法兰标准_百度文库
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法​兰​标​准
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你可能喜欢法兰连接法兰联接(flange，joint):由一对 法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母 组成。法兰联接是一种可拆联接。 ? 原理：垫片放在两法兰密封面之间， 拧紧螺母后，垫片表面上的比压达 到一定数值后产生变形，并填满密 封面上凹凸不平处，使联接严密不 漏。 性能：较好的强度和密封性，结构 简单，成本低廉，可多次重复拆卸， 应用较广 。 ? 失效形式:主要表现为泄漏,泄
漏量 控制在工艺和环境允许的范围内。?一、法兰的分类按所联接的部件可分为 容器法兰及管法兰。 ? 按结构型式分，有整体 法兰、活套法兰和螺纹 法兰。 ? 这里重点介绍整体法兰， 常见的整体法兰有平焊 法兰及对焊法兰。?左上一图为连接塔节与塔节的容器法兰 左上二图为连接接管的管法兰 右下一图为连接封头与筒体、管箱与筒体的容器法兰 右下二图为管法兰平焊法兰：通过角焊缝直接与设备或管道焊接的一种法兰。其 结构简单，加工方便。 (1)、用在容器上又分甲型平焊法兰和乙型平焊法兰。甲型平焊 法兰直接与容器焊接，其解焊缝尺寸较小或不开坡口焊接，不 能保证法兰与容器同时受力；乙型平焊法兰附有一段较厚的短 节，法兰与短节的焊接质量可靠，能保证法兰与容器同时受力。 平焊法兰广泛用于中、低压容器和管道的连接。 对焊法兰又称高颈法兰刚性较大，适用于压力温度较高的场合?? ?图（f）为甲型平焊法兰 图（g）为乙型平焊法兰 图（e）为法兰（2）、用在接管上又有板式平焊法兰、带颈平焊法兰 和带颈对焊法兰三种类型。板式平焊法兰：由于法兰直接与钢管焊接，法兰盘 在操作时受力状态差，易发生形变。适用于低压场 合。 ? 带颈平焊法兰：由于增加了一厚壁的短节法兰颈， 因此增加了法兰的刚度，大大减小了法兰变形。适 用于中、低压场合。 ? 带颈对焊法兰：其颈更长，又称高颈法兰，与管子 之间采用的是对焊连接，受焊接时产生的应力集中 小，能承受较高的压力。?板式平焊钢制法兰带颈平焊法兰带颈对焊法兰(3) 、其它形式的法兰连接左上一图为法兰端盖 右下一图为管板法兰 右下二图为平板法兰法兰连接的密封? ??一、密封机理 泄漏途径：渗透泄漏、界面泄漏 渗透泄漏:通过垫片材料本体毛细管的渗透泄漏，除了受 介质压力、温度、粘度、分子结构等流体状态性质影响外， 主要与垫片的结构与材料性质有关。 界面泄漏:沿着垫片与压紧面之间的泄漏，泄漏量大小主 要与界面间隙尺寸有关。加工时压紧面上凹凸不平的间隙 及压紧力不足是造成“界面泄漏”的直接原因。“界面泄 漏”是密封失效的主要途径。二、法兰密封面的形式? ?法兰的密封面主要根据工艺条件、密封口径以及 垫片等进行选择。?（1）、容器法兰的形式有：平面型、凹凸面、榫 槽面等其中以凹凸面、榫槽面最为常用。 （2）、管法兰的形式有：全平面、突面、凹凸面、 榫槽面和连环接面五种。前四种为常用的密封面。??平面型密封面：是在平 面上加工出几道浅槽， 其结构简单但垫圈没有 固定，不易压紧。适用 于压力不高、介质无毒 的场合； ? 凹凸密封面：是相配合 的凹形和凸形密封面。 安装时便于对中，还能 防止垫片被挤出。但垫 片宽度较大，须较大压 紧力。适用于压力稍高 的场合?榫槽密封面：是具有 相配合的榫面和槽面的 密封面，垫片较窄，放 在槽内，由于受槽的阻 挡，不会被挤出。很少 受介质的冲刷和腐蚀。 安装时易对中。垫片受 力均匀，故密封可靠。 适用于易燃、易爆、有 毒介质及压力较高的重 要密封。但更换垫片困 难，法兰造价较高。
非金属垫 片：橡胶石棉板、聚四氟乙烯等。??柔软耐温度和压力性能较金属垫片差。 法兰密封。只适用于常、中温和中、低压设备和管道的金属与非金属混合 制垫片：金属包垫片及缠绕垫片等。金属包垫片用薄金属板（镀锌薄钢板、0Cr18Ni9等）将非金属包起来；金属缠绕垫片是薄低碳钢带(或合金钢带)与石棉带一起绕制而成。不带定位圈和带定位圈。金属包垫片及缠绕垫片较单纯的金属垫片有较好的性能，适应的温度与压力范围较高一金属垫片：材料一般并不要求强度高，而是要求软韧。 常用是软铝、紫铜、铁(软钢)、蒙耐尔合 金(含Ni67％，Cu30％，Cr4～5％)钢等。 主要用于中、高温和中、高压法兰联接密 封。 根据温度、压力以及介质腐蚀决定，同时考 虑密封面形式、螺栓力的大小以及装卸要求 等。垫片材料的选择：
四、法兰标准及选用石油、化工上用的法兰标准有两类，一类是压力容器法兰标准 一类是管法兰标准㈠ 压力容器法兰标准1．平焊法兰：
2．对焊法兰长颈对焊法兰有厚度更大的颈，刚性大。更高压力范围(PN 0.6MPa～6.4MPa)和直 径范围(DN300mm～2000mm)，适用温度 乙型平焊法兰中DN 2000mm以下规格包括 范围为-20℃～450℃。 在长颈对焊法兰的规定范围之内。两者联接 尺寸和法兰厚度一样。DN2000mm以下的乙型平焊法兰可用轧制长颈对焊法兰代替，以降低成本。平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。3、公称直径与公称压力根据公称直径与公称压力由法兰标准确定法兰尺寸压力容器法兰公称直径同压力容器例如DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。法兰公称压力：与最大操作压力、操作温度以及材料有关。定义：以16MnR在200℃时的机械性能为基 准确定法兰尺寸，在200℃时，它的最大允 许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。公称压力PNO.6MPa法兰，用16MnR制造 的，在200℃时，最大允许操作压力 0.6MPa。材料改为Q235-A，机械性能比16MnR差，公称压力PN0.6MPa的法兰，200℃操作，最大允许操作压力也低于公称压力。材料由16MnR改为15MnVR，机械性能优于16MnR，公称压力PN0.6MPa的法兰，在200℃操作时，最大允许操作压力将高于它的公称压力。只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法最大允许工作压力的确定：课堂作业：为操作温度300℃，设计压力0.6MPa的容器选配法兰。材料15MnVR按公称压力0.6MPa查取。材料20R按公称压力1.0MPa查取尺寸。㈡ 管法兰标准? 同样公称直径的容器法兰和管法兰的尺寸不相同，不能互相代用。? 管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法 兰等。 GB外，常用标准还有：化工部标准 ? 管法兰标准查选方法、步骤与压力容器法 HG20592～HG20602-97；中石化标准 兰同。 SH3406-96等。其中化工部标准中分为欧洲体例11-1：塔身与封头的法兰。塔内径1000mm，操作温度 280℃，设计压力0.2MPa。Q235-A。根据操作温度、设计压力和所用材料，应按公称压力为0.6MPa 查选尺寸。压力不高，直径不大，表11-2用甲型平焊法兰、平面密封面，垫片用石棉橡胶板。 法兰的各部尺寸从附录表9中查， 联接螺栓材料Q235-A，M20共36个。思考题：1.法兰垫片密封的原理是什么？影响密封的 因素有哪些？ 2.法兰的型式有哪些？各有什么特点？ 3.法兰密封面型式有哪些？各适用什么场合？4.常用的垫片材料有哪些？作业 ：P2241、2、3第二节 容器支座概述：容器支座：支承容器重量、固定容器位置 并使容器在操作中保持稳定。结构型式由容器自身的型式决定，分：卧式容器支座 立式容器支座 球形容器支座一、卧式容器的支座 ㈠ 鞍式 支座卧式容器的支座有三种：鞍座、圈座、 支腿应用最广泛的卧式容器支座。 已有标准JB/T4712-92 《鞍式支座》，根据 容器公称直径和重量选用。 由横向筋板、若干轴向筋板和底板焊接而成。鞍座包角120°或150°，安放稳定。高度200、300、400和500mm。宽度b根据容器公称直径查出。鞍座的种类与安装：鞍座分为A型（轻型）和B型（重型），重型又分为BⅠ～BⅤ五种型号。A型和B型的筋板和底板、垫板等尺寸不同或数量不同。 每种型式鞍座又分为固定式支座（代号F)： 底板上开圆形螺栓孔和滑动式支座（S) ：底 座开长圆形螺栓孔（安装）鞍座与筒体端部距离A确定： 当L/D较大，且无加强圈，应尽量利用封头 对支座处筒体的加强作用，取A≤0.25D； 当筒体的L/D较小，d/D较大，或有加强圈时， 取A≤0.2L。㈡圈 座采用圈座的情况：?对于大直径薄壁容器和真空容器，因其自身 重量可能造成严重挠曲； 多于两个支承的长容器。?除常温常压下操作的容器外，至少应有一个圈㈢ 腿式支 座简称支腿 连接处造成严重的局部应力，只适用于小 型设备（DN≤1600、L≤5m）。 腿式支座的结构型式、系列参数等参见标 准JB/T 4714-92 《腿式支座》。二、立式容器的支座立式容器的支座主要有：耳式支座 支承式支座 裙式支座 中、小型直立容器常采用前二种，高大的塔设备则广泛采用裙式支座。㈠ 耳式支座简称耳座：垫板、筋板和支脚板。广泛用在反应釜及立式换热器等直立设备上。简单、轻便，但局部应力较大。 当设备较大或器壁较薄应加垫板。 不锈钢制设备，用碳钢作支座，防止合金元素 流失，也需加一个不锈钢垫板。已标准化JB/T 4725-92 《耳式支座》。 该标准分A型（短臂）和B型（长臂）（有保温层或直接放在楼板上）每类又分带垫板与不带垫板两种结构耳式支座选用的方法：（1）估算设备总重，算每个支座（按2个计 算）的负荷Q值； （2）确定支座型式，从表11-5或表11-6按允 许负荷Q允大于实际负荷Q，选支座。? 小型设备耳式支座，可支承在管子或型钢制的立柱上。? 大型设备的支座往往搁在钢梁或混凝土制的基础上。㈡ 支承式支 座用钢管、角钢、槽钢制作，或用数块钢板焊成，型式、结构、尺寸及材料JB/T 4724-92《支承式支支承式支座分A型和B型。形式 A B 支座号 1～6 1～8 适用的公称直径（mm） DN800～3000 DN800～4000 结构特征 钢板焊制， 带垫板 钢管焊制， 带垫板适用范围和 结构：支承式支座的选用：选用见标准规定，尺寸按表10-8查。 简单轻便 局部应力较大，当壳体刚度较小、壳体和支座材料差异或温度差异较大时，或壳体需焊后热处理，应设置加强板。 加强板的材料应和壳体材料相同或相似。㈢ 裙式支座塔设备最常用裙式支座。 目前还没有标准。 各部分尺寸均需通过计算或实践经验确定。思考题：1、卧式容器和立式容器的支座有哪几种？ 2、双鞍座卧式容器支座位置按哪些原则确 定？第三节 容器的开孔与附件一、容器的开孔与补强容器为什么要开孔？工艺、安装、检修的要求。开孔后，为什么要补强？ 削弱器壁的强度，出现不连续，形成高 应力集中区。峰值应力通常较高，达到甚至超过材料屈服极限。局部应力较大，加之材质和制造缺陷等,为降低峰值应力，需要对结构开孔部位进行补强，以保证容器安全运行。 开孔的形状： 应力集中和开孔形状有关，圆孔的应力集 中程度最低。㈠ 开孔补强的设计与补强结构在开孔附近区域增加补强金属，提高器 壁强度，满足强度设计要求。 容器开孔补强的形式分为整体补强和补 强圈补强 增加整个壳体的厚度，或用全焊透将厚壁 接管或整体补强锻件与壳体相焊，降低开 孔附近的应力。 应力集中的局部性，除非制造或结构需要，1．整体补强2．补强圈补强开孔周围贴焊一圈钢板，即补强圈。 补强圈与器壁搭接，材料相同，补强圈尺寸 参照标准确定，或等面积补强。 为方便焊接，外面单面补强。 检验紧密性，M10螺孔通入压缩空气。补强圈搭焊结构的使用范围：GB150用补强圈结构补强时，规定： ① 钢材的标准抗拉强度下限值sb≤540MPa；② 补强圈厚度小于或等于1.5dn；③ 壳体名义厚度dn≤38mm。㈡ 允许开孔的范围筒体及封头开孔最大直径不允许超过： （1） 圆筒Di≤1500mm，开孔最大直径d≤1/2Di，且d≤520mm；圆筒Di＞1500mm 时，开孔最大直径d≤1/3Di，且d≤1000mm； （2） 凸形封头或球壳的开孔最大直径d＜ 1/2Di。 （3） 锥壳开孔最大直径d≤1/3Di，Di为开孔㈢ 不需补强的最大开孔直径计算壁厚考虑了焊缝系数，钢板规格，壳体 壁厚超过实际强度，最大应力值降低，相当于容器已被整体加强。且容器开孔总有接管相连，其接管多于实际 需要的壁厚也起补强作用。 容器材料有一定塑性储备，允许承受不是十 分过大的局部应力，所以当孔径不超过一定壳体开孔满足全部条件，可不另行补强：(1) 设计压力小于或等于2.5MPa； (2) 两相邻开孔中心的间距(对曲面间距以弧 长计算)应不小于两孔直径之和的两倍； (3) 壳体名义壁厚大于12mm，接管公称外 径小于或等于80mm；壳体名义壁厚小于 或等于12mm ，接管公称外径小于或等于 接管公称外径 25 32 38 45 48 57 65 76 89 50mm 3.5 4.0 5.0 6.0 最小壁厚＞540MPa，全焊透，接管腐蚀裕量1mm。 (4) 接管最小壁厚满足表11-9的要求。二、容器的接口管与凸缘用于装置测量、控制仪表，或连接其他设备和 介质的输送管道。 ㈠ 接口管焊接设备的接口管长度铸造设备接管可与筒体一并铸出。 螺纹管主要用来接温度计、压力表或液面 计等，阴螺纹或阳螺纹。㈡ 凸缘接管长度必须很 短时可用凸缘代 替(又叫突出接凸缘本身有加强作用，不需另外补强。 当螺柱折断在螺栓孔中，取出较困难。 凸缘与管道法兰配用，联接尺寸应根据所选用的管法兰来确 定。口)三、手孔与人孔检查设备内部空间以及安装和拆卸内部构 件。 手孔直径150mm～250mm，标准手孔公 称直径有DN150和DN250两种。 手孔结构：容器上接一短管，其上盖一盲 板。人孔：设备直径超过900mm，有手孔也设人孔。 人孔的形状有圆形和椭圆形。 椭圆形人孔短轴与筒身轴线平行。 圆形人孔直径400mm～600mm，容器压力不高或有特殊需要时，直径可以大一些。椭圆形人孔(或称长圆形人孔)的最小尺寸为400mm×300mm。人孔：筒节、法兰、盖板和手 柄。 使用中常打开，可用快开式结 构人孔。手孔（HG2-95）和人孔 （HG2-95）已有标准， 设计时根据设备的公称压力，工作温度 以及所用材料等按标准直接选用。四、视镜与液面计㈠ 视镜观察内部，也可用作物料液面指示镜。分为不带颈视镜和带颈视镜。不带颈视镜――凸缘构成，结构简单，不易结料，有比较宽阔的视察范围。当视镜需要斜装或设备直径较小时， 则需采用带颈视镜。视镜已经标准化，化工生产中常用的还有压 力容器视镜、带灯视镜、带灯有冲洗孔的视 镜、组合视镜等。㈡ 液面计公称压力不超过0.7MPa，开长条孔，矩形凸缘或法兰把玻璃固定在设备上。承压容器，一般都是将液面计通过法兰、活接头或螺纹接头与设备联接在一起。设备直径大，可同时用几组液面计接管。现有标准中有反射式玻璃板液面计、反射式防霜液面计、 透光式板式液面计和磁性液面计。阀门主要内容阀门概述及分类 ? 2 典型阀门介绍 ? 3 电动和气动执行机构及调试 ? 4 阀门的试验 ? 5 常见故障及维修?11 阀门概述及分类? 阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或 溢流泄压等功能。?阀门的种类很多，且有多种分类方法：一、按用途和作用分类 1、截断阀类： 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜 阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。 2、调节阀类： 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流 阀、减压阀等。 3、止回阀类： 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 4、分流阀类： 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和 疏水阀等。 5、安全阀类： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。二、按主要参数分类 1、按压力分类 (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PN&1.6MPa的阀门。 (3) 中压阀 公称压力PN&2.5~6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。 (5) 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门。 2、按介质工作温度分类 (1) 高温阀 t&450℃的阀门。 (2) 中温阀 120℃≤t&450℃的阀门。 (3) 常温阀 -40℃≤t&120℃的阀门。 (4) 低温阀 -100℃≤t&-40℃的阀门。 (5) 超低温阀 t&-100℃的阀门。3、按阀体材料分类 (1) 非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、 塑料阀门。 (2) 金属材料阀门 如铜合金阀门、铝合金阀门、 铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、 低合金钢阀门、高合金钢阀门。 (3) 金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门、 衬搪瓷阀门。三、通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按结构划 分，是目前国内、国际最常用的分类方法。 一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、 蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、 减压阀、疏水阀、调节阀。2 典型阀门2.1 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。明杆楔式单闸板闸阀?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。
2.2 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。?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。
2.3 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。
2.4 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。单偏心蝶阀双偏心蝶阀三偏心蝶阀
2.5 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。2.6 隔膜阀 ? 隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件 上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩 件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩 件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。 此阀适用于开断、节流。 隔膜阀特别适用 于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此 阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不 会被污染，也不需要填料，阀杆填料部分 也不会泄漏。堰式隔膜阀直通式隔膜阀2.7 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。
2.8 调节阀? 调节阀主要工作原理，是靠改变阀门阀瓣与阀座间的流通面积，达到调节压力、 流量等参数的目的。 ? 本节主要介绍调节阀的阀体和阀芯的主 要结构，调节阀的流量特性以及有关阀 芯气蚀噪音问题的解决方法。2.8.1 阀体结构直通单座阀(GLOBE)?阀体内只有一个阀座和密 封面，结构简单,密封效果 好,是使用较多的一种阀体 类型。直通双座阀(GLOBE) ? 阀体内有两个阀座和 密封面，流通能力大, 不平衡力小,但泄漏量 大,切断效果差,是使 用较多的一种阀体类 型套筒阀(CAGE)? ? ? ? ? ? ?阀体内部阀芯由套筒导向 套筒上开有窗口用于决定流量与流 量特性 阀芯上可开有平衡孔,减小不平衡力 套筒阀可调比大,振动小,不平衡力小, 互换性好, 可适用于大部分单双座阀的应用场 合 不适用于有颗粒及较脏污介质 是使用最为广泛的一种阀体类型
? 球阀、蝶阀、隔膜阀等都可以作为调节阀2.8.3 气蚀、噪音问题及解决气蚀? 液体介质流经阀座时压力下降至汽化压力 以下,阀门出口压力P2 若低于汽化压力则出 现闪蒸,高于汽化压力 则出现气蚀现象噪音? 闪蒸产生? 气蚀产生 ? 高流速介质产生抗气蚀、噪音的措施采用多级阀芯,分级降压, 使每级压力高于汽化压 力 ? 降低阀上压差,控制介质 流速串联节流孔板 ? 采用抗气蚀的材料延长 使用寿命 ? 采用消音器?
3 执行机构3.1 电动和气动执行机构简介 3.1.1 气动执行机构 ? 阀门气动驱动装置安全、可靠、成本低，使 用维修方便，是阀门驱动机构中的一大分支。 气动装置在具有防爆要求的场合应用较多。 阀门气动驱动装置采用气源的工作压较低， 结构尺寸不大，阀门气动驱动装置的总推力 也不很大。3.1.2 电动执行机构 ? 电动执行机构一般由电机、减速箱、手操 机构、机械位置指示机构等一些部件组成。 与其他阀门驱动装置相比，电动驱动装置 具有动力源广泛，操作迅速、方便等特点， 并且容易满足各种控制要求。所以，在阀 门驱动装置中，电动装置占主导地位。电动执行机构的构造指示器 观察窗 电机 电容器 加热器 接线端子限位开关／力矩开关 机体手轮底座 手柄 动力转动轴套 涡轮、蜗杆
3.2.2 气动头调试 ? 气动执行机构的调试，主要是对定位器进行调试。首先将 阀门放至全关位置，为保证阀门关闭严密，拧阀杆上连接 螺母至拧不动为止，阀芯和阀座肯定接触紧密了，此时调 整阀杆行程刻度牌至零位，然后接通气源，用减压阀将气 源压力调至所需压力，然后用信号发生器给定位器输入 4mA电流，调整定位器上的零点调整手轮至阀门刚刚开 始动作为止，接着再输入20mA电流，根据行程刻度，调 整零点调整手轮和量程调整装置使阀杆行程为全开，然后 重复输入4mA和20mA的步骤，直至阀门满足4mA全关和 20mA全开的要求。为了保证阀门在4mA的时候关紧，在 调试时可以输入4.10~4.15mA电流作为全关的信号，这样 在实际工作状态下4mA电流肯定能将阀门关紧。
4 阀门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。?
4.1 阀门试验方法4.1.1 强度试验?阀门可看成是受压容器，故需满足承受介质压力而不渗漏的要求，故阀体、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。苏阀为了保证质量，在中间强度试验后，阀门都全部最后再进行强度试验。 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。???4.1.2 密封试验?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，苏阀一般是在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副，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。
??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。?用于气体介质的阀门或图纸技术规范书要求作低 压气密封试验的阀门，必须按试验标准规范进行， 试验介质为氮气或干燥清洁的空气。试验压力为 0.6MPa。4.1.3 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。? ?4.1.4 真空密封试验?真空密封试验（或称真空检漏）是一种灵敏度很高的密封试验方法。宇航及原子能工业用阀及密封性要求极高的阀门一般均进行 真空密封试验。?真空试验通常在阀门强度、密封试验合格后进行。为保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。而 且阀体、阀盖一般均应采用锻件。?真空密封试验通常的方法是氦质谱检漏：将被测阀门用真空泵抽至规定的真空度后，在阀门被测部位外施加氦气（有氦罩法或喷 氦法）。如有漏隙，氦气便进入阀门的被测部，系统中的氦质谱检漏仪就可显示出来，据此可计算漏率。4.1.5 微泄漏试验?近年来随着人们环保意识的加强，世界上的各种机构对阀门的密封提出 了更为严格的要求，特别是对使用介质为强腐蚀性、强辐射性、剧毒时。 阀门的微泄漏（fugitive emission）要求就是其中的一种。阀门的微泄 漏检测( FE TEST)主要是检查阀门中法兰和填料函处的微量泄漏程度， 属于阀门壳体密封试验的一种。?阀门微泄漏检测的基本原理是：在阀门处于半开半闭状态时向阀门内部 通以规定压力的氦气，用已调节好漏率的带吸气探针的氦质谱检漏仪对 中腔和填料函部位进行检测，看该部位是否满足用户所规定的漏率。 阀门微泄漏要求是当今阀门发展的一种方向，这种微泄漏要求是很符合 核电阀门的要求的。?4.2 试验设备试压台盲板式?试压时阀门的一侧法兰用螺栓在 试压台下压紧，从下侧打压，上 侧观察密封，或上侧用盲板密封， 下侧打压检查强度。由于试验时 阀体两端直接承受压紧力而容易 引起密封变形，以致影响试验的 准确性。因此，压紧力不宜过大， 在保证阀门端面不渗漏的前提下， 压紧力愈小愈好。翻转试压台和吊挂盲板式?阀门侧法兰用三个油压的钩形压板，在试压台上拉紧，另 一侧法兰由吊持油缸顶紧盲板密封，进行阀门的强度试验。 由于阀门两端不受轴向力，阀门密封面不会产生变形，因 此试验比较准确。?八字盲板法兰泵验板对接焊端泵验闷头4.3 安装前检验试压台 ? 阀门关闭后打压 ? 10min内压力不降 ? 法兰连接用橡胶垫片 ? 焊接坡口用铅板?5 阀门常见故障及维修阀门启闭有卡阻、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。阀杆、填料函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。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。（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。?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。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。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。
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