船厂常用阀件

船舶常用阀门 阀门的定义 阀门的定义 阀 的定义是在流体系统中 用来控制流体的方向 压力 流量的装置 阀门是使配管和设备内的介质 液体 气体 粉末 流动或停止并能控制其流量的装置 阀门基础名词 阀门基础名词1 阀门基本参数为 公称压力PN 公称通经DN2 阀门基本功能 截断接通介质 调节流量 改变流向3 阀门连接的主要方式有 法兰 螺纹 焊接 对夹4 阀门的压力 温度等级表示 不同材质 不同工作温度下 最大允许无冲击工作压力不同5 管法兰标准主要有两个体系 欧州体系和美州体系 两个体系的管法兰连接尺寸完全不同无法互配 阀门的分类方法 阀门的分类方法1 按作用和用途分类 2 按公称压力分类 3 按工作温度分类 4 按驱动方式分类 5 按公称通径分类 6 按结构特征分类 7 按连接方法分类 8 按阀体材料分类目前国际 国内最常用的阀门分类方法 是通用分类法 这种分类方法既按原理 作用又按结构划分 一般分闸阀 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 阀门的密封性能 阀门的密封性能 是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力 它是阀门最重要的技术性能指标 阀门的密封部位有三处 启闭件与阀座两密封面间的接触处 填料与阀杆和填料函的配和处 阀体与阀盖的连接处 其中前一处的泄漏叫做内漏 也就是通常所说的关不严 它将影响阀门截断介质的能力 对于截断阀类来说 内漏是不允许的 后两处的泄漏叫做外漏 即介质从阀内泄漏到阀外 外漏会造成物料损失 污染环境 严重时还会造成事故 对于易燃易爆 有毒或有放射的介质 外漏更是不能允许的 因而阀门必须具有可靠的密封性能 阀门用途 阀门是一种管路附件 它是用来改变通路断面和介质流动方向 控制输送介质流动的一种装置 具体来讲 阀门有以下几种用途 1 接通或截断管路中的介质 如闸阀 截止阀 球阀 旋塞阀 隔膜阀 蝶阀等 2 调节 控制管路中介质的流量和压力 如节流阀 调节阀 减压阀 安全阀等 3 改变管路中介质流动的方向 如分配阀 三通旋塞 三通或四通球阀等 4 阻止管路中的介质倒流 如各种不同结构的止回阀 底阀等 5 分离介质 如各种不同结构的蒸汽疏水阀 空气疏水阀等 6 指示和调节液面高度 如液面指示器 液面调节器等 7 其他特殊用途 如温度调节阀 过流保护紧急切断阀等 船舶典型阀门 1 截止伐2 止回阀3 闸伐4 蝶阀5 球阀6 安全阀7 减压阀 截止阀 截止阀截止阀是用于截断介质流动的 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直 通过带动阀芯的上下升降进行开断 截止阀一旦处于开启状态 它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触 并具有非常可靠的切断动作 因而它的密封面机械磨损较小 由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来 这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的 截止伐 介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化 因此截止阀的流动阻力较高 引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装 从阀芯上部引入称为反装 正装时阀门开启省力 关闭费力 反装时 阀门关闭严密 开启费力 截止阀一般正装 止回阀 止回阀止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动 而且阻止方向流动 通常这种阀门是自动工作的 在一个方向流动的流体压力作用下 阀瓣打开 流体反方向流动时 由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座 从而切断流动 包括旋启式止回阀和升降式止回阀 止回阀 闸阀 闸阀闸阀是作为截止介质使用 在全开时整个流通直通 此时介质运行的压力损失最小 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 对于高速流动的介质 闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动 而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面 而节流会使闸板遭受介质的冲蚀 闸阀 从结构形式上 主要的区别是所采用的密封元件的形式 根据密封元件的形式 常常把闸阀分成几种不同的类型 如 楔式闸阀 平行式闸阀 平行双闸板闸阀 楔式双闸板闸等 最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀 蝶阀 蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向 在蝶阀阀体圆柱形通道内 圆盘形蝶板绕着轴线旋转 旋转角度为0 90 之间 旋转到90 时 阀门则是全开状态 蝶阀结构简单 体积小 重量轻 只由少数几个零件组成 而且只需旋转90 即可快速启闭 操作简单 蝶阀处于完全开启位置时 蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力 因此通过该阀门所产生的阻力很小 故具有较好的流量控制特性 可以作调节用 蝶阀 蝶阀 蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型式 弹性密封阀门 密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长 但很难做到完全密封 金属密封能适应较高的工作温度 弹性密封则具有受温度限制的缺点 球阀 球阀球阀是由旋塞阀演变而来 它具有相同的旋转90度的动作 不同的是旋塞体是球体 有圆形通孔或通道通过其轴线 当球旋转90度时 在进 出口处应全部呈现球面 从而截断流动 球阀 球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密 完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小 直通的流道 球阀最适宜直接做开闭使用 但也能作节流和控制流量之用 球阀的主要特点是本身结构紧凑 易于操作和维修 适用于水 溶剂 酸和天然气等一般工作介质 而且还适用于工作条件恶劣的介质 如氧气 过氧化氢 甲烷 乙烯 树脂等 球阀阀体可以是整体的 也可以是组合式的 安全阀 安全阀安全阀的作用原理是基于力平衡 一旦阀瓣所受压力大于弹簧设定压力时 阀瓣就会被此压力推开 其压力容器内的气 液 体会被排出 以降低该压力容器内的压力 减压阀 减压阀是用来降低蒸汽 压缩空气管路中的压力 以适合低压系统应用的装置 船舶常用的减压伐有蒸汽减压阀和压缩空气减压阀等 直动式带溢流阀的减压阀工作原理 压力为P1的压缩空气 由左端输入经阀口10节流后 压力降为P2输出 P2的大小可由调压弹簧2 3进行调节 顺时针旋转旋钮1 压缩弹簧2 3及膜片5使阀芯8下移 增大阀口10的开度使P2增大 若反时针旋转旋钮1 阀口10的开度减小 P2随之减小 直动式带溢流阀的减压阀工作原理 若P1瞬时升高 P2将随之升高 使膜片气室6内压力升高 在膜片5上产生的推力相应增大 此推力破坏了原来力的平衡 使膜片5向上移动 有少部分气流经溢流孔12 排气孔11排出 在膜片上移的同时 因复位弹簧9的作用 使阀芯8也向上移动 关小进气阀口10 节流作用加大 使输出压力下降 直至达到新的平衡为止 输出压力基本又回到原来值 若输入压力瞬时下降 输出压力也下降 膜片5下移 阀芯8随之下移 进气阀口10开大 节流作用减小 使输出压力也基本回到原来值 逆时针旋转旋钮1 使调节弹簧2 3放松 气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力 膜片向上曲 靠复位弹簧的作用关闭进气阀口10 再旋转旋钮1 进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开 膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12 排气孔11排出 使阀处于无输出状态 阀门的试验 阀门在总装完成后必须进行性能试验 以检查产品是否符合设计要求和是否达到国家所规定的质量标准 阀门的材料 毛坯 热处理 机加工和装配的缺陷一般都能在试验过程中暴露出来 常规试验有壳体强度试验 密封试验 低压密封试验 动作试验等 并且根据需要 依次序逐项试验合格后进行下一项试验 阀门试验的方法 强度试验阀门可看成是受压容器 需满足承受介质压力而不渗漏的要求 阀体 阀盖等零件的毛坯不应存在影响强度的裂纹 疏松气孔 夹渣等缺陷 阀门制造厂除对毛坯进行外表及内在质量的严格检验外 还应逐台进行强度试验 以保证阀门的使用性能 强度试验一般是在总装后进行 毛坯质量不稳定或补焊后必须热处理的零件 为避免和减少因试验不合格而造成的各种浪费 可在零件粗加工后进行中间强度试验 常称为毛泵 经中间强度试验的零件总装后 如用户未提出要求 阀门可不再进行强度试验 试验通常在常温下进行 为确保使用安全 试验压力P一般为公称压力PN的1 25 1 5倍 试验时阀门处于开启状态 一端封闭 从另一端注入介质并施加压力 检查壳体 体 盖 外露表面 要求在规定的试验持续时间 一般不小于10分钟 内无渗漏 才可认为该阀门强度试验合格 为保证试验的可靠性 强度试验应在阀门涂漆前进行 以水为介质时应将内腔的空气排净 渗漏的阀门 如技术条件允许补焊的可按技术规范进行补焊 但补焊后必须重新进行强度试验 并适当延长试验持续时间 阀门密封性 除节流阀外 无论是切断用阀还是调节用阀 均应具有一定的关闭密封性 故阀门出厂前需逐台进行密封试验 带上密封的阀门还要进行上密封试验 试验通常是在常温下以公称压力PN进行的 密性一般是在1 1倍PN压力下进行的 以水为试验介质时 易使阀门产生锈蚀 通常要根据技术要求控制水质 并在试验后将残水吹干或烘干 闸阀和球阀由于有两个密封面 故需进行双向密封试验 试验时 先将阀门开启 把通道一端封堵住 压力从另一端引入 待压力升高到规定值时将阀门关闭 然后将封堵端的压力逐渐卸去 并进行检查 另一端也重复上述试验 闸阀的另一种试验方法是在体腔内保持试验压力 从通道两端同时检查阀门的双密封性 阀门密封试验 阀门密封试验 试验止回阀时 压力应从出口端引入 在入口端进行检查 密封试验时 阀门的关闭力矩应按公称压力与公称通径决定 手动阀门通常只允许用正常体力关闭 而不得借助于其他辅助器械 当手轮直径 320mm时允许用两人关闭 有驱动装置的阀门 应在使用驱动装置的情况下试验 如技术要求上规定有关闭力矩要求时 需用测力扳手测关闭力矩 密封试验应在阀门总装后的强度试验后进行 因为不仅要检验阀门的关闭密封性 还应检验填料及中法兰垫片的密封性 上密封试验通常在强度试验时一并进行 试验时并阀杆升高到限位置 使阀杆与阀盖密封面紧密接触 将填料压盖松开后检查其密封性 阀门性能试验 试验介质同壳体强度试验和密封试验 在壳体强度试验和密封试验合格后进行 手动阀门动作性能试验 阀门处于开启状态 阀腔内充压到试验压力 用规定的力矩关闭阀门 在阀瓣的一侧减压 以在开启阀门最不利和方向建立压差 然后以规定的力矩开启阀门 如此进行至少三次以上完整的带载循环动作 以检查阀门开和关的操作是否正常 动作是否灵活 开和关的位置指示是否正确等 止回阀动作性能试验 在规定的压差下作阀门开启试验 试验次数不少于3次 电动和气动阀门动作性能试验 按阀门技术规格书的规定进行 阀门技术规格书无明确规定时 应以额定执行机构操作阀门完成三次完整的带载循环动作 在整个试验中 阀门必须运行平稳 灵活 阀门开 关必须到位 位置指示必须正确 阀门常见故障和维修 一 阀门启闭有卡阻 不灵活或者不能正常启闭 甚至无法继续启闭 主要是由于阀杆与其它零件卡阻 主要是阀杆与填料之间的卡阻 一般有 填料压盖偏斜后碰阀杆 处理方法 正确安装 填料安装不正确或压得过紧 处理方法 填料预紧 适当放松填料 阀杆与填料压盖咬住 处理方法 更换或返修 零部件之间咬住或咬伤 处理方法 适当润滑阀杆 阀门常见故障和维修 二 阀门密封面擦伤 阀杆光柱部分咬擦伤和阀杆螺纹部分咬伤等密封面研磨后有磨粒嵌入密封面里 未清除干净 造成密封面擦伤 有的经使用后 磨粒在介质的冲刷下 磨粒排出而粘在密封面上 经阀门开关 造成擦伤 处理方法 合理选用研磨剂 密封面研磨后必须清洗干净 介质中的赃物或者焊渣未清除干净 造成擦伤 处理方法 重新清洗干净 阀杆与填料压套 填料垫碰擦 其次介质中含有硼的介质 泄出后会结晶形成硬的颗粒 在填料与阀杆接触表面 开关时拉伤阀杆表面 处理方法 正确安装 调整零部件配合间隙和提高阀杆表面硬度 梯形螺纹处有沾污赃物 润滑条件差 阀杆和有关零件变形 处理方法 清除赃物 对高温阀门及时涂润滑剂 对变形零件修正 阀门常见故障和维修 三 填料泄漏和阀体与阀盖连接处泄漏 1 填料泄漏泄漏及原因 填料密封原理 对填料施加的轴向力 填料产生塑性变形 阀门由于多个填料安装 部位相互交替接触 形成 迷宫效应 起到阻止压力介质外泄漏的作用 填料泄漏除了在压力和介质不同的渗透力下 填料的接触压力不够外 还有填料本身的老化 阀杆的拉伤等原因 填料对阀杆产生腐蚀 所以当压力把介质沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏 直至从填料处泄漏 另外操作不当 用力过度阀杆弯曲 填料选用不当 不耐介质腐蚀 不耐高压或真空 高温及低温 填料超过使用期 已老化 失去弹性填料安装数量不足处理方法 应按工况条件选用填料型式和材料 预紧填料 正确安装和确定填料数量 阀杆弯曲 表面腐蚀机械修理或更换 填料失效必须更换 阀门常见故障和维修 2 法兰泄漏阀门的法兰密封连接在接触部位之间根据设计要求安放密封垫片 依靠连接螺栓所产生的预紧力达到足够的比压 阻止介质向外泄漏 垫片材料和结构有 橡胶垫片 石棉橡胶垫片 石墨垫片 不锈钢和石墨缠绕式垫片 波纹管形和金属垫片 垫片密封属于强制密封 阀门常见故障和维修 常见的法兰泄漏有以下种 a 界面泄漏 密封垫片与法兰端面之间密封不严而发生泄漏 主要原因 密封垫片预紧力不够 处理方法 适当增加预紧力 法兰密封面粗糙度不符要求 处理方法 返修 法兰平面不平整或平面横向有划痕 处理方法 返修 冷和热变形以及机械振动等 处理方法 改善环境或材料选择 法兰连接螺栓变形伸长 处理方法 材料和不能超过许用扭矩 密封垫片长期使用发生塑性变形 处理方法 更换 密封垫片老化 龟裂和变质 处理方法 更换 阀门常见故障和维修 b 渗透泄漏 介质在压力的作用下 通过垫片材料隙缝产生泄漏 主要原因 与密封垫片材料有关 介质的压力 介质的温度 密封垫片老化 龟裂和变质 阀门常见故障和维修 c 破坏泄漏 由于安装质量而产生密封垫片过度压缩或密封比压不足而发生的泄漏 主要原因 安装密封垫片偏斜 使局部密封比压不足或预紧力过大 失去回弹能力 法兰连接螺栓松紧不均匀 两法兰同轴度 中心线偏移 偏斜 密封垫片选用不对即没有按工况条件正确选用垫片的材料和型式 界面泄漏和破坏泄漏会随着时间的推移而明显加大 对渗透泄漏的泄漏量与时间的关系不明显 船厂常用阀门和附件 船厂常用阀门和附件 截止阀 法兰铸铁直通截止阀法兰青铜直角截止阀截止阀 不同的阀件材质 可分别用于船舶海水 淡水 燃油和小于300度蒸汽管路中安装 1 按介质选用合适的阀 2 注意介质流向 一般低进高出 3 方便手轮开关 4 选用合适的联接型式 止回阀 铸钢直通截止止回阀止回伐 不同的阀件材质 可分别用于船舶海水 淡水 燃油和小于300度蒸汽管路中安装 1 按介质选用合适的阀 2 注意介质流向 一般低进高出 3 阀杆要垂直安装 止回阀阀芯与截止阀阀芯 截止止回阀阀芯与截止阀阀芯的比较 减压阀 蒸汽减压阀减压阀 船舶常用有蒸汽减压阀和压缩空气减压阀二种减压阀安装应按箭头方向垂直安装在管路中 舌型止回阀 舌型止回适用于介质为淡水 海水 原油及成品油温度不高于170 采用氟橡胶密封 的船舶管路 蝶型止回阀 蝶型止回阀蝶阀产品适用于低于170 的淡水 海水 燃油 成品油介质的管路 对夹式手轮蝶阀 对夹式手轮蝶阀适用于低于170 的淡水 海水 燃油 成品油介质管路系统选用时注意密封材料 对夹式蜗轮蝶阀 对夹式蜗轮蝶阀适用于低于170 的淡水 海水 燃油 成品油介质的管路系统选用时注意密封材料 对夹式手柄蝶阀 对夹式手柄蝶阀适用于低于170 的淡水 海水 原油 成品油选用时注意密封材料 快关阀 快关阀 用于油舱油柜的快速关闭适用于介质温度不高于150 的船舶燃油管路安装 按阀体箭头指示方向安装 低进高出不适用于快关阀 疏水阀组 疏水阀组 用于阻止凝水管路中的蒸汽外流它由一个疏水器和三个截止阀组