功能紧急注脂和密封功能NPS 2 48CLASS 150 1500压力温度值 ASMEB16 34壁厚 ASMEB16 34法兰 ASMEB16 5 MSSSP 44 ASMEB16 47结构长度 API6D ASMEB16 10对焊端 ASMEB16 25检验 API6D 导流孔 平行闸板闸阀 闸板密封原理与结构 密封原理 1 闸板处于闭合状态 阀座表面软质密封环形成初始密封 2 压力作用于闸板 迫使其贴近出口阀座上的软质密封环 形成双重密封 3 阀体压力泄放后 形成进口密封 4 阀门自动泄放体内多余的压力 闸板密封原理与结构 普通软硬双重密封阀座与闸板间的密封首先由安装在阀座上的柔性材料制作的PTFE密封圈来保证 采用O形圈或弹簧使阀座和闸板间保持接触 使其钢质密封面也进一步达到密封 密封副表面采用镀镍处理 以提高硬度 同时避免腐蚀或氧化 闸板密封原理与结构 调节软硬双重密封阀座与闸板间的密封首先由安装在阀座上的柔性材料制作的PTFE密封圈来保证 并在闸板和阀座的钢制表面堆焊硬质合金 使其具有优良的耐腐蚀性 耐磨损性 耐高温性 抗折性和抗冲击性 受介质高速冲刷而不变形和磨损 同时密封副表面采用镀镍处理 除了提高硬度 还可以避免腐蚀或氧化 闸板密封原理与结构 硬密封闸板和阀座的硬质密封表面堆焊硬质合金 使其具有优良的耐腐蚀性 耐磨损性 耐高温性 抗折性和抗冲击性 密封面耐腐蚀 耐冲刷性能优良 受介质高速冲刷而不变形和磨损 同时其它表面采用镀镍处理 以避免腐蚀或氧化 闸板密封原理与结构 双闸板 软硬 密封闸板大小叶通过杆簧连接 通过阀杆的运动带动闸板组件上下运动 闸板小叶到达阀体底部时 被限位 通过阀杆对闸板大叶的推动 致使闸板大小叶按斜面进行移动 从而起到 撑 开闸板 实现密封的目的 双阻断泄放功能 双阻断泄放功能 当阀门打开或关闭时 阀门中腔不会泄露来自上游和下游的介质 便于中腔排放和检漏 防火设计 防火设计 当O型圈和PTFE被烧毁后 在流体压力作用下闸板与固定器 固定器与阀体形成金属密封 从而将流体隔断 此外 因中法兰垫片和填料均采用石墨和金属材质 从而防止外漏 自泄压功能 自泄压功能 当中腔压力较高时 在中腔流体作用下 会将固定器压回 从而避免中腔压力过高而形成事故 紧急注脂和润滑系统 紧急注脂和润滑系统 平板闸阀设有固定器和阀杆紧急注脂和润滑装置 当在紧急情况下需要密封固定器和阀杆时 通过专用工具注入密封胶 或在某些恶劣使用条件下需用润滑固定器和阀杆时 通过专用工具注入润滑脂 阀门设计 平板闸阀设计制造标准是API6D 设计思路 固定器及密封环 闸板 阀杆阀体 阀盖 支架 驱动装置阀体的设计法兰端标准端法兰 除了NPS22的法兰小于等于NPS24的法兰 符合ASMEB16 5 对于NPS22的法兰符合MSSSP 44 大于等于NPS26的法兰符合ASMEB16 47A系列法兰端标准端法兰 除了NPS22的法兰小于等于NPS24的法兰 符合ASMEB16 5 对于NPS22的法兰符合MSSSP 44 大于等于NPS26的法兰符合ASMEB16 47A系列 对焊端应符合ASMEB16 25 焊接钢管标准ASMEB36 10M和B36 19M 结构长度查API6D标准 阀体壁厚查ASMEB16 34 适当增加 建议加4MM左右 并保证系列化 特别需要注意的是 当中腔直径D 1 5d 通道直径 时 按照B16 34的6 1 3要求 通道内径查API6D 阀门设计 阀体中腔内径的确定 根据闸板的导向筋 导向筋之间距离取比闸板宽 4 10MM 注意固定器装配时不与导向筋干涉 阀体开档尺寸 由闸板厚和固定器的宽度决定 阀体开档应保证装配时第二个固定器能装配 并尽可能的大 方便铸造清砂 阀体中心高在中法兰螺栓与端法兰不干涉的条件下 阀体中心高尽可能低 以便减少阀体的变形 改善铸造工艺性 中法兰确定参照常规阀门 阀门设计 固定器典型结构在设计固定器时要保证A和B的值 不要太小 有足够的强度 阀门设计 密封环设计密封环一般采用PTFE材料 其宽度可参考固定球阀 并考虑工艺性适当加宽 注意系列化 特别注意大口径高磅级的应适当加宽 预紧保证密封环计算比压在2 0 2 3Mpa左右 弹簧设计计算过程同球阀NWS1041 并且我公司有自行开发的弹簧计算程序 O型密封圈同固定球阀闸板设计 闸板厚度按计算程序cal chkthick chkthick spr计算 满足强度要求 再根据结构需要最终确定 并要求系列化 闸板密封面宽度由密封环的决定 保证闸板在最大偏差时 阀座的密封面在密封区域内 阀盖设计 法兰与阀体同 壁厚与阀体同法兰至上密封座面之间的距离根据阀杆行程确定 确定阀盖顶部R时应考虑不与闸板顶端相碰 R的数值尽可能的大 提高阀盖的承压能力 填料函深度设计时要考虑 7圈填料 隔环高 填料按上下4 3 由于安装润滑器结构限制 允许填料增加一圈 阀门设计 支架设计 根据闸板的行程 阀杆的下露头和阀杆螺纹根部距填料函的尺寸 确定支架的高度 支架与阀盖连接法兰 根据结构自行设计 可参考常规闸阀 但要系列化 并且要满足支架螺柱总截面积是阀杆的1 2 1 5倍 支架最薄弱处的截面积是阀杆直径截面积的2 5倍 阀杆设计阀杆直径根据NWS1043 2003计算选取 并考虑系列化要求阀杆头部尺寸考虑闸板的拉断实验 根据API591用户规范 保证断裂第一点在螺纹处阀杆螺纹长度的确定螺纹长度 阀杆上露头 阀杆螺母螺纹长 阀杆行程 2倍螺距余量阀杆总长的确定阀杆头部拉断计算 本公司有计算程序 见本公司计算程序目录阀杆要求防尘 当平板闸阀是栓接中法兰时 支架设计成封闭结构 阀杆能够防尘 支架开两个窗户 并用侧板封闭 这是为更换填料方便 自密封结构 要有防尘套管和毡圈 阀门设计 压板设计 压板中心距根据结构设计决定 压板紧固螺柱螺纹孔位置与填料函的距离要符合ASMEB16 34的规定 压板厚根据计算定 与阀杆直径 压力及压板截面形状有关 压板厚 紧固螺柱 本公司有计算程序 见本公司计算程序目录 螺柱大小要考虑系列化阀杆螺母设计 螺纹长螺纹长 1 5倍螺纹直径 最大不超过10牙或 机械设计 第二卷的最大旋合长度总长保证阀杆螺母装上手轮后 手轮与压盖间隙2 5mm 阀门设计 固定器处的润滑器是1 2 填料函处的润滑器是3 8 150LB 600LB的固定器 相同口径要设计成通用平板闸阀默认要带指示装置 限制阀门关闭的位置 150LB 16 300LB 14 600LB 10 900LB 8 1500LB 6 手轮驱动均要设轴承 阀门安装及维护 安装前检查 1 阀门安装前应检查阀门的产品合格证 认真阅读安装使用说明书 2 阀门安装前应进行外观检查 应符合下列要求 a 外表面不得有裂纹 砂眼 机械损伤 锈蚀 脏污等缺陷 b 铭牌不得脱落 c 阀门两端应有防护盖保护 d 阀体内应无积水 锈蚀 脏污和损伤等缺陷 e 螺纹连接的螺纹上不得有油漆 螺纹完好 法兰密封面不得有径向沟槽等影响密封性能的损伤 焊接端坡口完好 不应有影响焊接的机械损伤 f 安全阀应检查铅封的完好性 3 阀门启闭检查及水压试验阀门 安全阀除外 启闭应灵活 位置指示器准确 安装前应手动将阀门开关一次 检查是否有卡涩现象 阀门 安全阀除外 应进行壳体强度压力试验 试验按照相关标准的规定进行 阀门安装及维护 安装 1一般要求1 1有流向规定的阀门 应按阀门规定流向安装 1 2一般情况下阀门不要手轮朝下安装 避免阀杆腐蚀 1 3升降式止回阀应水平安装 旋启式止回阀销轴应水平 1 4有安全泄放装置的阀门 其泄放阀应带有引出管 泄放方向不应正对操作人员 1 5阀门安装位置应方便操作和维修 2与管道连接2 1根据阀门连接形式选配管道侧的连接形式 管道法兰 螺纹应与阀门标准相同 2 2阀门连接的管道要清扫干净 避免铁屑 泥沙 焊渣和其它杂物损坏阀门密封面 2 3螺纹连接阀门安装时 应将密封填料物 线麻加铅油或聚四氟乙烯生料带 包在外螺纹上 避免在阀内存积 影响介质流通 2 4法兰阀门安装时 要注意对称 均匀地把紧螺栓 阀门法兰与管道法兰必须平行 间隙合理 以免阀门产生过大应力 对于脆性材料和强度不高的阀门 尤其要注意 2 5焊接连接应按照焊接评定合格的焊接工艺施工 避免焊渣等杂物进入管道 阀门与管道焊接后应按要求进行焊缝的无损探伤 阀门安装及维护 3驱动机构连接 有驱动机构的阀门 电气 气路 液压管路应按说明书接线图或管路图进行连接 接通之前确认接线的正确性 4搬运 阀门起吊时 吊绳不应系在手轮或阀杆上 应系在阀门吊耳或法兰上 搬运时 手轮或手柄不应当作提手 5固定 有地脚支撑的阀门 安装基础应稳固 6特殊要求6 1有外部保温 保冷要求的阀门 应在装入介质前完成保护层的施工 6 2安全阀安装 应注意排放口位置 避免正对操作人员 阀门安装及维护 安装后调试 1调试前准备系统调试前 应将阀门与管道一起进行水压试验 合格后方可进行调试 检查各连接处是否存在泄漏 2电动阀门电机试动控制方法在就地控制状态 手动阀门至中间位置 进行电机试动 接通开或关按钮后立即停止 检查电动阀门的开关方向是否和开关按钮以及阀门本身旋向一致 否则要进行相序检查或接线的调整 3限位开关设定调试关限位设定 手动阀门至关闭位置 然后向回转1 2圈 用螺丝刀调整至关限位开关刚好动作 用万用表测量限位开关输出接点信号正确 开限位设定方法同上 4电动 电磁动阀门控制信号的输入要符合执行机构要求 5气动 液动等阀门的压力源压力应符合执行机构要求 6阀门随系统一起进行联调 检查阀门的动作及功能 阀门安装及维护 使用 1一般要求1 1阀门使用应按照使用说明书进行 不得超出设计参数使用 阀门选型应合理 1 2操作人员必须经过上岗培训 了解阀门的基本动作原理 防止阀门错开 错关 漏开 漏关 操作工要清楚了解每个阀门的作用及在工艺管道中的位置 防止误操作 1 3开关型阀门不能当作节流用 启闭件不应长期处在中间位置 如闸阀 截止阀 球阀 旋塞阀等截断类阀门 2手动阀门操作2 1操作阀门开关 应注意阀门的开关方向 通常是逆时针阀门打开 顺时针阀门关闭 2 2手动操作阀门时 用力应均匀 遇到卡涩 应及时检查原因 一般不允许借助杠杆或扳手 防止用力过猛 损坏密封面及其他零件 2 3对设有旁通阀的大口径的闸阀 截止阀和蝶阀 在开启时 应先打开旁通阀 再慢慢开启阀门 关阀时 应先关闭旁通阀 再慢慢关闭主阀门 3其它阀门操作3 1对于借助电动 气动和液动等装置启闭的阀门 靠仪表 电动开关等实现远程控制 操作人员应详细了解阀门的有关结构特点和工作原理 熟悉操作规程 能独立操作 能在事故状态下进行紧急处理 3 2电动阀门应注意电机的工作制 不可超出使用范围 3 3阀门工作时 一般情况下不能随便带压更换