1、API6D闸阀基本知识培训 讲师：伍涛,目录,闸阀的基本释义 闸阀的基本标准 闸阀的基本分类 平行闸板闸阀 闸板密封原理与结构 双阻断泄放功能 防火设计 自泄压功能 紧急注脂和润滑系统 阀门设计 阀门安装与维护,闸阀的基本释义,闸阀（gate valve）：启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关 , 不能作调节和节流。,闸,闸阀的优点,闸阀的优点： 1、流动阻力小。阀体内部介质通道是直通的，介质成直线流动，流动阻力小。 2、启闭时较省力。是与截止阀相比而言，因为无论是开或闭，闸板运动方向均与介质流动方 向相垂直。 3、高度大，启闭时间长。闸板的启闭行程较大，降是通过
2、螺杆进行的。 4、水锤现象不易产生。原因是关闭时间长。,水锤现象,在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化，这种水力现象称为水击或水锤。因开泵、停泵、开关闸阀过于快速，使水的速度发生急剧变化，特别是突然停泵引起水锤，可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转，管网压力降低等，所以，预防水锤发生极为重要。水锤效应有极大的破坏性：由于水锤的产生，使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍，其危害很大，会引起管道的破裂，影响生产和生活。压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏
3、阀门和固定件,闸阀的优点,闸阀的优点： 5、介质可向两侧任意方向流动，易于安装。闸阀通道两侧是对称的。 6、结构长度(系壳体两连接端面之间的距离)较小。 7、形体简单 , 结构长度短，制造工艺性好，适用范围广。 8、结构紧凑，阀门刚性好，通道流畅，流阻数小，密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长，采用PTFE填料密封可靠操作轻便灵活,闸阀的缺点,闸阀的缺点：密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难。外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开闭时间长。结构较复杂。,闸阀的基本标准,设计标准： API600 法兰、对焊连接，螺栓连接阀盖钢制闸阀 API603 法兰端、对焊端耐腐蚀、栓接阀盖闸阀 API6
4、D 管线阀门（ISO 14313 石油和天然气工业-管道输送系统-管道阀门） ANSI/API602，ISO15761 石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀、截止阀和止回阀 压力试验标准： API598 阀门的检查和试验 API6D 管线阀门（ISO 14313 石油和天然气工业-管道输送系统-管道阀门） ANSI/API602，ISO15761 石油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀、截止阀和止回阀,闸阀的基本标准,连接标准： ASME B16.10 阀门的结构长度 ASME B16.11 锻造钢制管件、承插焊接和螺纹 ASME B16.25 对焊端 A
5、SME B16.5 NPS1/2至NPS24公制/英制的管法兰和法兰管件 ASME B36.10M 焊接和无缝锻造钢管 ASME B1.20.1管螺纹，一般用途（英制）,闸阀的基本分类,栓接阀盖铸钢闸阀 压力自密封阀盖铸钢闸阀 不锈钢铸造闸阀 锻钢闸阀 平行单闸板闸阀（软硬密封） 平行双闸板闸阀（软硬密封）,API600 API600 API603 API602 API6D API6D,闸阀的基本标准,API603：为不锈钢阀门标准，压力只到600LB,壁厚按16.34,比API600薄。结构上的主要区别是603阀的座圈、上蜜封座全为本体的，而600一般为分体的。API602：仅为锻钢阀标准，
6、范围为1/2”4”,压力到1500LB。其壁厚较API600小，150800lb的壁厚一样。 最小通道直径均较API600小，接近API600小一个规格的通道直径。BS1414：其范围比API600广，150LB,300LB到42”，其规定与API600一致，除少数细节与600有出入，例如填料函的规定。 API6D：管线阀门。跟API600基本没有交集。闸板为整体式，如平板闸阀；两片或多片式，如弹性闸板闸阀。范围比6A广。除24“，2500LB。API600：5.6.1.1 必须采用楔式单闸板，或是刚性或是弹性的楔式单闸板结构，除非另有规定。（5.6.1 楔式双闸板；平行式双闸板）5.6.2
7、闸板在开启位置时应从阀座孔中完全退出，但平行式双盘闸板除外。,平行闸板闸阀,API6D 管线阀门 闸板为平板； 除了阀杆主密封外还应有倒密封或辅助阀杆密封 双阻塞泄放功能 防火设计 自泄压功能 紧急注脂和密封功能 NPS:248 CLASS:1501500 压力温度值：ASME B16.34 壁厚：ASME B16.34 法兰：ASME B16.5 & MSS SP-44 & ASME B16.47 结构长度：API6D & ASME B16.10 对焊端：ASME B16.25 检验：API 6D,导流孔,平行闸板闸阀,闸板密封原理与结构,密封原理： 1、闸板处于闭合状态，阀座表面软质密封环
8、形成初始密封。 2、压力作用于闸板，迫使其贴近出口阀座上的软质密封环，形成双重密封。 3、阀体压力泄放后，形成进口密封。 4、阀门自动泄放体内多余的压力。,闸板密封原理与结构,普通软硬双重密封 阀座与闸板间的密封首先由安装在阀座上的柔性材料制作的PTFE密封圈来保证。采用O形圈或弹簧使阀座和闸板间保持接触，使其钢质密封面也进一步达到密封，密封副表面采用镀镍处理，以提高硬度，同时避免腐蚀或氧化。,闸板密封原理与结构,调节软硬双重密封 阀座与闸板间的密封首先由安装在阀座上的柔性材料制作的PTFE密封圈来保证，并在闸板和阀座的钢制表面堆焊硬质合金，使其具有优良的耐腐蚀性、耐磨损性、耐高温性、抗折性和
9、抗冲击性，受介质高速冲刷而不变形和磨损。同时密封副表面采用镀镍处理，除了提高硬度，还可以避免腐蚀或氧化。,闸板密封原理与结构,硬密封闸板和阀座的硬质密封表面堆焊硬质合金，使其具有优良的耐腐蚀性、耐磨损性、耐高温性、抗折性和抗冲击性，密封面耐腐蚀、耐冲刷性能优良，受介质高速冲刷而不变形和磨损。同时其它表面采用镀镍处理，以避免腐蚀或氧化。,闸板密封原理与结构,双闸板（软硬）密封 闸板大小叶通过杆簧连接。通过阀杆的运动带动闸板组件上下运动。闸板小叶到达阀体底部时，被限位。通过阀杆对闸板大叶的推动，致使闸板大小叶按斜面进行移动，从而起到“撑”开闸板，实现密封的目的。,双阻断泄放功能,双阻断泄放功能：当
10、阀门打开或关闭时，阀门中腔不会泄露来自上游和下游的介质，便于中腔排放和检漏,防火设计,防火设计 ：当O型圈和PTFE被烧毁后，在流体压力作用下闸板与固定器、固定器与阀体形成金属密封，从而将流体隔断，此外，因中法兰垫片和填料均采用石墨和金属材质，从而防止外漏,自泄压功能,自泄压功能 ：当中腔压力较高时，在中腔流体作用下，会将固定器压回，从而避免中腔压力过高而形成事故,紧急注脂和润滑系统,紧急注脂和润滑系统 ：平板闸阀设有固定器和阀杆紧急注脂和润滑装置，当在紧急情况下需要密封固定器和阀杆时，通过专用工具注入密封胶；或在某些恶劣使用条件下需用润滑固定器和阀杆时，通过专用工具注入润滑脂,阀门设计,平板
11、闸阀设计制造标准是API6D。 设计思路：固定器及密封环-闸板- 阀杆 阀体/阀盖-支架 -驱动装置 阀体的设计 法兰端 标准端法兰，除了NPS22的法兰小于等于NPS24的法兰，符合ASME B16.5。对于NPS22的法兰符合MSS SP-44。大于等于NPS26的法兰符合 ASME B16.47A系列 法兰端 标准端法兰，除了NPS22的法兰小于等于NPS24的法兰，符合ASME B16.5。对于NPS22的法兰符合MSS SP-44。大于等于NPS26的法兰符合 ASME B16.47A系列； 对焊端应符合ASME B16.25，焊接钢管标准ASME B36.10M和B36.19M；
12、结构长度查API6D标准； 阀体壁厚查ASME B16.34,适当增加，建议加4MM左右，并保证系列化，特别需要注意的是，当中腔直径D1.5d（通道直径）时，按照B16.34的6.1.3要求，通道内径查API6D；,阀门设计,阀体中腔内径的确定 根据闸板的导向筋（导向筋之间距离取比闸板宽+410MM）；注意固定器装配时不与导向筋干涉。 阀体开档尺寸，由闸板厚和固定器的宽度决定，阀体开档应保证装配时第二个固定器能装配，并尽可能的大，方便铸造清砂； 阀体中心高在中法兰螺栓与端法兰不干涉的条件下，阀体中心高尽可能低，以便减少阀体的变形，改善铸造工艺性。 中法兰确定 参照常规阀门,阀门设计,固定器典型
13、结构在设计固定器时要保证A和B的值，不要太小，有足够的强度,阀门设计,密封环设计 密封环一般采用PTFE材料，其宽度可参考固定球阀，并考虑工艺性适当加宽，注意系列化，特别注意大口径高磅级的应适当加宽； 预紧保证密封环计算比压在2.02.3Mpa左右，弹簧设计计算过程同球阀NWS1041，并且我公司有自行开发的弹簧计算程序；O型密封圈同固定球阀 闸板设计： 闸板厚度按计算程序cal/chkthick/chkthick.spr计算，满足强度要求，再根据结构需要最终确定，并要求系列化。 闸板密封面宽度由密封环的决定，保证闸板在最大偏差时，阀座的密封面在密封区域内。 阀盖设计： 法兰与阀体同，壁厚与阀
14、体同 法兰至上密封座面之间的距离根据阀杆行程确定，确定阀盖顶部R时应考虑不与闸板顶端相碰，R的数值尽可能的大，提高阀盖的承压能力。 填料函深度 设计时要考虑：7圈填料+隔环高，填料按上下4/3，由于安装润滑器结构限制，允许填料增加一圈。,阀门设计,支架设计： 根据闸板的行程、阀杆的下露头和阀杆螺纹根部距填料函的尺寸，确定支架的高度。支架与阀盖连接法兰，根据结构自行设计，可参考常规闸阀，但要系列化，并且要满足支架螺柱总截面积是阀杆的1.21.5倍，支架最薄弱处的截面积是阀杆直径截面积的2.5倍。 阀杆设计 阀杆直径根据NWS1043-2003计算选取，并考虑系列化要求 阀杆头部尺寸考虑闸板的拉断
15、实验（根据API591用户规范），保证断裂第一点在螺纹处 阀杆螺纹长度的确定螺纹长度=阀杆上露头+阀杆螺母螺纹长+阀杆行程+2倍螺距余量 阀杆总长的确定 阀杆头部拉断计算，本公司有计算程序，见本公司计算程序目录 阀杆要求防尘：当平板闸阀是栓接中法兰时，支架设计成封闭结构，阀杆能够防尘，支架开两个窗户，并用侧板封闭，这是为更换填料方便；自密封结构，要有防尘套管和毡圈。,阀门设计,压板设计： 压板中心距 根据结构设计决定，压板紧固螺柱螺纹孔位置与填料函的距离要符合ASME B16.34的规定； 压板厚 根据计算定，与阀杆直径，压力及压板截面形状有关。 压板厚、紧固螺柱，本公司有计算程序，见本公司计
16、算程序目录，螺柱大小要考虑系列化 阀杆螺母设计： 螺纹长 螺纹长=1.5倍螺纹直径，最大不超过10牙或机械设计第二卷的最大旋合长度 总长 保证阀杆螺母装上手轮后，手轮与压盖间隙25mm,阀门设计,固定器处的润滑器是1/2，填料函处的润滑器是3/8 150LB600LB的固定器，相同口径要设计成通用 平板闸阀默认要带指示装置，限制阀门关闭的位置； 150LB：16”; 300LB, 14”; 600LB, 10”; 900LB, 8”; 1500LB, 6”,手轮驱动均要设轴承。,阀门安装及维护,安装前检查： 1、阀门安装前应检查阀门的产品合格证、认真阅读安装使用说明书。 2、阀门安装前应进行外
17、观检查，应符合下列要求： a） 外表面不得有裂纹、砂眼、机械损伤、锈蚀、脏污等缺陷； b）铭牌不得脱落； c）阀门两端应有防护盖保护； d）阀体内应无积水、锈蚀、脏污和损伤等缺陷； e）螺纹连接的螺纹上不得有油漆、螺纹完好，法兰密封面不得有径向沟槽等影响密封性能的损伤，焊接端坡口完好、不应有影响焊接的机械损伤； f）安全阀应检查铅封的完好性。 3、阀门启闭检查及水压试验 阀门（安全阀除外）启闭应灵活，位置指示器准确。安装前应手动将阀门开关一次，检查是否有卡涩现象。 阀门（安全阀除外）应进行壳体强度压力试验，试验按照相关标准的规定进行。,阀门安装及维护,安装： 1 一般要求 1.1 有流向规定的
18、阀门，应按阀门规定流向安装。 1.2 一般情况下阀门不要手轮朝下安装，避免阀杆腐蚀。 1.3 升降式止回阀应水平安装，旋启式止回阀销轴应水平。 1.4 有安全泄放装置的阀门，其泄放阀应带有引出管，泄放方向不应正对操作人员。 1.5 阀门安装位置应方便操作和维修。 2 与管道连接 2.1 根据阀门连接形式选配管道侧的连接形式，管道法兰、螺纹应与阀门标准相同。 2.2 阀门连接的管道要清扫干净，避免铁屑、泥沙、焊渣和其它杂物损坏阀门密封面。 2.3 螺纹连接阀门安装时，应将密封填料物（线麻加铅油或聚四氟乙烯生料带）包在外螺纹上，避免在阀内存积，影响介质流通。 2.4 法兰阀门安装时，要注意对称、均
19、匀地把紧螺栓。阀门法兰与管道法兰必须平行，间隙合理，以免阀门产生过大应力，对于脆性材料和强度不高的阀门，尤其要注意。 2.5 焊接连接应按照焊接评定合格的焊接工艺施工，避免焊渣等杂物进入管道。阀门与管道焊接后应按要求进行焊缝的无损探伤。,阀门安装及维护,3 驱动机构连接：有驱动机构的阀门，电气、气路、液压管路应按说明书接线图或管路图进行连接，接通之前确认接线的正确性。 4 搬运：阀门起吊时，吊绳不应系在手轮或阀杆上，应系在阀门吊耳或法兰上。搬运时，手轮或手柄不应当作提手。 5 固定：有地脚支撑的阀门，安装基础应稳固。 6 特殊要求 6.1 有外部保温、保冷要求的阀门，应在装入介质前完成保护层的
20、施工。 6.2 安全阀安装，应注意排放口位置，避免正对操作人员。,阀门安装及维护,安装后调试： 1 调试前准备 系统调试前，应将阀门与管道一起进行水压试验，合格后方可进行调试。检查各连接处是否存在泄漏。 2 电动阀门电机试动 控制方法在就地控制状态，手动阀门至中间位置，进行电机试动，接通开或关按钮后立即停止，检查电动阀门的开关方向是否和开关按钮以及阀门本身旋向一致，否则要进行相序检查或接线的调整。 3 限位开关设定 调试关限位设定。手动阀门至关闭位置，然后向回转1-2圈，用螺丝刀调整至关限位开关刚好动作，用万用表测量限位开关输出接点信号正确。开限位设定方法同上。 4 电动、电磁动阀门控制信号的
21、输入要符合执行机构要求。 5 气动、液动等阀门的压力源压力应符合执行机构要求。 6 阀门随系统一起进行联调，检查阀门的动作及功能。,阀门安装及维护,使用： 1 一般要求 1.1 阀门使用应按照使用说明书进行，不得超出设计参数使用。阀门选型应合理。 1.2 操作人员必须经过上岗培训，了解阀门的基本动作原理。防止阀门错开、错关、漏开、漏关。操作工要清楚了解每个阀门的作用及在工艺管道中的位置，防止误操作。 1.3 开关型阀门不能当作节流用，启闭件不应长期处在中间位置。如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀等截断类阀门。 2 手动阀门操作 2.1 操作阀门开关，应注意阀门的开关方向，通常是逆时针阀门打开，顺时针
22、阀门关闭。 2.2 手动操作阀门时，用力应均匀，遇到卡涩，应及时检查原因。一般不允许借助杠杆或扳手，防止用力过猛，损坏密封面及其他零件。 2.3 对设有旁通阀的大口径的闸阀、截止阀和蝶阀，在开启时，应先打开旁通阀，再慢慢开启阀门，关阀时，应先关闭旁通阀，再慢慢关闭主阀门。 3其它阀门操作 3.1 对于借助电动、气动和液动等装置启闭的阀门。靠仪表、电动开关等实现远程控制。操作人员应详细了解阀门的有关结构特点和工作原理，熟悉操作规程，能独立操作，能在事故状态下进行紧急处理。 3.2 电动阀门应注意电机的工作制，不可超出使用范围。 3.3 阀门工作时，一般情况下不能随便带压更换或添加盘根。 3.4
23、高温、低温介质的阀门操作，应尤其注意防护和安全。,阀门安装及维护,维护： 1 阀门应存干燥通风的室内，通路两端须堵塞。 2 长期存放的阀门应定期检查，清除污物，并在加工面上涂防锈油。 3 长期不动作的阀门，如有可能，应定时进行动作，以保证其功能的完好性。 4 应定期检查以下内容： 4.1 阀杆和阀杆螺母的螺纹磨损情况，并定期进行润滑。 4.2 检查阀门各连接处有无松动，并及时进行紧固。 4.3 填料是否过时失效，如有损坏应及时更换。阀门填料压盖不宜压得过紧，以阀杆能灵活转动为宜。 4.4 开关限位位置的磨损或变动，以及密封面磨损情况。并及时调整限位或者更换密封圈。 5 阀门注脂 5.1 应按照
24、说明书要求定期向阀杆或密封座注入适量的推荐牌号润滑脂。 5.2 为确保阀门注脂效果，有时需开启或关闭阀门，对润滑效果进行检查，确认阀门启闭件表面润滑均匀。 5.3 注脂时应注意阀门的开关位置，必要时要先进行排污泄压。 5.4 注脂后，一定封好注脂口。避免杂质进入或注脂口处脂类氧化，封盖要涂抹防锈脂，避免生锈。 5.5 低温在0以下的季节，对停用的阀门，要注意防冻，及时打开阀底丝堵，排出里面的凝积水。对不能排出的和间断工作的阀门要采取保温措施。 5.6 阀门维护时应注意执行机构及其传动机构中的维护，应按照执行器说明书进行保养。尤其应防止执行器进水，避免内部传动部件生锈或者冬季冻结。 5.7 阀门泄漏时，应先判明泄漏部位及原因，一般情况下分内漏和外漏两种，外漏按其外部结构分为填料处泄漏和阀盖、阀体渗漏或衬里材料渗漏，操作人员应准确判断，自己能解决的要及时处理，不能解决的要维修工及时处理。 5.8 有特殊要求的阀门维护应按照其使用维护说明书进行。,
