管道闸阀(API 600, 602, 603)

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表的内容

什么是闸阀?它是一种关闭装置,用来开启和关闭由管道系统(或管道)输送的流体的流动。闸阀是一种双向阀,因为流体可以向任何一个方向流动。安装这种类型的阀门在管道中产生适度的压降,低于截止阀。闸阀具有2英寸以下通径的锻造阀体(API 602/ bs5352)和较大通径的铸造阀体(API 600, API 603, API 6D)。

定义

闸阀是开关阀门在管道中打开或关闭流体的流动。通过阀门阀座上的阀瓣的垂直运动来开启和/或关闭阀门。

闸阀

这种阀门的主要优点是:

  • 易于维护和拆卸
  • 作为关闭阀的最佳选择
  • 双向
  • 低成本
  • 可用于泥浆和粘性液体
  • 可提供大尺寸
  • 本质防火(当与金属板一起使用时)

缺点是:

  • 开关门时间慢
  • 低压的局限性
  • 可能会发生阀座和阀瓣的腐蚀
  • 可怜的节流特性
  • 很难修复

主要规格

用于管道系统的闸阀最重要的规格是:


了解Gate Valve(来源:密尔沃基阀门

闸阀类型

铸钢

这是最常见的类型,涵盖API 600(碳钢和合金钢)和API 603(不锈钢和更高等级)规范。铸钢闸阀的通径超过2英寸,最长80英寸。

锻钢

锻钢阀门用于小口径管道,通常直径小于2英寸。API 602和bs5352规范涵盖了这种类型的闸阀。

API 6d管道(直通管道)

这些都是用于管道的闸阀,有两种关键的设计,平板闸阀和膨胀闸阀。

压力密封

压力密封闸阀用于高压应用场合。高压应用中最常见的阀门类型是柔性楔形闸板和平行滑动压力密封阀。它们通常采用铸造或锻造的阀体,尺寸从2到24英寸,压力等级从600#到4500#,承插焊或对接焊,端部确保紧密的法兰连接(但也可以使用法兰连接)。

压力密封闸阀

刀型

刀闸阀最初是在纸浆和造纸工业中引入的,在造纸生产过程中,由于流体的特性,标准的关闭阀不能正常工作。

刀阀绝对不能用作调节阀(调节流量),因为流体流经部分关闭的阀门时,会产生振动并腐蚀阀瓣和阀座。

因此,刀阀应该像任何其他类型的闸阀一样使用完全关闭或完全开启(建议使用截止阀来调节流量)。

最后,为了保护阀门不受水锤作用的冲击,刀阀的开启和关闭速度非常慢。

刀阀的材料从球墨铸铁到不锈钢,通径在2到24英寸之间(通常采用铸造阀体),低压额限(< 300磅)。

刀阀有许多不同的变体,如软阀座(弹性类型,带有弹性材料阀座)和金属阀座(阀座和阀瓣形成金属对金属密封),滑门和阀盖类型。

金属刀闸阀
金属阀座闸阀

软阀座刀闸阀
软阀座刀闸阀。

一种金属阀座闸阀(左)和一种弹性软阀座闸阀(右)。

与标准设计的区别是:

  • 标准阀门有法兰、对焊和承插焊连接(刀主要有凸缘或对焊连接)
  • 标准阀门具有v形环填料组,用于密封连接到闸板上的轴。刀阀的特点是没有密封盖区域,密封在闸板周围
  • 闸阀是双向的,而刀型闸阀一般是单向的
  • 刀阀比ANSI闸阀外形更小,体积更大,也更精致
  • 刀闸阀比API和ASME类型更轻、更便宜

闸阀与球阀/截止阀

与球阀

门和a的区别是什么球阀

球阀和闸阀执行相同的功能,即它们可以开启和关闭管道中的流体流动。然而,这两种类型的阀门之间有一些区别:
  • 球阀的特点是有一个阀杆和一个球体,球体水平旋转可以关闭流体的通道。闸阀通过楔形闸板(矩形或圆形闸板)和阀座的联合作用来关闭通道。
  • 球阀适用于需要紧密关闭而没有压降的应用场合(闸阀只产生很小的压降)。
  • 闸阀属于“开关”阀门家族,球阀属于“直角旋转”阀门家族
  • 球阀具有非常紧密的密封,比闸阀更不容易泄漏
  • 球阀的使用寿命比闸阀长,故障率低
  • 球阀比闸阀更容易使用,但往往更贵

与截止阀

门和a的区别是什么截止阀

一个闸阀不能用于调节和调节流体的流动,在阀门部分开启或关闭的情况下,由于其高速会损坏楔板和阀座,因此也不能用于快速开启和关闭操作。

流体节流和调节,以及重复的开启/关闭操作应该使用截止阀而不是闸阀。

闸阀图

闸阀图表示闸阀的标准装配图。根据闸阀部件的配置,可以有多种设计变化:

  • 阀体材料结构:锻造或铸造
  • 阀盖设计和连接:可以是标准或压力密封(高压闸阀),螺栓/焊接阀盖等。
  • 端口连接:可以配置闸阀多阀端设计(锻式闸阀承插焊接和螺纹焊接,铸造阀体闸阀对接焊接)
  • 楔型(实心/柔性/劈开/平行滑块):详见下面这篇文章
  • 阀杆型式(明式/非明式):详见下面
  • 制造标准:美国API和美国EN闸阀的结构略有不同
  • 阀门操作类型:手动,齿轮或气动/液压/电动执行机构
  • 等。
闸阀部件
显示用于管道的闸阀关键部件的闸阀图

楔形类型

下图显示了闸阀楔是如何通过垂直运动(可以手动或由执行机构操作)开启和关闭流体流动的。

闸阀具有启闭功能
楔板位于两个平行(或斜)阀座之间,垂直于流体。流体水平流过闸阀,不会产生压力下降。楔形可以是不同的类型:

  • 实心楔形(在这种情况下,楔是用一块实心钢制造的)
  • flexible-wedge(在这种情况下,阀瓣的特点是围绕其周长进行切割,以增强阀门纠正阀座之间角度变化的能力)。
  • 叉楔(两件结构阀瓣,用于加强楔板在阀座上的自对准)
  • 平行滑动楔

闸阀用楔形闸板类型

干细胞类型

闸阀可以有明杆(在这种情况下,如果阀门开启,则明杆上升到手轮上方),也可以有暗杆(当阀门开启时,明杆不移动到阀门上方)。

闸阀的明杆和暗杆

Os&y vs. is&y设计

与闸阀相关的术语“OS&Y”是非常常见的。
这一术语的意思是,当旋转闸阀手柄开启或关闭阀门时,闸阀手柄通过与阀杆的相互作用直接提高或降低阀瓣。

在“OS&Y闸阀”中,阀门本身的阀杆以非常明显的方式在阀体外升高和降低,而手柄保持在固定位置。

当阀杆上升时,阀体内的阀瓣从阀座上升,让流体通过阀门(阀门处于开启位置)。
因此,对于OS&Y闸阀,阀门的实际位置(关闭或开启)对操作人员来说总是显而易见的。

不同的是,对于“IS&Y闸阀”(螺杆和轭架内),阀门的位置不能立即看到,因为当手柄旋转时,阀门的阀杆不会在阀外升高或降低。

闸阀的材料

身体

闸阀的阀体低于2英寸一般由锻钢(最常见的阀体材料等级是ASTM A105用于高温服务,ASTM A350用于低温服务,ASTM A182 F304/F316用于腐蚀服务)。
通径闸阀的阀体2英寸以上相反,它们是由铸钢制成的(主要的铸造等级是用于高温应用的ASTM A216 WCB,用于低温条件的ASTM A351,以及ASTM A351 CF8和CF8M——即304和316不锈钢闸阀)。

修剪

这种阀门的可移动和可更换部件统称为“阀内件”(对于闸阀来说:阀座、阀瓣、后座和阀杆)。
API 600规范预见了一系列标准的配边组合,如下图所示

API修剪# 基材 材料的座位 材料盘 后座
材料
材料杆
1 410 410 410 410 410
2 304 304 304 304 304
3. F310 310 310 310 310
4 艰难的410年 艰难的410年 410 410 410
5 硬面 钨铬钴合金 钨铬钴合金 410 410
5 硬面 镍铬 镍铬 410 410
6 410年,Cu-Ni Cu-Ni Cu-Ni 410 410
7 410和Hard 410 艰难的410年 艰难的410年 410 410
8 410年和硬面 钨铬钴合金 410 410 410
8 410年和硬面 镍铬 410 410 410
9 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔
10 316 316 316 316 316
11 蒙乃尔 钨铬钴合金 蒙乃尔 蒙乃尔 蒙乃尔
12 316年和硬面 钨铬钴合金 316 316 316
13 合金20 合金20 合金20 合金20 合金20
14 合金20和硬面 钨铬钴合金 合金20 合金20 合金20
15 304年和硬面 钨铬钴合金 钨铬钴合金 304 304
16 316年和硬面 钨铬钴合金 钨铬钴合金 316 316
17 347年和硬面 钨铬钴合金 钨铬钴合金 347 347
18 合金20和硬面 钨铬钴合金 钨铬钴合金 合金20 合金20

材料选择

修剪 推荐服务
13%铬,410型不锈钢 适用于油和油蒸气,以及热处理阀座和楔形闸板的一般应用场合。
13%铬,410型加堆焊 通用阀内件适用于一般服务,要求长使用寿命,最高可达1100°F(593°C)
316型不锈钢 对于液体和气体腐蚀性410不锈钢,高达1000°F(537°C)
蒙乃尔 适用于842°F(450°C)的腐蚀性环境,如酸、碱、盐溶液等。
合金20 对于腐蚀性环境,如热酸-49°F至608oF(-45°C至320°C)。
NACE 特殊处理的316或410阀内件可选择与B7M螺栓和
2HM螺母,满足NACE MR-01-75要求。
完整的钨铬钴合金 全硬面阀内件,适用于高达1200°F(650°C)的磨蚀和严酷的应用环境。

闸阀的维度

这些表格显示了API 600闸阀(螺栓连接阀盖/明杆)的尺寸和重量。

闸阀的大小

类150

尺寸(英寸(毫米))

大小 l L1 (BW) H(打开) W
2” 7 (180) 份81/2 (216) 14 1/2 (368) 8 (200)
2 - 1/2 " 7 (190) 九个半(241) 17 (432) 8 (200)
3” 8 (200) 11-1/8 (283) 18 (457) 8-7/8 (225)
4” 9 (230) 12 (305) 22日(559) 11 (279)
5” 10 (254) 15 (381) 26日(660年) 12-3/4 (325)
6” 10 1/2 (266) 15-7/8 (403) 30 (762) 14 (356)
8” 已经降至11 (290) 16-1/2 (420) 38-1/2 (978) 14 (356)
10” 13 (330) 18 (457) 46 (1168) 18 (457)
12 " 14 (356) 19 (502) 55-1/4 (1403) 20 (508)
14” 15 (381) 22日(559) 60 (1524) 21-1/2 (546)
16“ 16 (407) 24 (610) 74 - 7/8 (1902) 24 (610)
18” 17 (432) 26日(660年) 79 (2007) 27 (686)
20” 18 (457) 28 (711) 87 - 1/2 (2223) 28 (711)
24” 20 (508) 32 (813) 105 (2667) 31-1/2 (800)
30” 24 (610) 38 (965) 130 (3302) 43 (1092)
36 " 28 (711) 44 (1118) 162 (4115) 51 (1295)
齿轮操作机构推荐用于10″及以上尺寸

类300

尺寸(英寸(毫米))

大小 L / L1 H(打开) W
2” 份81/2 (216) 16 (407) 7-7/8 (200)
2 - 1/2 " 九个半(241) 17-3/8 (442) 7-7/8 (200)
3” 11-1/8 (283) 19-3/4 (501) 8-7/8 (225)
4” 12 (305) 23-3/8 (594) 9-7/8 (251)
5” 15 (381) 距离(603) 12-1/2 (318)
6” 15-7/8 (403) 32-1/8 (816) 14 (356)
8” 16-1/2 (420) 41 (1041) 15-3/4 (400)
10” 18 (457) 48-3/8 (1229) 17-3/4 (451)
12 " 19-3/4 (501) 57 (1448) 20 (508)
14” 30 (762) 62 - 1/2 (1588) 22日(559)
16“ 33 (838) 69 (1753) 25 (635)
18” 36 (914) 80 - 1/2 (2045) 28 (711)
20” 39 (991) 91 (2311) 35-1/2 (902)
24” 45 (1143) 120 - 1/2 (3061) 43 (1092)
齿轮操作机构推荐用于8号″及以上尺寸

类600

尺寸(英寸(毫米))

大小 L / L1 H(打开) W
2” 已经降至11 (290) 16-1/2 (420) 7-7/8 (200)
2 - 1/2 " 13 (330) 18 (457) 8-7/8 (225)
3” 14 (356) 20-1/8 (511) 9-7/8 (251)
4” 17 (432) 25 (635) 14 (356)
5” 20 (508) 30-1/2 (775) 15-3/4 (400)
6” 22日(559) 33-5/8 (854) 17-3/4 (451)
8” 26日(660年) 42-3/8 (1076) 20 (508)
10” 31 (787) 49 (1245) 25 (635)
12 " 33 (838) 68 - 1/2 (1740) 27 (686)
14” 35 (889) 69 (1753) 31-1/2 (800)
16“ 39 (991) 74 (1880) 35-1/2 (902)
18” 43 (1092) 84 - 1/4 (2140) 43 (1092)
20” 47 (1194) 93 - 1/2 (2375) 51 (1295)
24” 55 (1397) 110 (2794) 51 (1295)
齿轮操作机构推荐用于8号″及以上尺寸

类900

尺寸(英寸(毫米))

大小 L / L1 H(打开) W
2” 14 1/2 (368) 26日(660年) 10-1/4 (260)
3” 15 (381) 26-3/8 (670) 已经降至11 (292)
4” 18 (457) 30 (762) 14 (356)
6” 24 (610) 40-3/4 (1035) 20 (508)
8” 29日(737) 51 (1295) 24 (610)
10” 33 (838) 61 (1549) 27 (686)
12 " 38 (965) 69 - 1/2 (1765) 31-1/2 (800)
14” 40-1/2 (1029) 77 (1956) 35-1/2 (902)
16“ 44-1/2 (1130) 82 - 3/4 (2102) 43 (1092)
齿轮操作机构推荐用于6号″及以上

类1500

尺寸(英寸(毫米))

大小 L / L1 H(打开) W
2” 14 1/2 (368) 21-1/2 (546) 已经降至11 (290)
3” 18-1/2 (470) 27-1/8 (689) 14 (356)
4” 21-1/2 (546) 31-1/2 (800) 20 (508)
6” 27-3/4 (705) 45 (1143) 24 (610)
8” 32-3/4 (832) 53-1/2 (1359) 27 (686)
10” 39 (991) 65 (1651) 35-1/2 (902)
12 " 44-1/2 (1130) 74 (1880) 43 (1092)
14” 49-1/2 (1257) 83 - 1/2 (2121) 51 (1295)
16“ 54-1/2 (1384) 88 (2235) 63 (1600)
齿轮操作机构推荐用于6号″及以上

类2500

尺寸(英寸(毫米))

大小 L / L1 H(打开) W
2” 17-3/4 (451) 24-7/8 (632) 12 (305)
3” 22-3/4 (578) 36 (914) 20 (508)
4” 所创26(673)半 41-1/2 (1054) 20 (508)
6” 36 (914) 57 (1448) 24 (610)
8” 40-1/4 (1022) 63 - 3/8 (1610) 24 (610)
齿轮操作机构推荐用于6号″及以上

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