蝶阀种类(API 609)

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蝶形阀用于关闭或调节流体的流动(隔离和调节)。API 609中心蝴蝶阀(软坐姿)优选用于低压和非关键应用的闸阀和球阀,因为它们更便宜,更轻,更易于安装。偏心蝶阀(双偏移和三重偏移阀)的金属座椅飙升,普及,与地球和球阀竞争一些应用。

什么是蝴蝶阀?

蝶阀是一种调节和关闭装置,在某些应用中,可以作为一种替代全球球阀。

这种类型的阀门可以根据多种参数进行分类:

  • 设计:偏心、双偏心、三偏心
  • 连接方式:对夹式、凸耳式(半或全)、法兰式和双法兰式
  • 阀座材料:软(例如:特富龙、丁烷、橡胶等)或金属对金属(SS304、SS316)
  • 阀体和阀瓣材料(从铸铁到高镍合金)
  • 执行机构:手动(杠杆、齿轮、蜗轮)和执行机构(电动、气动、液压和油压式)

蝴蝶阀的类型

蝶阀可用于广泛的应用,如供水,废水处理,消防,化工和石油工业,燃料处理系统,也为发电行业的应用。

随着双偏心和三偏心设计的引入,蝶阀也越来越多地应用于石油和天然气行业,并开始与更多的传统阀门,如截止阀和球阀竞争。

蝶阀工作原理

蝶阀的关键部件是蝶板,它是一个金属环,位于管道的中心线上,与外部的执行器(手动液位或致动器)通过一根杆子。

与球阀相比,蝶阀的阀盘总是与管道输送的流体接触,从而产生一个压降。

在关闭位置时,阀瓣堵塞阀门的内径,在开启位置时,阀瓣允许流体通过。

需要四分之一转动移动以将阀从完全打开切换到完全闭合位置(并且这种运动可以像球阀一样快速地执行)。

蝴蝶阀 蝶阀工作原理


(来源:GEMU集团Youtube频道)

P&ID图中的蝶阀符号如图所示
蝶阀的象征

蝴蝶阀门规格

API 609,ASME B16.34(压力和温度额定值),API 598.(测试)、ASME B16.5和ASME B16.47(法兰连接)和ASME B16.25规范涵盖了石化工业和管道应用的蝶阀的尺寸和公差。

蝴蝶阀门设计

第一分类是同心或偏心蝶阀:

  • 同心式蝶阀:阀杆中心在阀瓣中央,阀瓣中心在镗孔内
  • 偏心蝶阀(双偏置和三偏置):有一个或多个短轴(杆),位于阀门中心的偏置位置。偏心蝶阀也被定义为双偏置或三偏置蝶阀。
同心蝴蝶阀 双偏心蝶阀 三偏心蝶阀
同心式蝶阀(左)、双偏置蝶阀(中)、三偏置蝶阀(右)

同心蝶阀(中心型)

同心蝴蝶阀用于水和废水处理厂,防火系统和燃气供应。

  • 水处理
  • 水分布
  • 抽水装置
  • 水传播的
  • HVAC.
  • 曝气系统
  • 清洁污水
  • 过滤器件
  • 抽水装置
  • 膜装置
  • 消防(室内/室外)
  • 天然气和火炬气

双偏心蝶阀

双偏心蝶阀在地下供水应用中得到了广泛的应用,并与闸阀(尤其是大孔径闸阀)竞争,因为它们更轻、更便宜,并且可以减少开挖工作。

三重偏心蝶阀

三偏置蝶阀采用不锈钢和双/超双相钢等高档材料制成,在具有显著的腐蚀和高温/高压的关键任务应用中与球阀竞争。三偏置蝶阀是最复杂的类型,并在最近几年获得了市场份额。

双vs.三重偏心蝶阀

双重偏移蝶阀细节三重偏心结构
图片显示了双偏心蝶阀和三偏心蝶阀的设计差异(分别在图的左边和右边)。

蝶阀材质

阀体

与任何其他类型的阀门一样,蝶阀有多种材料和材料组合(阀体、阀瓣、阀座)。

材料的选择是基于要关闭的流体、手头应用的压力和温度。下面是用于蝶阀的主要材料清单,它们通常是铸造等级的。

蝶阀部分

碳素钢

碳钢是一种铁和碳的合金(没有添加其他合金元素来控制材料的性能)。

蝶阀结构中,阀门的阀体和阀瓣最常用的材质是碳钢,采用砂型铸造工艺。

蝶阀阀体和阀瓣最常用的等级是ASTM A216 WCB.和LCC(低碳含量)钢(铸钢)。它们分别用于高温和低温服务。

碳钢(CS)蝶阀的主要优点是它们相对较低的成本与可接受的性能相结合(特别是对于低压应用)。碳钢阀的弱势是它们对腐蚀性差的差(可以通过将外部涂料或内衬材料作为Teflon应用)

不锈钢

不锈钢是铁、镍和铬的合金(铬的最低含量为10.5%)。添加的铬在材料表面形成了一层自愈合的氧化层,以保护它不生锈。

当不锈钢制品的表面被划伤时,铬会与氧气发生反应,防止它与铁发生反应而生锈。有许多不同类型的不锈钢可供选择,一般称为300和400系列。

不锈钢可分为铁素体、奥氏体、马氏体、双相和沉淀可淬硬(14 Ph)。

该分类通过改变混合的元素的组成来基于材料的微观结构。通常用于构造阀门的最常见的SS类型是奥氏体和双链等级。

奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢含有(除铬),镍外,镍具有在其通常已经转化为铁素体体为立方结构的温度下保持高温面对立方奥氏体结构的效果。

与铁素体相比,这种面心立方结构使材料具有更强的韧性和延展性。

根据含镍的百分比,即使在很低的温度下,坚韧的奥氏体结构也可以保留,使材料适合低温应用。

钼的加入增强了阀门的抗点蚀性。

双工钢

双相不锈钢(UNS S32205和UNS S31803)具有良好的均衡结构的均衡结构,铁型立方体和铁素体体为中心的铁结构。

这种成分是通过控制合金元素和对合金进行热处理来制造由50%奥氏体和50%铁素体组成的组织而获得的。

双相不锈钢结合了高强度的铁素体成分和显著的韧性奥氏体。

超双相型(UNS S32750和UNS S32760)含有较高水平的铬和钼,以增强耐腐蚀能力。

镍合金钢

在流体,温度和压力方面,镍合金用于阀门的阀门受到非常严重的服务条件。

这些合金特别适用于极腐蚀性的应用,这将破坏下等级钢的保护氧化物层(作为不锈钢)。

Inconel, incoly和,哈氏合金是阀门结构中使用最多的镍合金。镍合金的主要缺点是重量高,成本高(是不锈钢阀门的多倍)。

钛及钛合金

钛合金与优异的耐腐蚀性相结合了显着的强度和轻质。

与其他金属相比,钛合金具有最高的强度重量比。与不锈钢类似,钛合金的表面有一层氧化保护层,可以防止产品生锈。

钛通过海水提供强烈的耐腐蚀性,特别是对于存在次氯酸盐的环境。

钛合金的主要缺点是价格高,是不锈钢的多倍,生产工艺复杂,这是由于金属的高反应性(需要特殊的铸造工艺,以防止钛在熔化和浇注过程中与氧气反应。

镍铝青铜

这是一种铜合金,含有大约10%的铝,5%的镍和5%的铁。它具有很强的耐腐蚀性,特别是在海水应用中,并能抵抗生物膜的形成,而生物膜是不锈钢腐蚀问题的常见原因。

API 609蝶阀可能配置软阀座或金属阀座。带有软阀座的阀门也称为“软阀座”或“弹性”蝶阀,属于中心型。可采用偏心结构(双偏置或三偏置),通常采用金属阀座结构,也可防火。

阀座材料

软(有弹性的蝴蝶)

软阀座蝶阀(弹性)特点三元乙丙橡胶,viton丁腈橡胶(NBR)、丁腈橡胶(BUNA-N)和类似的软座椅。软阀座蝶阀一般为同心型,适合低压和非关键应用场合
柔软坐着的蝶阀

金属阀座蝶阀

在这种情况下,阀体的主体和盘的主体具有金属到金属密封件。

高性能蝶阀(双偏心)可配置软阀座和金属阀座。三偏置蝶阀通常有一个金属阀座和ATEX防火保护。

双偏心蝶阀三偏心蝶阀
双偏移和三重偏移蝶阀

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    闸阀(软阀座)

    标准:DIN PN10 / PN16,ANSI150,BS 10,表E,JIS 10K等

    材料:韧性熨斗,铸铁,CF8(SS304),CF8M(SS316),2207/2507,铝青铜,纸箱钢等

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