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**阀的校验与管理

作者：华海恒辉来源：信息中心发布时间： 2009-3-12

1、**阀的基本知识
1）阀门：安装在压力容器、受压设备及连接管道上，用以控制介质流向的、具有可动机构的机械产品的总称。
2）阀门的公称通经：是指阀门与管道及所有其他附件连接处管道的名义直径，单位是毫米（用DN表示）。
3）**阀：是一种自动阀门，能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的**值。当压力恢复正常后，在自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。4）工作压力P：阀门在使用介质温度下的压力。
5）工作温度T：阀门在使用介质下的温度。
6）整定压力Ps: **阀在运行条件下开始开启的预定压力。在该压力下，开启阀瓣的力与使阀瓣保持在阀座的力平衡。
7）回座压力Pr:指**阀达到排放状态后，介质压力下跌至一定值，阀瓣重新与阀座接触，亦即开启高度变为零时，阀门进口处的静压力。8）启闭压差△Pbl：**阀整定压力与回座压力之差，通常用整定压力的百分数来表示，只有当整定压力很低时，才用Mpa表示。
9）排放压力Pb: 整定压力加上超过压力（超过压力指超过**阀整定压力所增加的压力，通常用整定压力的百分数来表示）
10）开启高度h: 阀瓣离开关闭位置的实际升程。
11）流道面积A：指阀进口端到关闭件密封面间流道的*小截面积，用来计算无任何阻力影响时的理论排量。对应于流道面积A的流道直径为do（喉径）。
12）排量系数Kd：阀门实际排量与理论排量的比值。
13）密封试验压力Pt:进行密封试验时规定的压力，在此压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。一般取整定压力的90%作为密封试验压力。
14）出厂试验；出厂前对产品所进行的壳体强度、密封性、开启压力的试验。

2、**阀基本结构
1）阀体 2）阀座 3）阀瓣 4）调节圈 5）弹簧 6）阀杆 7）阀盖 8）阀帽

3、**阀的分类
1）按使用介质分：a:蒸汽用**阀 b:空气及其它气体用**阀 c:液体用**阀
2）按公称压力分
a:低压**阀：公称压力PN≤1.6Mpa b:中压**阀：公称压力PN1.6～6.4Mpa
c:高压**阀：公称压力PN6.4～80.0Mpa d:超高压**阀：公称压力PN﹥100Mpa
3）按适用温度分：
a:超低温**阀：t≤-100°C b:低温**阀：-100°C～-40 °C
c:常温**阀：-40 °C～120 °C d:中温**阀：120 °C～450 °C
e:高温**阀：t＞ 450 °C
4）按连接方式分：
a:法兰连接**阀 b:螺纹连接**阀 c:焊接连接**阀
5）按开启高度分：
a:微启式**阀：开启高度在do /40～ do /20
b:全启式**阀：开启高度不小于do /4
c:中启式**阀：开启高度介于微启式和全启式之间
6）按结构形式分：
a:杠杆重锤式**阀 b:弹簧式**阀 c:脉冲式**阀（又称先导式**阀）
d:微启式**阀 e:全启式**阀 f:全封闭式**阀 g:半封闭式**阀 h:敞开式**阀

4、**阀的基本要求
**阀必须具备运行**性和经济性两大要求，在动作过程中必须做到：灵敏的开启、足量的排放、及时的回座、可靠的密封。

对**阀的基本技术要求：
1）整定压力大于3.0Mpa的蒸汽用**阀或介质温度大于235°C的空气或其它气体用**阀，应能防止排出的介质直接冲蚀弹簧。
2）蒸汽用**阀必须带有扳手，当介质压力达到整定压力75%以上时，能利用扳手将阀瓣提升，该扳手对阀的动作不应造成阻碍。
3）对有毒或易燃性介质用**阀必须采用封闭式**阀，且要防止阀盖和保护罩垫片处的泄漏。
4）为防止调整弹簧压缩量的机构松动，以及随意改变已调好的压力，必须设有防松装置并加铅封。
5）阀座应固定在阀体上，不得松动，全启式**阀应设有限制开启高度的机构。
6）**阀即使有部分损坏，任应能达到额定排量，当弹簧破损时，阀瓣等零件不会飞出阀体外。
7）对有附加背压力的**阀，应根据其压力的大小和变动情况，设置背压平衡机构。
8）对先导式**阀应分别对导阀和主阀作密封性和开启动作试验，都应达到标准规定的性能要求。

5、**阀的动作原理
向下作用于阀瓣的弹簧预紧力Fd，一部分用来抵抗介质作用力Po.S，另一部分产生阀门密封件之间的相互压紧力f,随着介质压力的提高，密封件间的相互压紧力随之减少，当介质压力达到开启压力Ps时，相互压紧力为零，**阀开启，此时满足：Fd=Ps.S

6、**阀相关标准
由于**阀的重要性，世界各国都对**阀的设计制造制定了许多相关标准和法规。我国早期的**阀标准大都参照前苏联的**阀标准。目前采用的**阀标准有：
GB/T12241-89（**阀一般要求） GB/T12242-89（**阀性能试验方法）
GB/T12243-89（弹簧直接载荷式**阀） ZB-J98-013-89（电站**阀技术条件）
API520/API526/API527（美标）

7、**阀校验与维修
要**的检验**阀的各项技术性能指标必须是进行全性能试验，试验*基本的要**具有实际运行状态，甚至超过实际运行状态。这种试验装置除了高温高压容器等设备外，还要具备各种参数的快速测定仪器，并保证具备大流量的高温高压蒸汽源，耗资巨大。

校验是**阀试验的一部分，是制造厂出厂试验的主要项目。出厂前一般都用常温的**阀校验台进行空气介质的开启压力整定和密封性试验。**阀常温校验台只能做开启压力整定和密封性试验。

（1）**阀在什么情况下需要校验
1）长期存放或**次使用之前
2）定期校验
3）严重损坏和锈蚀的阀
4）阀门铭牌丢失的阀
5）铅封损坏的阀门

（2）回座压力的调整意义和方法
国标定义的回座压力指**阀达到排放状态后，介质压力下跌至一定值，阀瓣重新与阀座接触，亦即开启高度变为零是，阀门进口处的静压力，回座压力太低太高都不好，太低将造成介质和能量的损失，太高则达不到排放量，造成阀门频跳，原则是在能达到排放量的情况下尽量的调高回座压力，降低介质和能量的损失。

（3）调整方法
回座压力是通过调节圈来调整的，调节的原理是间隙原理，间隙越小，喷出时阻力越大，托住阀芯下降的力越大，越不易回座，反之，间隙越大，阀芯越容易回落，回座压力越高。
对于只有下调节圈的**阀，调节圈向上调，回座压力下降，调节圈向下调，回座压力升高；对于有上下调节圈的**阀，上下调节圈的距离减小，回座压力降低，上下调节圈的距离增大，回座压力升高。

（4）校验方法及其优缺点
**阀校验有现场校验（在线校验）和校验台校验两种手段，条件允许下应该尽量在现场校验，因为现场校验更切合实际运行工况，因而更可靠。
现场校验的优点：便于对焊接式**阀的校验，可测定回座压力，测量准确。
缺点是校验时间长，系统要反复升压，不经济，较危险，不可以做密封性试验。

**阀常温校验台的优缺点:
a.解决常温介质和工作温度250°C以下的**阀整定和检漏。
b.确定**阀开启压力的较小误差范围，节约了新装**阀的调整时间，降低了劳动强度，减小能源消耗和减小工作危险性。
c.存在运行温度与常温下的误差（弹簧在高温下变软），不能校验回座压力。

（5）常温校验所使用的介质
常温校验一般使用空气、氮气和水（压力在20Mpa以上使用）。氧气、氢气、乙炔气等易燃、助燃或有毒有害介质不能作为介质源校验。煤油、汽油、柴油等也不能作为介质源。二氧化碳气体虽无毒不燃，但容易结冰，堵塞管路。

（6）**阀校验原理
将带压力的介质通入被校验**阀的进口处，待介质压力上升到**阀开启状态，测得此时的压力，即位开启压力并进行调整至规定的开启值即完成开启压力的校验。然后在压力下降至规定值（开启压力的90%），用观察压力表或其它法定方法检查其有无介质泄漏，即密封性校验。

8、**阀的修理
**阀的修理主要是对**阀密封面的修理，所以对**阀密封面材料有较高的要求，基本要**：有较高强度，可以承受较高的密封比压：有一定的抗冲击韧性，可以承受阀芯快速起跳回座的冲击：有较高硬度，可以承受介质冲蚀：不能生锈，否则很快泄漏：要耐高温，可以适用蒸汽等介质，不致高温变软：要耐腐蚀，可以承受酸碱等侵蚀。
**阀硬密封的主要形式有：平面密封、锥形密封、球形密封等，*常用的是平面密封。

（1）**阀密封面的修理
**阀密封面有金属和非金属两种，非金属密封一般用于常温介质，金属密封多用于高温高压介质。非金属材质的密封面在损坏后，一般都将镶圈（密封环）拆下调换，不能拆下或无备件只能用车削加工。金属密封面在损坏不太严重的情况下，都采用研磨的方式。研磨分为粗磨和精磨。阀座和阀芯必须用平整的磨具进行分开研磨，不能对磨，因为对磨后出现沟漕，一经开启回座后即泄漏。

（2）研磨工具、材料
磨具：研磨平板：a、铸铁（用于粗磨）b、硬质合金（用于细磨）磨头（用于研磨阀座）
磨料：氧化铬、白刚玉，280#、360#、600#、W4、W2.5、W1.5
磨剂：油酸、机油、菜油、猪油

（3）密封面的研磨
研磨是应用磨具和研磨剂，在研磨剂承受磨具一定的压力后，对工作表面进行微量磨削，从而使工件表面磨去一层极薄的金属，使工件表面获得高平整度和较高的表面光洁度等级，这种工艺加工过程叫研磨。

研磨的原理；研磨时，加在磨具上的研磨剂在受到工件和磨具一定的压力后，部分磨料被嵌入磨具内。当磨具与工件作复杂的相对运动时，磨料就在工件和磨具之间作滑动、滚动，产生切削和剂压，而使工件表面磨去一层凸峰，同时研磨剂起化学作用，很快形成一层氧化膜。

（4）**阀金属铭牌应包含的内容
1）型号、规格（通径） 2）压力等级 3）流道直径 4）公称压力 5）使用温度、介质 6）额定排量系数 7）制造厂、制造批准书编号8）出厂年月 9）产品编号 10）检验合格标志 11）开启压力

（5）高压校验的特点和注意事项
1）高压**阀开启时声音很大，特别是大口径
2）高压**阀开启是振动较大
3）开启时反冲力很大，故法兰连接处材料要好
4）弹簧调节不能很大，只能微调（高压**阀弹簧较粗）
5）高压**阀往往是高温高压的，常温校验时与工作情况存在误差（弹簧在高温时较软）
6）校验的气流、水流必须经过过滤

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