第三章 阀门连接形式与驱动方式.docx

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第三章阀门连接形式与驱动方式

《阀门技术》——阀门基础知识系列教材之三

阀门连接形式和驱动方式

主稿：

董金新

主要内容：

·阀门连接形式·阀门驱动方式

法兰连接……………1手动方式……………1

焊接连接……………1蜗杆传动……………1

对夹连接……………1齿轮传动……………1

螺纹连接……………1气动方式……………1

卡箍连接……………1电动方式……………1

液动方式……………1

其他传动……………1

《阀门技术》——阀门基础知识系列教材之三

阀门连接形式和驱动方式

一、阀门连接形式

阀门和管道的连接形式主要有法兰连接、焊接连接、对夹连接、螺纹连接、卡箍连接、卡套连接等方式。

（一）法兰连接

1、定义

法兰连接：

法兰连接是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。

管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。

法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。

法兰连接照片法兰连接图例

2、法兰连接适用范围

法兰连接可适用于各种公称尺寸、公称压力的阀门，但对使用温度有一定的限制，在高温工况时，由于法兰的连接螺栓易产生蠕变现象而造成泄漏，一般情况下法兰连接推荐在≤350℃温度使用。

3、法兰类型

法兰的结构型式：

整体法兰（IF）、承插焊法兰（SW）、螺纹法兰（Th）、带颈对焊法兰（WN）、带颈平焊法兰（SO）、板式平焊法兰（PL）、平焊环松套法兰（PJ/RJ）、对焊环松套法兰（PJ/SE）、法兰盖（BL）等。

4、法兰密封面形式

法兰密封面主要是防止管道中介质向外泄漏，密封面形式主要有平面（FF）、突面（RF）、凹凸面（MF）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）等几种。

平面法兰连接形式一般适用于PN40及以下的阀门，突面法兰、凹凸面法兰、榫槽面法兰连接形式一般适用于PN160及以下的阀门，环连接面法兰连接形式一般适用于PN420及以下的高压阀门。

阀门和管道连接采用凹凸面（MF）连接时，一般情况下阀门的端法兰采用凹面形式。

阀门和管道连接采用榫槽面（TG）连接时，一般情况下阀门的端法兰采用槽面（G）形式。

平面（FF）突面（RF）凹凸面（MF）

榫槽面（TG）环连接面（RJ）

5、法兰标准

·国家标准法兰（GB/T）

GB/T9112～GB/T9124标准规定了钢制管法兰的类型、参数、尺寸数据以及技术条件，其中GB/T9113.1～GB/T9113.4为整体钢制管法兰的标准。

整体钢制管法兰可分为平面整体钢制管法兰、突面整体钢制管法兰、凹凸面整体钢制管法兰、榫槽面整体钢制管法兰、环连接面整体钢制管法兰。

GB/T13402大直径碳钢管法兰

·中国化工行业标准

HG20592～HG20635，其中HG20592～HG20614属欧洲体系，HG20615～HG20635属美洲体系。

a、钢管外径分以下两种：

国际通用系列（A系列）——英制管

国内沿用系列（B系列）——公制管

b、螺纹法兰采用的管螺纹分为三种种情况：

采用按GB7306规定的55°圆锥内螺纹（Rc）

采用按GB7306规定的55°圆柱内螺纹（Rp）

采用按GB/T12716规定的60°圆锥管螺纹（NPT）

c、法兰标记

HG20592和HG20615对欧洲体系和美洲体系的法兰做出了标记规定。

·中国机械行业标准

JB/T79.1～JB/T79.4

JB/T81

JB/T82.1～JB/T82.4

JB/T83～JB/T86

·中国石油化工行业标准SH3406—1996

·美国标准ASMEB16.5—2003ASMEB16.47—2003

·日本标准JISB2210～JISB2216

·德国标准DIN2531～DIN2535灰铸铁法兰DIN2543～DIN2551铸钢法兰

·英国标准BS4504

·法国标准NFE29-211钢制法兰

6、法兰尺寸查询示例

如阀门连接法兰采用标准HG/T20592的整体钢制管法兰，公称压力PN25，公称尺寸DN100，密封面为RF形式，查标准HG/T20592得出法兰尺寸如下：

7、注意事项

·法兰螺栓支承面及螺栓孔的位置

GB/T9124中规定：

法兰的螺栓支承面应进行机加工或锪孔，锪孔尺寸按GB/T152.4的有关规定，加工后的法兰应保证符合表3规定的极限偏差要求。

所有螺栓孔应均等地分布在螺栓孔中心圆直径上，对于整体式法兰，其螺栓孔应和管道主轴线或铅垂线跨中布置。

·法兰密封面的密纹水线

HG20603中规定：

≤PN40的突面法兰采用非金属平垫片、聚四氟乙烯包覆垫和柔性石墨复合垫时，可车制密水纹线，密封面代号为RF（A），密封面粗糙度为Ra6.3～12.5，水线的深度为0.05mm，水线节距为0.8mm，加工刀具圆角为1.6mm。

GB/T9124中规定：

当使用非金属软垫片时，突面法兰密封面上允许加工水线，但应在订货合同中注明。

突面法兰的密封面允许按f×45°倒角。

密封面粗糙度为Ra3.2～12.5，水线的深度为0.05mm，水线节距为0.8mm，加工刀具圆角为1.6mm。

ASMEB16.5标准中6.4.5.3中规定：

应提供同心圆式或螺旋式的细齿表面，其综合表面平均粗糙度为Ra3.2～6.3，切削刀具应为1.5mm（0.06in）或更大关径，每mm的细齿数为1.8～2.2个（每英寸的细齿数为45～55）。

（二）焊接连接

阀门焊接连接：

焊接连接是指阀门阀体带有焊接坡口，通过焊接方式和管道系统相连的一种连接形式。

GB/T12224、API600、ASMEB16.34等标准对焊接坡口做出了规定，其焊接坡口形式如下：

管子壁厚t≤22mm的焊接端管子壁厚t>22mm的焊接端

阀门和管道的焊接连接分为对焊连接（BW）和承插焊连接（SW），承插焊端应符合JB/T1751的规定。

对焊连接（BW）可适用于各种尺寸、各种压力以及高温的工况，承插焊连接（SW）一般适用于≤DN50的阀门。

对焊连接承插焊连接

（三）对夹连接

对夹连接指阀门两侧的管道法兰，通过螺栓夹紧使阀门和管道系统相边的一种连接方式。

示图如下：

（四）螺纹连接和卡箍连接

螺纹连接指阀体上带有内螺纹或外螺纹，通过螺纹和管道系统相连的一种连接方式。

卡箍连接是指阀体上带有夹口，通过卡箍和管道系统相连的一种连接方式。

阀门和管道螺纹连接图示卡箍连接闸阀

二、阀门驱动方式

阀门驱动方式主要有手动、蜗杆传动、齿轮传动（包括锥齿轮和正齿轮）、电动、气动、液动、电磁传动、电—液动、气—液动、电磁—液动等方式。

（一）手动

借助手轮、手柄、杠杆等由人力来操纵的阀门。

（二）蜗杆传动装置（Wormgearactuator）

用蜗轮蜗杆机构启闭或调节阀门的驱动装置。

蜗杆传动装置照片蜗杆传动装置示图

（三）圆锥齿轮传动装置（Conicalgearactuator）

用圆锥齿轮机构启闭或调节阀门的驱动装置，亦称伞齿轮传动。

圆锥齿轮传动装置照片圆锥齿轮传动装置示图

（四）圆柱齿轮传动装置（Conicalgearactuator）

用圆柱齿轮机构启闭或调节阀门的驱动装置，亦称正齿轮传动。

圆柱齿轮传动装置照片圆柱齿轮传动装置示图

（五）电动装置（Electricactuator）

用电力启闭或调节阀门的驱动装置，亦称电动执行机构。

电动装置安装示例电动装置

·阀门电动装置是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备，其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。

·操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数，电动装置输出力矩应为阀门操作最大力矩的1．2～1．5倍。

（六）气动装置（Pneumaticactuator）

用气力启闭或调节阀门的驱动装置，亦称气动执行机构。

（七）液动装置（Hydrauicactuator）

用液压力启闭或调节阀门的驱动装置，亦称液动执行机构。