今天周末给大家科普一下机械零部件知识————关于阀门

主要内容是： 阀门概述及分类、典型阀门介绍、 电动和气动执行机构及调试、 阀门的试验、 常见故障及维修。

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。

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

(5) 超低温阀 t

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。

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。

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。

气蚀、噪音问题及解决

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

微泄露试验

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。

试验设备

阀门常见故障及维修

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。

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。