第一章 阀门概述教材

阀门概述

主讲人：董金新

阀门定义

阀门应用

阀门分类标准体系发展历程

阀门是一种安装在各种管道和设备等流体输送系统中具有截止、导流、防止逆流、调节、分流或溢流卸压等功能的机械。阀门属于一种通用机械产品。

§1

阀门定义

通用阀门虽然结构简单，但几乎涵盖了机械类专业所有课程，如机械制图、金属工艺学、工程材料与热处理、材料力学、流体力学等。

主要用于截断或接通管路中的介质流体，一般情况下需借助外力进行截断或接通。示例如下：

截止功能

防止逆流功能

（止回）主要用于阻止介质倒流，一般情况下靠介质自身压力实现阻止倒流，不需借助外力，属自动阀门。示例如下：导流功能主要用于引导介质向某一个方向流动。示例如下：

阀门广泛应用于石油、化工、电力、冶金、船舶、造纸、核工业、宇航、长输管线、食品医药、城建环保等各大领域，在国民经济发展中具有重要作用。§2

阀门应用领域

可以这样说，凡是有管道的地方就有阀门存在。

阀门现场使用场景

国内某石化公司阀门现场安装照片

◆油田井口装置：石油、天然气井口装置和采油树用阀要求按API6A标准制造，目前我国仅少数阀门制造企业能生产部分规格和部分压力级的产品，还远远不能满足用户要求，大部份阀门产品仍然依赖国外进口。（1）石油天然气

·◆长输管线：包括原油、成品油及天然气长输管线近年来发展很快，其主要原因：一是成本低，只相当于铁路运输的1/3；二是埋设地下，不易破坏；三是管线建设速度快，投资省。

西气东输工程——一期为新疆至上海的长输管线，其主管线上的阀门全部采用进口，支管线一般比主管线用的阀门口径较小、公称压力较低，这部分阀门用量最大，是长输管线阀门数量的几倍，我国生产支管线阀门的厂家较多。

（2）石化装置◆炼油装置：阀门约占装置总投资的3%～5%，以500万吨/年炼油厂为例，其阀门用量见下表：

◆乙烯装置：乙烯装置是石油化工的龙头装置,其需用阀门种类繁多。

大型乙烯和高压聚乙烯装置还需用超高温，越低温及超高压阀门系列产品。

◆合成氨装置：由于合成氨原料和净化方法不同，其工艺流程不同，所需阀门的技术性能也不同。◆聚丙烯装置：聚丙烯易是以丙烯为原料，经聚合而成的高分子化合物。该装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、针型阀、球阀、疏水阀。

◆化纤装置：化纤产品主要有涤纶、晴纶、维纶三大类。其需用的阀门主要是球阀、夹套阀（夹套球阀、夹套闸阀、夹套截止阀）。此外，石化装置还包括丙烯晴装置、空分装置等等。

（3）电力（火电、水电、核电等）我国电站的建设正向大型化方向发展，所以需用大口径及高压的安全阀、减压阀、截止阀、闸阀、蝶阀、紧急切断阀及流量控制阀、球面密封仪表截止阀。

（4）食品医药用阀门：大部分阀门需有食品安全性证书。

（5）冶金用阀门:冶金行业中氧化铝行业主要需用耐磨料浆阀调节疏水阀。

（6）海洋石油平台用阀门:随着海上油田开采的发展，其海洋平台需用阀门的量也逐渐增多。

此外，阀门还广泛用于以下领域：

阀门的种类繁多，随着各类成套设备工艺流程和性能的不断改进，阀门种类还在不断增加，且有多种分类方法。§3

阀门分类1.按自动和驱动分类3.按用途和作用分类4.按主要技术参数分类2.按结构原理分类※自动阀门：依靠介质（液体、气体、蒸汽等）自身的能力而自行动作的阀门。如安全阀、止回阀、减压阀、蒸汽疏水阀、空气疏水阀、紧急切断阀、自力式压力调节阀、自力式温度调节阀等。※驱动阀门：借助手动、电力、液力或气力等外力来操纵的阀门。如闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、气动薄膜调节阀、气动活塞调节阀等。◆按自动和驱动分类按结构原理分类是目前国内、国际最常用的分类方法。主要分为：

闸阀、球阀、截止阀、蝶阀、止回阀、旋塞阀、柱塞阀、安全阀、减压阀、疏水阀、隔膜阀、节流阀、调节阀、多用阀等。◆按结构原理分类※闸阀启闭件沿着垂直于阀座的轴线方向（介质流向）移动的阀门。常见几种阀门示例如下：可分为楔式闸阀（单闸板、双闸板、弹性闸板等）、平板闸阀、刀型闸阀等。示例如右闸阀照片弹性座封软密封闸阀※截止阀

启闭件沿着阀座的轴线方向（介质流向）移动的阀门。可分为直通式、角式、三通式、直流式、针形、Y型截止阀等。截止阀示例※球阀

启闭件是球体，围绕球体自身的轴线旋转的阀门。可分为浮动球阀、固定球阀、弹性球阀或者分为软密封球阀、硬密封球阀等。固定球阀示例▲三段式球阀示例▲顶装式球阀示例▲偏心半球阀示例其他球阀照片三偏心多层次硬密封法兰蝶阀软密封蝶阀

※蝶阀

可分为中线蝶阀、偏心蝶阀（单偏心、双偏心、三偏心等）或分为软密封蝶阀、硬密封蝶阀。

对夹式止回阀

旋启式止回阀

H42立式止回阀H41升降式止回阀※止回阀

可分为对夹式、旋启式、升降式、梭式等。A41弹簧微启封闭式安全阀安全阀

先导活塞式气体减压阀※其他阀

防腐衬里球阀旋塞阀自由浮球式蒸汽疏水阀2、按主要技术参数分类a、按公称尺寸分类·小口径阀门：公称尺寸DN≤40mm的阀门。·中口径阀门：公称尺寸DN50～300mm的阀门。·大口径阀门：公称尺寸DN350～1200mm的阀门。·特大口径阀门：公称尺寸DN≥1400mm的阀门。b、按公称压力分类·真空阀：工作压力低于标准大气压的阀门。·低压阀：公称压力PN≤1.6MPa的阀门。·中压阀：公称压力PN2.5～6.4MPa的阀门。·高压阀：公称压力PN10.0～80.0MPa的阀门。·起高压阀：公称压力PN≥100MPa的阀门。c、按介质工作温度分类·高温阀：t＞450℃的阀门。·中温阀：120℃≤t≤450℃的阀门。·常温阀：-40℃≤t≤120℃的阀门。·低温阀：-100℃≤t≤-40℃的阀门。·超低温阀：t＜-100℃的阀门。d、按阀体材料分类·非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。·金属材料阀门：如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、哈氏合金阀门、因科镍尔阀门、铸铁阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。·金属阀体衬里阀门：如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。e、按与管道的连接方式分类·法兰连接阀门：阀体上带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。·螺纹连接阀门：阀体上带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。·焊接连接阀门：阀体上带有对焊坡口或承插焊口，与管道采用焊接连接的阀门。·夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。·卡套连接阀门：用卡套与管道连接的阀门。f、按操纵方式分类·手动阀门：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力来操纵的阀门。当需要较大的力矩时，可采用蜗轮、齿轮等减速装置。·电动阀门：用电动机、电磁或其他电气装置操纵的阀门。·液压或气压阀门：借助液体（水、油等液体介质）或空气的压力操纵的阀门。阀门标准体系

阀门的标准体系十分复杂，主要由基础标准、材料标准、产品标准、方法标准等组成。在现代国际贸易中，技术标准已成为各国间主要的非关税技术贸易壁垒。我国已逐渐形成了较为完善的阀门标准体系，但与欧美等发达国家相比还存在较大差距。

标准体系国内常用阀门标准代号GB/T国家推荐性标准JB/T机械行业推荐性标准HG/T化学工业推荐性标准SY/T石油工业推荐性标准SH中石化总公司标准EJ核工业标准CB/T造船总公司标准DL电力工业标准QB轻工业标准国外常用阀门标准代号ISO国际标准ANSI美国国家标准API美国石油学会标准ASTM美国材料与试验协会标准AISI美国钢铁学会标准MSS美国阀门和管件制造商标准化协会标准AWWA美国水道处理协会标准AWS美国焊接协会标准ASME美国机械工程师学会标准EN欧共体标准DIN德国国家标准BS英国国家标准NF法国国家标准JIS日本国家标准JPI日本石油学会标准ΓOCT前苏联国家标准发展历程（一）我国阀门工业发展历程建国以来，中国阀门工业走过了一段艰难历程。阀门制造从修理、手工业为主的零星加工到专机、生产线、数控、加工中心大批量生产；生产设计从仿抄到自主研制开发；产品标准体系从无到有，再到具有基础标准、材料标准、产品标准和产品试验检验比较健全的标准体系；产品性能从低压常温到中压、高压、超高压高温及低温、超低温工况；品种从通用阀门到各种专用阀门、多种材质、多种驱动方式的各类特殊阀门，并具有较强的配套能力。整个阀门行业规模也从小到大，生产厂家在全国和布局也比较合理，形成了一个比较健全的阀门制造体系，为国民经济的发展做出了巨大贡献。建国初期，我国仅有少数小厂从事阀门修理，兼业生产低压阀门。1949年阀门产量仅为387吨，1956年开始批量生产高中压阀门，1958年涌现出大量的专业阀门生产厂家。1960年阀门行业组织成立后，在部局的支持下开始大发展。到1984年底，机械工业系统县属以上阀门生产厂共有161家，职工90743人，其中生产工人66721人，技术人员3563人。1984年以后（党的十一届三中全会），阀门行业产生了很大的变化，阀门生产也在前进和道路上不断发展，一些企业开始转轨，从国有制逐步改制为有限责任公司，股份合作制以及个体经营。到2003年底，一些原有的国营企业为私人所买断，如开封高压阀门厂被郑州蝶阀厂买断，沈阳高中压阀门厂先被深圳莱茵达公司买断，后又转变为沈阳盛世高中压阀门有限公司，上海阀门厂被温州人承包、上海良工阀门厂被福建人买断。北京市阀门总厂被福建人控股，自贡高压阀门厂被禾嘉集团买断，兰州高压阀门厂被福建人买断等。阀门行业形成了新的格局，在永嘉瓯北镇和温州龙湾区形成新的阀门生产基地，同时在河南郑州、上海、河北、江苏等地也形成了较为集中的区域性阀门制造基地。据不完全统计目前国内阀门企业约有4000家的阀门厂，其中温州地区1000家，河南郑州近200多家，上海200多家，辽宁250家，江苏、福建各300余家，尽管良莠不齐，但产品品种已达3000多个型号，近3万个规格。（二）经济全球化对阀门产生的影响1、跨国界、大规模的企业重组在全球经济一体化的形势下，产品竞争越来截止激烈。国外阀门生产企业不再单一的生产有特色的阀门产品，而进行跨国、大规模的企业重组。现在工程建设中所需的各种类型阀门，如高温高压阀、低温阀、耐腐蚀阀门、安全阀、蒸汽疏水阀、电动阀等希望在一个公司能全部采购得到，这就迫使阀门制造业进行企业重组，以增加企业的竞争实力。目前国外的阀门制造业集团公司有：·TYCO：有以下子公司KEYSTON：生产高性能蝶阀、刀形平板阀、控制阀、止回阀、水利操作阀、卫生阀。KLEIN（法国）：氧化铝工业用料浆阀、放料阀、波纹管截止阀。KTM（日本）：浮动球阀、固定球阀。BIFFI（意大利）：阀门电动装置、阀门液动装置。CLARKSON：浆液刀形闸阀、控制阀。DESCONT：波纹管截止阀。CROSBY：各种安全阀。ANDERSONGREENWOOD：先导式安全阀、核阀、减压阀、调节阀。ELO-CHECK：双盘止回阀。HOVAP：卫生工艺阀。NEOTECTA：管线阀门。RAIMONDI/FASANI/PROMET：闸阀，截止阀，止回阀。SAPAG：橡胶管线大口径水利控制蝶阀。IECHNAFLOW：刀形闸阀、楔式闸阀、止回阀、聚合物管线阀门。VANESSA（意大利）：金属密封蝶阀。WINN、MORIN：高性能蝶阀、橡胶管线蝶阀。·FLOWSERVE集团：子公司有NORDSTROMAUDCO（美国）：管线用油密封旋塞阀，压力平衡式旋塞阀。SERCKAUDCO（英国）：管线用油密封旋塞阀，压力平衡式旋塞阀、中线蝶阀、偏心蝶阀。ARGUS：浮动球阀、固定球阀。WORCESTER：一体、二体、三体式浮动球阀、气动球阀。NAF：NAUAL全焊接式球阀、半球球阀、金属密封蝶阀。MCCANNA：上装式球阀。MARPAC：双活接头连接球阀。SCHAMIDT：气动薄膜调节阀。ECKARDT：高性能调节阀。P+W：调节阀。FOXBORO：控制阀执行机构气动装置。LIMITORQUE（美国）：MX、L120、LY电动装置。NORBRO：阀门定位器、部分迥转电动装置。GESTRA（德国）：蒸汽疏水阀、排污阀、止回阀、温度控制阀、减压阀、压力控制阀。·CAMERON（美国）：子公司有W-K-M：上装式固定球管线球阀、三体式固定球管线球阀，单、双板有导流孔平板闸阀，无导流孔平板闸阀。THORNHILLCRAVER：CHOKE阀（角式节流阀）控制阀执行机构。FOSTER：单板有导流孔平板闸阀。DEMCO：中线蝶阀、对平蝶式止回阀、单闸板无导流孔平板式闸阀，部分迥转、多迥转电动装置。RBIT（美国）：升降杆式金属密封球阀、捉式旋塞阀。CAMERON本部：三体式锻钢管线球阀、全焊接锻钢固定球球阀、上装式固定球球阀。API6A井口阀。·DRESSER（德莱塞）：子公司有CONSOLIDATE：浮动球阀GROVE：API6D管线球阀（全焊接式、上装式、三体式）。MASONEILAN：API6D平板闸阀。LEDEEN：API6A井口装置用平板闸阀。NIL-COR：安全阀。TEXSTEEM：阀门执行机构（电动、液动、气动）。TKVALVE：调节阀TOMWHEETLEY：蝶阀、截止阀、止回阀。WHEATLEY：特殊合金阀门。·ENTECHGROVP（美国）：子公司有RING-O（意大利）：锻钢闸阀、截止阀、止回阀，API6A井口闸阀，API6A球阀，API6D管线用平板闸阀，API6D管线球阀（全焊接、上装式、三体式），深海石油用球阀、闸阀，核电阀门。MANNESMANA（德国）：DRV-Z、DRV-G、DRV-B喷嘴式止回阀、KRV-B高动