常見閥門基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期:01閥門分類02工作原理03典型應(yīng)用場景04材料與選材要點(diǎn)05安裝與維護(hù)規(guī)范06選型關(guān)鍵參數(shù)目錄CATALOGUE閥門分類01PART按功能分類（截?cái)?調(diào)節(jié)/安全）截?cái)嚅y（關(guān)斷閥）主要用于完全開啟或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)流動(dòng)，如閘閥、截止閥、球閥等。其特點(diǎn)是密封性能要求高，流體阻力小，適用于頻繁操作的場合。01調(diào)節(jié)閥用于精確控制管路中介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)，如節(jié)流閥、減壓閥、平衡閥等。通過改變閥門開度實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，廣泛應(yīng)用于供熱、化工等系統(tǒng)。安全閥當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí)自動(dòng)開啟泄壓，保護(hù)設(shè)備安全，如彈簧式安全閥、杠桿式安全閥。常見于鍋爐、壓力容器等高壓系統(tǒng)，需定期校驗(yàn)以確?？煽啃?。止回閥（單向閥）防止介質(zhì)倒流，依靠介質(zhì)自身壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟閉，如旋啟式止回閥、升降式止回閥。多用于泵出口、壓縮機(jī)管路等防止逆流場景。020304按結(jié)構(gòu)分類（閘閥/截止閥/球閥）閘閥閥板垂直運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟閉，流體阻力小，全開時(shí)密封面不易磨損，適用于大口徑管道。但結(jié)構(gòu)高度大，啟閉時(shí)間長，不適用于頻繁調(diào)節(jié)流量的場合。截止閥閥瓣沿閥座中心線移動(dòng)，密封性能好，適用于高壓、高溫介質(zhì)（如蒸汽）。但流體阻力較大，安裝時(shí)需注意介質(zhì)流向（低進(jìn)高出）。球閥通過旋轉(zhuǎn)球體實(shí)現(xiàn)啟閉，動(dòng)作快、密封性好且流阻極小，適用于天然氣、石油等潔凈介質(zhì)。全通徑球閥可實(shí)現(xiàn)管道清洗功能，但高溫下球體易變形。蝶閥閥板繞軸旋轉(zhuǎn)控制流量，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，適合大流量調(diào)節(jié)。但低壓時(shí)密封性較差，常用于水處理、通風(fēng)系統(tǒng)等中低壓環(huán)境。通過手輪、杠桿或齒輪機(jī)構(gòu)操作，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適用于小口徑或無需頻繁操作的場合，如家用自來水閥門、小型工業(yè)管路。利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，響應(yīng)速度快、防爆性能好，適用于化工、石油等危險(xiǎn)環(huán)境。需配套氣源系統(tǒng)，維護(hù)成本較高。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化調(diào)節(jié)，適用于電力、冶金等大型系統(tǒng)。需注意電源穩(wěn)定性，且高濕度環(huán)境需選防水型電機(jī)。依靠液壓油壓力驅(qū)動(dòng)，輸出力矩大，適用于大口徑高壓管路（如水電站主閥）。需配備液壓站，系統(tǒng)復(fù)雜度高。按驅(qū)動(dòng)方式分類（手動(dòng)/氣動(dòng)/電動(dòng)）手動(dòng)閥門氣動(dòng)閥門電動(dòng)閥門液動(dòng)閥門工作原理02PART通過閥桿帶動(dòng)閥瓣垂直升降，改變流道截面積實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，適用于精確控制高壓流體的場合，如蒸汽管道。其密封面需耐受高頻摩擦，通常采用堆焊硬質(zhì)合金增強(qiáng)耐磨性。啟閉與流量控制機(jī)制截止閥的線性運(yùn)動(dòng)控制利用帶通孔的球體繞軸線旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)全開或全閉，流阻極小且密封性好，適合快速切斷天然氣或腐蝕性介質(zhì)。浮動(dòng)式球閥依靠介質(zhì)壓力推動(dòng)球體壓緊閥座，而固定球閥則通過機(jī)械預(yù)緊力保證密封。球閥的旋轉(zhuǎn)式切斷圓盤形閥板繞固定軸旋轉(zhuǎn)，通過角度變化調(diào)節(jié)流量，結(jié)構(gòu)緊湊且啟閉迅速，但低壓環(huán)境下可能產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，需配合緩閉裝置使用。蝶閥的擋板調(diào)節(jié)原理密封結(jié)構(gòu)類型（軟密封/硬密封）采用橡膠、PTFE或聚四氟乙烯等材料作為閥座密封層，常溫下可實(shí)現(xiàn)零泄漏，但耐溫性較差（通常≤200℃），適用于水處理或食品級(jí)介質(zhì)。例如襯膠蝶閥在酸堿環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異。軟密封閥門的彈性材料應(yīng)用閥瓣與閥座采用不銹鋼、司太立合金等金屬材料堆焊，通過精密研磨達(dá)到鏡面配合，耐溫可達(dá)800℃以上，常見于電站主蒸汽系統(tǒng)。但關(guān)閉需較高扭矩，且對(duì)顆粒介質(zhì)敏感。金屬硬密封的高溫高壓適配結(jié)合軟硬密封優(yōu)勢(shì)，如閘閥的彈性閘板+金屬閥座結(jié)構(gòu)，既保證高壓密封性又減少啟閉力矩，廣泛用于石油管道輸送系統(tǒng)。復(fù)合密封的工況兼容設(shè)計(jì)03閥門驅(qū)動(dòng)原理（齒輪/杠桿/液壓）02杠桿式快開機(jī)構(gòu)利用偏心凸輪原理實(shí)現(xiàn)90°快速動(dòng)作，如手柄操作的球閥，其力學(xué)設(shè)計(jì)需計(jì)算力矩平衡點(diǎn)以避免操作力過大，通常標(biāo)注有開關(guān)位置指示標(biāo)牌。液壓/氣動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)化控制通過活塞缸或薄膜式氣缸將流體壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，可集成定位器實(shí)現(xiàn)4-20mA信號(hào)精確調(diào)節(jié)，適用于遠(yuǎn)程控制的調(diào)節(jié)閥。防爆型設(shè)計(jì)可用于易燃易爆場所。01齒輪箱減速增矩驅(qū)動(dòng)通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)將手輪旋轉(zhuǎn)力放大數(shù)十倍，適用于大口徑閘閥或截止閥的慢速啟閉，可配備行程限位器防止過扭矩?fù)p壞閥桿。典型應(yīng)用場景03PART石油化工系統(tǒng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)在乙烯裝置中配置API6D標(biāo)準(zhǔn)的緊急切斷閥，配備氣動(dòng)/液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)0.5秒內(nèi)快速切斷，滿足SIL3安全完整性等級(jí)要求。腐蝕性介質(zhì)處理針對(duì)硫酸、氫氟酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，選用哈氏合金閥門或襯氟閥門，閥體內(nèi)襯聚四氟乙烯（PTFE）材料，耐腐蝕等級(jí)可達(dá)ASTMG48標(biāo)準(zhǔn)。高溫高壓工況控制在煉油、裂解等工藝中采用鉻鉬鋼閥門和合金鋼閥門，可承受560℃以上高溫及25MPa以上壓力，確保重油、裂解氣等介質(zhì)的穩(wěn)定輸送。電力與供熱管網(wǎng)主蒸汽管道調(diào)節(jié)超臨界機(jī)組使用P91/P92材質(zhì)的高壓旁路閥，工作溫度達(dá)630℃，采用多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將蒸汽壓力從26MPa降至1MPa以下。030201凝結(jié)水回收系統(tǒng)安裝不銹鋼波紋管密封止回閥，防止凝結(jié)水倒流，密封壽命超過10萬次啟閉循環(huán)，符合ANSIB16.34標(biāo)準(zhǔn)要求。熱網(wǎng)平衡控制采用智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，配備PID控制器和流量傳感器，實(shí)現(xiàn)±2%的流量調(diào)節(jié)精度，確保供熱區(qū)域水力平衡。曝氣池選用橡膠襯里蝶閥，閥板包覆EPDM橡膠，耐pH值2-12范圍腐蝕，扭矩系數(shù)低于0.15，適用于頻繁啟閉工況。污水處理廠應(yīng)用采用AWWAC509標(biāo)準(zhǔn)的彈性座封閘閥，閥體為球墨鑄鐵QT450-10，密封面采用NBR橡膠，零泄漏等級(jí)達(dá)到EN12266-1A級(jí)。給水管網(wǎng)控制使用UL/FM認(rèn)證的明桿閘閥，閥桿采用304不銹鋼材質(zhì)，通體環(huán)氧樹脂涂層，在-29℃~121℃環(huán)境下保持啟閉可靠性。消防系統(tǒng)配套水處理與市政工程材料與選材要點(diǎn)04PART鑄鋼（caststeel）鑄鋼是制造高強(qiáng)度閥體的首選材料，適用于高壓、高溫工況。其含碳量通常在0.15%-0.50%之間，通過添加硅、錳等元素改善流動(dòng)性，但需注意澆注厚度不宜小于6mm以規(guī)避冷隔缺陷。典型牌號(hào)包括WCB（ASTMA216）和LCB（低溫碳鋼）。不銹鋼（StainlessSteel）奧氏體不銹鋼（如304/316）憑借18%鉻和8-10%鎳的配比，在腐蝕性介質(zhì)中表現(xiàn)優(yōu)異。雙相不銹鋼（2205）則兼具高強(qiáng)度（兩相結(jié)構(gòu)）和耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力，適用于海水及化工管道系統(tǒng)。合金鋼（AlloySteel）鉻鉬鋼（如WC6、WC9）通過添加1%-2%鉬元素提升高溫蠕變強(qiáng)度，常用于電站鍋爐閥門。Inconel625等鎳基合金則用于極端環(huán)境（如酸性油氣田），其耐蝕性源于鎳鉻基體與鉬、鈮的協(xié)同作用。閥體常用材料（鑄鋼/不銹鋼/合金）丁腈橡膠（NBR）適用于石油基介質(zhì)（耐油性達(dá)IRM903油泡脹率<10%），工作溫度-30~100℃；三元乙丙橡膠（EPDM）耐臭氧和蒸汽，但禁用于礦物油環(huán)境，其拉伸強(qiáng)度需≥15MPa（ISO37標(biāo)準(zhǔn)）。密封材料選擇（橡膠/聚四氟乙烯/金屬）橡膠密封（NBR/EPDM）具有最低摩擦系數(shù)（0.04）和化學(xué)惰性，可耐受除熔融堿金屬外的所有介質(zhì)。改性PTFE（如添加玻璃纖維）可提升抗冷流性，使密封比壓達(dá)到25-35MPa，適用于超低溫（-196℃）工況。聚四氟乙烯（PTFE）采用司太立合金（Stellite6）堆焊的密封面硬度可達(dá)HRC40-50，耐顆粒沖刷；因科鎳合金（Inconel718）用于高溫高壓差調(diào)節(jié)閥，需配合Ra≤0.8μm的表面光潔度以確保密封等級(jí)（ANSIVI級(jí)）。金屬密封（Inconel/Stellite）腐蝕速率評(píng)估碳鋼閥門適用-29~425℃（ASMEB16.34），超過此范圍需進(jìn)行材料升級(jí)。低溫閥門（-196℃）需選用奧氏體不銹鋼（304L）并做深冷處理；高溫閥門（650℃）需采用ASTMA217C12A鑄鋼并進(jìn)行回火處理。溫度適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)符合性化工閥門需滿足API600（煉油）、API6D（管線）或ISO15848（低泄漏）；核電閥門則需通過ASMEIII認(rèn)證，包括抗震分析（響應(yīng)譜法）和LOCA（失水事故）測(cè)試。按ASTMG31標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行浸泡試驗(yàn)，要求均勻腐蝕率<0.1mm/年；點(diǎn)蝕評(píng)價(jià)采用ASTMG48方法（6%FeCl3溶液），臨界點(diǎn)蝕溫度（CPT）應(yīng)高于介質(zhì)溫度20℃以上。特殊工況需通過SCC（應(yīng)力腐蝕開裂）測(cè)試（如NACETM0177）。耐腐蝕與耐溫標(biāo)準(zhǔn)安裝與維護(hù)規(guī)范05PART法蘭連接適用于大口徑或高壓管道系統(tǒng)，通過螺栓緊固兩片法蘭實(shí)現(xiàn)密封，需檢查法蘭面平整度、墊片材質(zhì)（如石棉、金屬纏繞墊）及螺栓預(yù)緊力，確保無介質(zhì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)。管道連接方式（法蘭/螺紋/焊接）螺紋連接多用于小口徑低壓管道，安裝時(shí)需使用密封膠帶或螺紋密封劑防止?jié)B漏，注意避免過度擰緊導(dǎo)致閥體螺紋損傷或變形。焊接連接常見于高溫高壓或永久性管道系統(tǒng)，需根據(jù)閥門材質(zhì)（如碳鋼、不銹鋼）選擇匹配的焊接工藝（電弧焊、氬弧焊），焊后需進(jìn)行無損檢測(cè)（如X射線探傷）以確保焊縫質(zhì)量。日常檢查項(xiàng)目（泄漏/異響/磨損）磨損評(píng)估檢查閥芯、閥座密封面的磨損程度（如劃痕、沖蝕坑），對(duì)于調(diào)節(jié)閥需定期校準(zhǔn)行程精度，防止因磨損導(dǎo)致流量控制失效。異響排查運(yùn)行中若閥門出現(xiàn)異常振動(dòng)或噪聲，可能因流體湍流、零部件松動(dòng)（如閥桿螺母）或氣蝕現(xiàn)象引起，需停機(jī)檢查并緊固或更換損壞部件。泄漏檢測(cè)定期檢查閥體、閥蓋、填料函及連接處是否有介質(zhì)滲漏，使用超聲波檢漏儀或肥皂水測(cè)試微小泄漏點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注腐蝕性介質(zhì)閥門（如氯氣閥）的密封性。故障診斷與維修流程故障分類與定位根據(jù)癥狀（如無法啟閉、內(nèi)漏）判斷故障類型（機(jī)械卡阻、密封失效），拆解前需排空管道介質(zhì)并鎖定能量源（如斷電、泄壓），避免安全事故。測(cè)試與驗(yàn)收維修后需進(jìn)行壓力試驗(yàn)（1.5倍工作壓力保壓測(cè)試）和動(dòng)作測(cè)試（全開全閉3次），確保閥門性能符合API598或GB/T13927標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)鍵部件修復(fù)針對(duì)閥座密封失效，可采用研磨修復(fù)或更換硬質(zhì)合金密封環(huán)；閥桿卡澀需清理雜質(zhì)并涂抹高溫潤滑脂，嚴(yán)重變形時(shí)需更換新桿。選型關(guān)鍵參數(shù)06PART壓力等級(jí)與通徑匹配02

03

壓力-溫度額定值修正01

設(shè)計(jì)壓力與工作壓力差異閥門材質(zhì)在高溫下強(qiáng)度下降，需參照ASMEB16.34等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力等級(jí)進(jìn)行溫度修正，例如碳鋼閥在300℃時(shí)允許壓力下降約20%。通徑與流量關(guān)系根據(jù)管道內(nèi)徑（DN50-DN1200）計(jì)算流量需求，選擇閥門口徑時(shí)需兼顧流速限制（如液體≤3m/s），防止節(jié)流損失或氣蝕現(xiàn)象。閥門選型需明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力（如PN16、Class150）與最高工作壓力，確保閥門承壓能力覆蓋極端工況，避免超壓泄漏或結(jié)構(gòu)失效。介質(zhì)特性適配要求顆粒物與粘度適應(yīng)輸送泥漿或高粘度流體時(shí)，應(yīng)選用旋塞閥、刀閘閥等低流阻結(jié)構(gòu)，閥座需硬化處理（如碳化鎢涂層）以抵抗顆粒磨損。相態(tài)與氣密性要求蒸汽系統(tǒng)需選用波紋管密封截止閥防止外漏；液化氣等危險(xiǎn)介質(zhì)需符合API598零泄漏標(biāo)準(zhǔn)，閥桿采用雙重填料或波紋管設(shè)計(jì)。腐蝕性介質(zhì)匹配針對(duì)酸堿、氯離子等腐蝕介質(zhì)，優(yōu)先選用襯氟閥門（PTFE/PFA）、哈氏合金閥或雙相