油库阀门的分类及选用

　　阀门的种类是如何进行划分的?

　　阀门的种类很多，按用途分为：用于切断或接通管路的截断阀类，有闸阀、球阀、蝶阀、截止阀、转心阀、隔膜阀等；用于防止介质倒流的止回阀(单向阀)类，有止回阀和底阀；用于调节介质流量、压力等参数的调节阀类，有节流阀、定流阀等；用于限制介质压力，以保证管路系统或设备安全的安全阀类，如各种形式的安全阀；用于分配、分离或混合管路中介质的分流阀类，如疏水器等。

　　按结构可分为闸板类、截止类、转心类、蝶形类、旋启类。

　　按压力可分为真空阀(工作压力低于标准大气压)、低压阀

　　(PN＜2.5MPa)、中压阀(PN＝2．5—6．4MPa)、高压阀(PN＝10～80MPa)和超压阀(PN≥100MPa)。

　　按驱动方式可分为手动、动力驱动(如电动阀、电磁阀、气动阀和液动阀等)和利用介质本身的能量启闭的自动阀。

　　此外，按与管路的连接方式，还可分为法兰连接阀、螺纹连接阀和焊接连接阀。

　　2．阀门型号是如何表示的?

　　阀门种类繁多，为便于选用，每种阀门都有一个特定型号，以说明阀门类别、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。

　　阀门产品型号由?个单元组成，按图4—1的顺序编制。在阀门型号中，阀门类别、阀门驱动(传动)方式、阀门连接形式、阀门结构形式、密封面或衬里材料及阀体材料分别如表4—1一表4—6所示

 

 

 

3.简述常用阀门的结构及特点   

　　(1)闸阀  闸阀是一种最常见的截断阀，其闸板在阀杆作用下，沿垂直于阀体通道的中心线移动，从而切断或开通流体通道，实现关闭或开启。流体沿阀体通道轴线流动，摩擦损失较小。闸阀除用于水蒸气、油品等介质外，还可用于含有固体颗粒及黏度较大的流体。闸阀只能用于全开或全闭，不能作调节流量用。

　　根据闸板的构造不同，闸阀可分为楔式单闸板闸阀、楔式双闸板闸阀、平行式双闸板闸阀和弹性闸板闸阀等。

　　按阀杆的升降方式不同，闸阀可分为明杆式和暗杆式两种。明杆阀的螺杆外露，开启时阀杆伸出手轮，从阀杆的外伸长度能判别阀的开启度。暗杆的特性则与明杆相反，为了判别阀门的开启程度，有的在阀门上部装有一个启闭指示器，如图4—2(a)所示。

　　①楔式单闸板闸阀  它的闸板为一楔形整体，阀座密封面与中心通路中心线成一倾斜角，构成一楔形槽，关闭时闸板下到槽中。这种阀高温时密封性能不如弹性闸板闸阀和双闸板闸阀好，如图4—2(a)所示。

 

　　图4-2  暗杆楔式闸板闸阀    图4—3  明杆平行式双闸板闸阀

　　②楔式双闸板闸阀  闸板由两块楔形板铰接组成。关闭时，闸板间的球面顶心在阀杆作用下将闸板分别紧压在阀座上。这种阀密封性较好，当闸板的密封面和阀座的密封面配合不很准确时，仍具有较好的密封性。这种阀适用于开闭频繁的场合及对密封面磨损较大的介质，如图4—2(b)所示。

　　③平行式双闸板闸阀  闸板由两块平行板组成。如图4—3所示，密封面的加工及检修比其他形式闸阀简单，但密封性较其他形式差。适用于温度(<200℃)及压力<≤1．OMPa)较低的介质。在两块闸板上装有固定板的，闸板不易脱落，用铅丝固定两块闸板的，闸板易脱落，使用不可靠，因而开启时，不宜将闸板提升到最高位置。

　　④弹性闸板闸阀  沿闸板周边厚度中部掏一环形槽或由两块闸板从背面中间部分组焊而成。它具有单闸板闸阀结构简单、使用可靠的优点，又能产生微小的弹性变形，比楔式单闸板密封性好，女口图4—2(c)所示。

　　⑤平板阀  这是一种新型闸阀，它具有密封性好、启闭轻便、摩擦阻力小、寿命长、能通清管球等优点，适用于大型、高参数和有自动化要求的管路上，如图4—4所示。

　　(2)截止阀  这种阀的阀芯是垂直落于阀座上，如图4—5所示，阀座与管路中心线平行，其阀芯在阀杆的作用下沿阀座通道中心线做升降运动，从而启闭阀门。因此流体在阀中流动时呈S形，流动阻力比较大。

 

　　截止阀可以用来调节流量，因为阀芯上升与流量有一定的比例关系。但若主要用作流量调节时，可采用节流阀，节流阀的结构特点是将截止阀的盘形阀芯做成抛物线状，如图4—6所示。

　　截止阀的优点是操作方便，结构简单，便于制造和检修，价格便宜。适用于蒸汽等介质，不宜用于黏度较大、易沉淀的介质。因此，这种阀在输送轻质油品的小口径(DNl00mm以下)管路，以及水管、蒸汽管中得到较普遍的应用。

　　(3)转心阀  转心阀阀体内具有圆锥形或圆柱形的阀座，阀座内塞以能转动的带孔的转心(也称旋塞或考克)，如图4—7所示。

 

　　转心阀开关迅速、操作方便，手柄旋转90°即可开闭，具有阻力小、零件少、质量轻等特点。并可做成三通或四通阀。转心阀适用于温度较低或黏度较大的介质和要求开关迅速的场合。一般不宜用于蒸汽和温度较高的介质。压力或管径大时，转动困难，因此大多用在100mm以下的管径上。

　　润滑油和重油用的转心阀无须润滑，而供煤油、汽油和其他轻油用的旋塞阀为了防止堵塞需有润滑装置。这种阀的锥体密封面上制有沟槽，在锥体的顶端注入特种润滑脂后，在锥体旋塞和阀体之间形成均匀油膜，以增加密封性。

　　(4)球阀  如果旋塞做成球体来进行关闭和开启，便称球阀。球阀是一种应用前景较好，近几年发展较快的截断阀，在西方国家，其用量达全部阀门的30％。它的特点是密封面易加工，由于旋塞为旋转式开闭，有擦拭作用，不易擦伤。球阀有浮动球式和固定球式，如图4—8所示。浮动球球阀结构简单，但它在关闭时，把介质作用力都传给密封圈，因而主要用于中、低压管路。球阀具有密封性好、开启方便迅速、可靠性好的优点，但有价格较高、维修难等缺点。另外，由于密封垫主要为聚四氟乙烯等非金属材料，因而在低温、耐火、防火方面不理想，但随着金属密封的发展，前景将很好。

 

　　(5)止回阀  又称单向阀，有升降式、旋启式、对夹式、定压式多种形式，在油库中，目前使用的主要为升降式和旋启式两类，如图4—9所示。它们都是利用流体的背压来防止流体的逆向流动。旋启式是以铰链作为支点，阀盘做弧形运动，当流体逆流时，阀盘便盖在阀座上，阻止流体回流。升降式则是阀盘在阀座上垂直上下运动。

　　与升降式相比，旋启式显然有流动阻力小的优点，因为升降式不但流体流动呈S形，而且举起阀盘还要消耗能量。旋启式可以装在水平、垂直、倾斜的管线上，升降式则只能安装在水平管线上。

 

　　(6)蝶阀  蝶阀是一种应用越来越广泛的截断阀，其启闭件是圆盘，称为蝶板，蝶板在阀体内绕固定轴旋转，从而实现开闭。油库中蝶阀在输油管路中用得较少，在通风管路中用得较多。从使用情况看其密封性较好，操作轻便，但由于现有耐油橡胶耐油性能不很理想，因而在输油管路中使用一段时间后，橡胶密封圈易膨胀，使阀关闭不严。另外，当介质流速很快、蝶阀开度较小(<30°)时，蝶板容易发生汽蚀，这是因为开度较小时，若介质流速大，蝶板背面某些部位压力很低，当低于介质的饱和蒸气压时，会发生汽化，形成气泡，而这些气泡流过蝶板后，由于流通面积增大、压力回升，气泡迅速破灭，而产生冲击、剥蚀。蝶阀的结构如图4—10所示。

　　(7)安全阀  安全阀是一种自动阀门，它通过向系统外排放介质来防止管路或设备内的介质压力超过规定值，如油罐进出油管线上的胀油管、机场加油系统中的气压罐等，一般都装有安全阀。安全阀的分类，按控制方式分为重锤式和弹簧式；按排放量的大小分为脉冲式、微启式和全启式；按封闭方式分为全封闭式(安全阀开启时，介质向排泄管排放，而不是向大气)和半封闭式。在油库中

 

使用的主要是全封闭的弹簧式安全阀，如图4—1l所示为其中一种。

　　(8)定流量阀  它是靠流体自身压力的变化来调节阀内通道的截面积，从而使管道中的介质流量保持恒定不变的一种调节阀。结构如图4—12所示。

 

定流量阀的工作原理如图4—13所示。

　　介质由阀前流向阀体时，在活塞与阀芯之间的通道处受到节流，压力下降，活塞在压力差作用下，克服弹簧力，向后移动并在某一位置上和弹簧力相平衡。此时阀后便有一个相对应的压力和流

 

量。若阀前压力升高，定流量阀的活塞受到较大的压力差作用，进一步克服弹簧力向后移动，并由于活塞移动到新的平衡位置，通道截面积减少，流通速度增大，节流作用加强，压力降也增大，使阀后压力稳定在原压力值上，同时保持流量不变。反之，如阀前压力降低，活塞所受的压力变小，弹簧将活塞推向前面新的平衡位置，通道截面积增大，流动速度下降，节流作用变弱，压力降减少，而使阀后的压力和流量保持不变。

　　在发油系统中所使用的涡轮流量计、椭圆齿轮流量计、罗茨流量计等，都有一定的工作条件和工作范围，在流量计前的管道上安装定流量阀，可以保证这些仪表工作稳定，确保计量精度。

　　4．阀门的基本参数有哪些?

　　(1)公称直径  公称直径是指阀门与管道连接处流通通道的名义直径，用DN表示。它表示阀门规格的大小，是阀门最主要的结构参数。在通常情况下，阀门的公称直径与实际通径是一致的。

　　(2)公称压力  公称压力是阀门在规定的基准温度下允许的最大工作压力，用PN表示。它表明阀门承压能力的大小。由于设计时考虑到了安全系数，阀门的实际耐压能力往往比阀门的公称压力要大得多。但在阀门的工作状态下，通常是严禁超压工作的，一般选用小于公称压力值的压力。

　　(3)工作压力  阀门在工作状态下的压力，它与阀门的材质及介质工作温度有关。用户表示，户字右下角的数字为介质最高温度除以10的商整数。如户P42表示阀门介质最高温度为425℃时工作压力。

　　(4)适用介质  由于介质性能不同，对阀门的材料要求也不同。各类阀门都有一定的适用范围，在选用时应予以考虑。比如石油库内使用的阀门，阀体材质大多数为铸铁钢或铸铁，阀门阀座密封面或衬里材料多采用合金钢(H)、硬质合金(Y)或在阀体上直接加工(W)。

　　5．选用阀门时应注意哪些问题?

　　阀门是接通和截断管路、控制介质流向和流量的关键设备，其性能好坏直接影响油库的各种输转作业和安全。因此，合理选用阀门是保证油库安全，减少油品窜、漏、混，延长阀门使用寿命，降低设备费用的重要措施。阀门的选用应注意以下几点。

　　(1)阀门类型的选择  阀门的选型应根据管路流程所要求的功能、管路输送介质、可能的最大压力、使用环境及各种阀门的性能特点，按照“满足要求，安全可靠，经济合理，操作维修方便”的原则进行选择。通常双流向的管路应选用闸阀、球阀、蝶阀等无方向性的阀门，要求快速启闭的管路应选用球阀和蝶阀，要求可靠性好的管路应选用平板闸阀、弹性闸阀和球阀等。

　　(2)阀门通径的选择  阀门通径一般与管路一致，也可根据设计流量、介质特性确定。

　　(3)阀门公称压力的选择  阀门的公称压力应能满足管路在该点可能出现的最大压力要求和水击压力要求，对于油罐进出油控制阀等重要阀门，应留有足够的压力余量。

　　6．在缺少阀门图纸资料的情况下该如何识别阀门?

　　在缺少阀门图纸资料的情况下，根据阀门上的铭牌和标志以及阀门上的涂漆颜色，可以直接识别阀门的类别、结构形式、材料、公称直径、公称压力(或工作压力)、适应介质、温度及关闭方向等。

　　(1)铭牌  固定在阀体或手轮上，铭牌的数据比较全，反映了阀门的基本特性。根据铭牌上的生产厂，向生产厂索取该阀易损件图纸和资料，根据出厂日期参考修理的内容。根据铭牌上提供的使用条件，确定更换垫片、填料的材料和形式以及确定更换其他阀件的材料等。

　　(2)标志  是用铸造、打印等方法在阀体上标示阀门公称压力、工作压力、公称直径和介质流向的。阀门上还有一种标志——开度指示器，它有开启的标尺刻度线或表示开闭的箭头等。节流阀、暗杆闸阀上端安装有开度指示器，在手轮上标有箭头指向表示关闭方向。在阀杆端面部位上刻有直线沟槽，沟槽与阀门通道一致表示开启，沟槽与通道成90°时为关闭。

　　(3)阀门上涂有各种油漆，不光是为了防锈好看，而是为了便于识别阀门的材料。7．对阀门填料的性能有何要求?由于油品是易燃易爆的产品，因此对阀门填料的性能要求较高。

　　(1)弹性好  弹性是填料最基本的性能指标，弹性越好的填料压紧后，产生的密封比压越大，密封性能越好。

　　(2)自润滑性好  自润滑性越好的填料，与阀杆表面的摩擦力越小，阀门的启闭力矩越小。

　　(3)耐腐蚀性好  填料总是与介质接触，应能经受介质的腐蚀，否则将影响其密封性能，导致阀门泄漏，因此应选用耐腐蚀性能较好的填料。

　　(4)不腐蚀阀杆  有些填料(石棉、石墨)容易腐蚀阀杆，致使阀杆生锈，从而影响阀门的密封性能。因此，在使用这类填料时，应采取防腐措施，如在填料中加入适量的锌片，以实现阴极保护，使阀杆不被腐蚀。

　　(5)使用寿命长  由于阀门的数量多，更换阀门填料的工作量大，更换填料时将影响油库的正常作业。因此，要求填料的使用寿命长。

　　8．简述阀门填料的种类及特点。

　　阀门填料的种类较多，按密封原理不同可分为填隙型填料、自封型填料和带凸缘的成型填料。按材质不同，填料可分为以下几种。

　　(1)植物纤维填料  用麻、棉类植物浸渍油、蜡等防渗材料制成，其来源丰富、价格便宜，适用于水、氨、醋酸等介质，可以作为常温、低压阀门的填料。

　　(2)石棉纤维填料  石棉纤维填料是在石棉中加入石墨、橡胶等材料制成。它具有较好的耐热性和吸附性，但其导热性、弹性较差，摩擦系数大，易老化。

　　(3)橡胶填料  它是在橡胶中加入适量的添加剂制成。通常是做成O形密封圈，或V形、L形填料。它具有优异的弹性和良好耐腐蚀性，但其耐热性、导热性差，摩擦系数大，易老化。橡胶填料适用于温度不高的氨、浓硫酸等介质。丁腈橡胶制成的填料具有良好的耐油性能，适用于各种油品介质。

　　(4)塑料填料  由聚酰胺树脂或聚四氟乙烯制成的U形、V形、L形或球形填料。它具有较好的弹性和优异的耐腐蚀性、耐磨性，而且摩擦系数小，是一种较理想的阀门填料，适用于水、蒸气、油品和各种腐蚀性介质。

　　(5)膨胀石墨(柔性石墨)填料  它是在石墨中加入添加剂后压制而成的。它具有耐高温、耐腐蚀的特点，还具有优异的自润滑性、可压缩性、回弹性和导热性，适用于除发烟硫酸和浓硝酸之外的一切介质，是一种理想的阀门填料。

　　(6)碳素纤维填料  碳素纤维由人造丝或丙烯腈纤维经高温碳化而成。它具有优异的自润滑性能，并具有良好的弹性、耐热性、导热性和耐腐蚀性，是一种理想的新型填料。

　　9．如何选用阀门填料?

　　应根据阀门结构、阀杆和填料函的同心度和粗糙度、介质特性、介质压力和温度等因素综合考虑，选取合适的阀门填料。

　　球阀和蝶阀宜选用O形密封圈或聚四氟乙烯V形密封圈，如图4—14“所示。

 

　　O形密封圈应选用耐油橡胶制成，其内径应等于或略小于阀杆直径。

　　选择V形密封圈时，应使V形密封圈的外径等于或略大于填料函内径，V形密封圈的内径等于或略大于阀杆外径。

　　闸阀、截止阀宜选用聚四氟乙烯V形圈、碳素纤维、膨胀石墨等填料。具体选用何种填料，则应根据阀杆和填料函的腐蚀程度、粗糙度和同心度等情况来确定。

　　阀杆很直、阀杆与填料函的同心度较高和粗糙度较低的阀门宜选用聚四氟乙烯V形圈或膨胀石墨作填料。但膨胀石墨不宜单独使用，应与其他填料组合使用，如图4—14(c)所示。为了防止因电化学腐蚀而损坏阀杆，在装填膨胀石墨和石棉纤维时，应在填料中力口入适量的锌片。

　　阀杆较直、阀杆与填料函表面腐蚀较轻的阀门宜选用膨胀石墨和石棉纤维作填料。

　　目前，油库中轻油管路阀门通常采用的是橡胶石棉填料。