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第1章 阀门基础知识1

1.1 阀门分类1

1.1.1　按自动和驱动分类1

1.1.2　按用途和作用分类1

1.1.3　按主要技术参数分类1

1.1.3.1　按公称尺寸分类1

1.1.3.2　按公称压力分类1

1.1.3.3　按介质工作温度分类1

1.1.3.4　按阀体材料分类1

1.1.3.5　按与管道的连接方式分类2

1.1.3.6　按操纵方式分类2

1.1.4　按结构特征分类2

1.1.5　按结构原理分类3

1.2 阀门名词术语6

1.2.1 阀门分类术语6

1.2.2　阀门结构与零部件术语12

1.2.3　阀门性能及其他术语15

1.3 阀门型号编制方法20

1.3.1　一般工业用阀门型号编制方法21

1.3.1.1 阀门的型号编制21

1.3.1.2　阀门的命名24

1.3.1.3 阀门型号和名称编制示例24

1.3.2　真空阀门型号编制方法24

1.3.2.1 真空阀门的型号编制24

1.3.2.2　真空阀门型号编制示例24

1.3.3　调节阀的型号编制方法25

1.3.3.1　调节阀的型号编制25

1.3.3.2　调节阀型号编制示例25

1.3.4　调压器型号编制方法26

1.3.5 电站阀门型号编制方法26

1.3.5.1 电站阀门的型号编制27

1.3.5.2　电站阀门型号编制示例29

1.4 阀门标志和识别涂漆29

1.4.1 阀门的标志29

1.4.1.1　标志的标记方法30

1.4.1.2　标志的标记式样30

1.4.1.3　标志的标记位置31

1.4.1.4　标志的标记尺寸31

1.4.2　阀门的识别涂漆32

1.5 阀门常用标准代号32

1.5.1　我国标准代号32

1.5.2　国外主要标准代号33

1.6 阀门中的压力损失33

1.6.1 阀门的流量系数33

1.6.2　阀门的流阻系数47

1.7 阀门参数51

1.7.1 公称尺寸51

1.7.2　公称压力52

1.7.3　压力-温度额定值52

1.7.3.1 美国标准52

1.7.3.2　英国标准54

1.7.3.3　前苏联标准55

1.7.3.4　国际标准55

1.7.3.5 中国标准55

1.7.4　阀门的结构长度56

1.7.4.1 中国数据56

1.7.4.2　美国数据76

1.7.4.3　国际标准化组织（ISO）数据109

1.7.4.4　欧共体数据117

1.7.4.5 日本数据144

1.7.5　连接法兰171

1.7.5.1　钢制管法兰中国国家标准171

1.7.5.2　钢制管法兰中国机械行业标准221

1.7.5.3　钢制管法兰中国化工行业标准264

1.7.5.4　钢制管法兰中国石油化工行业标准277

1.7.5.5　美国ASME B16.5—2003管法兰和法兰管件326

1.7.5.6 美国ASME/ANSI B16.1—1998、ASME/ANSI B16.2—1998铸铁法兰尺寸349

1.7.5.7　美国ASME B16.47—1996大口径钢法兰尺寸351

1.7.5.8 美国API6A—2004（ISO 10423∶2003,IDT）钢制管法兰361

1.7.5.9 日本JIS法兰的结构形式及尺寸378

1.7.5.10 欧共体EN法兰的结构形式及尺寸403

1.7.5.11 国际标准化组织ISO 7001—1∶1992钢制法兰437

1.7.5.12　美国水道学会标准AWWA C207—2001法兰尺寸478

1.7.5.13　英国BS4504—1989标准法兰484

1.7.5.14　法国NF E29-211—1999钢制法兰491

1.7.6　其他连接端495

1.7.6.1 对接焊端495

1.7.6.2　承插焊和螺纹连接的锻钢管件504

1.7.6.3　辅助连接507

第2章 典型阀门结构、配合精度、表面粗糙度和设计标准511

2.1　典型阀门结构和设计标准511

2.1.1 闸阀511

2.1.1.1　钢制闸阀511

2.1.1.2　铁制闸阀514

2.1.1.3　铜制闸阀517

2.1.1.4　其他结构形式的闸阀519

2.1.2　截止阀520

2.1.2.1　钢制截止阀520

2.1.2.2　铁制截止阀527

2.1.2.3　铜制截止阀528

2.1.2.4　其他结构形式的截止阀530

2.1.3　止回阀532

2.1.3.1　钢制止回阀532

2.1.3.2　铁制和铜制止回阀538

2.1.3.3　其他结构形式止回阀540

2.1.4　球阀542

2.1.4.1 球阀的设计标准和适用范围542

2.1.4.2　球阀的结构542

2.1.5　旋塞阀550

2.1.5.1 旋塞阀的设计标准和适用范围550

2.1.5.2　旋塞阀的结构551

2.1.6　蝶阀555

2.1.6.1 蝶阀的设计标准和适用范围555

2.1.6.2　蝶阀的典型结构555

2.1.7　隔膜阀和管夹阀567

2.1.7.1 隔膜阀的设计标准和适用范围567

2.1.7.2　隔膜阀的结构567

2.1.7.3　管夹阀的结构570

2.1.8　柱塞阀570

2.1.8.1 柱塞阀的设计标准和适用范围570

2.1.8.2　柱塞阀的结构571

2.1.9　安全阀575

2.1.9.1 安全阀的设计标准和主要设计依据575

2.1.9.2　安全阀的结构形式578

2.1.10　减压阀587

2.1.10.1 减压阀的设计标准和适用范围587

2.1.10.2　减压阀的结构587

2.1.11　蒸汽疏水阀591

2.1.11.1　蒸汽疏水阀的设计标准591

2.1.11.2　蒸汽疏水阀的结构592

2.1.12　真空阀599

2.1.12.1 真空阀的设计标准和适用范围599

2.1.12.2　真空阀的结构形式和使用范围600

2.1.13　调节阀606

2.1.13.1　调节阀的设计标准606

2.1.13.2　调节阀的结构形式606

2.2　主要阀类的配合精度和表面粗糙度615

2.2.1 闸阀615

2.2.2　截止阀620

2.2.3　止回阀628

2.2.4　柱塞阀630

2.2.5　球阀630

2.2.6　旋塞阀640

2.2.7　蝶阀641

2.2.8　隔膜阀641

2.2.9　减压阀652

2.2.10　安全阀657

2.2.11　蒸汽疏水阀657

2.2.12　调节阀669

第3章　设计计算数据673

3.1 阀门管件温度压力分级表673

3.2　铸造阀门管件用材料的力学性能676

3.3　铸造阀门管件用材料的许用应力679

3.4　锻造阀门管件用材料的力学性能682

3.5　锻造阀门管件用材料的许用应力685

3.6　阀杆材料的力学性能687

3.7 阀杆材料的许用应力690

3.8　螺栓、螺钉材料的力学性能692

3.9　各种材料的联接螺栓、螺钉许用应力和许用载荷696

3.10 美国ASME标准规定材料的许用应力717

3.10.1　铸铁的许用应力717

3.10.2　碳素钢和合金钢的许用应力718

3.10.3 高合金钢的许用应力726

3.11 密封的必需比压740

3.12　密封材料的许用比压741

3.13　石棉填料的系数742

3.14　梯形螺纹的摩擦系数与半径742

3.15 梯形螺纹计算参数745

3.16 细牙普通螺纹计算参数747

3.17　各种材料的螺纹许用应力749

3.18 阀杆支承形式影响系数750

3.19　各种材料的临界细长比751

3.20　各种材料常温时的临界许用压应力752

3.21　垫片挤压的有效宽度BN的计算752

3.22　垫片的计算参数754

3.23　法兰连接零件之间的温度差755

3.24 阀门管件计算中的各种摩擦因数755

3.25　椭圆阀体b/a<0.4的校正系数756

3.26 锥形顶盖的应力系数756

3.27 平封头的计算参数757

3.28　圆板应力系数值757

3.29　系数n值758

3.30　形状系数K值758

3.31 安全阀的关闭压力、开启压力和排放压力758

3.32 闸阀阀杆轴向力计算系数759

3.33 法兰用螺栓上的拧紧力矩推荐值759

第4章 阀门材料760

4.1　壳体材料760

4.1.1 壳体常用材料的标准及牌号对照760

4.1.1.1　铸铁标准及牌号对照760

4.1.1.2　铸钢标准及牌号对照763

4.1.1.3　锻钢标准及牌号对照770

4.1.2　材料的压力-温度额定值777

4.1.2.1 中国数据777

4.1.2.2　美国数据814

4.1.2.3　英国数据892

4.1.2.4 日本数据893

4.1.3 壳体常用材料的使用温度范围894

4.1.3.1 国产材料894

4.1.3.2　美国ASTM材料896

4.1.4　壳体常用材料的化学成分和力学性能898

4.1.4.1　灰铸铁898

4.1.4.2　可锻铸铁900

4.1.4.3　球墨铸铁901

4.1.4.4　碳素钢铸件902

4.1.4.5　碳素钢锻件906

4.1.4.6　合金钢铸件909

4.1.4.7　不锈钢铸件910

4.1.4.8　铜合金914

4.1.4.9　铝合金922

4.1.4.10　镍及其合金924

4.2　内件材料939

4.2.1　常用内件材料939

4.2.1.1 ANSI/API 600—2001、ISO 10434—1998基础内件材料939

4.2.1.2　ANSI/API 600—2001、ISO 10434—1998阀杆和上密封座（或堆焊密封面）的最小硬度值940

4.2.1.3　BS1873—1990规定的内件材料、硬度及应用范围940

4.2.2　常用内件材料的组合942

4.2.3　内件材料的使用温度943

4.2.4　常用密封面材料的适用介质943

4.3　紧固件材料944

4.3.1 紧固件材料的标准和使用方法944

4.3.2　紧固件材料的选用947

4.3.3　常用紧固件材料的化学成分及力学性能950

4.3.4　常用紧固件材料的标准及牌号对照955

4.4　填料和垫片960

4.4.1 填料960

4.4.1.1 阀门常用填料名称和代号960

4.4.1.2　美国推荐使用的填料960

4.4.1.3 日本华尔卡公司推荐使用的填料964

4.4.1.4　阀门常用填料牌号对照965

4.4.2　垫片967

4.4.2.1 阀门常用垫片967

4.4.2.2 日本华尔卡公司推荐使用的垫片967

4.4.2.3　常用法兰垫片968

4.4.2.4　阀门法兰常用垫片牌号对照969

4.4.3　填料、垫片组合选用举例971

4.5　阀门密封面常用堆焊、喷焊材料973

4.5.1　堆焊焊丝的选用973

4.5.2　喷焊焊粉的选用973

4.5.3　焊条电弧焊堆焊用焊条974

4.5.4　有色金属焊及焊丝980

4.5.5　铸铁电焊条982

4.5.6　熔剂及气焊粉983

4.6　耐腐蚀材料的选择984

4.6.1　耐腐蚀金属材料的选择984

4.6.1.1　耐硝酸腐蚀材料984

4.6.1.2　耐硫酸腐蚀材料984

4.6.1.3　耐盐酸腐蚀材料985

4.6.1.4　耐氢氟酸腐蚀材料985

4.6.1.5　耐醋酸腐蚀材料987

4.6.1.6　耐磷酸腐蚀材料987

4.6.1.7　耐氢氧化钠腐蚀材料987

4.6.1.8　耐硫化物腐蚀材料989

4.6.1.9　耐混酸腐蚀材料989

4.6.1.10　耐有机酸腐蚀材料990

4.6.1.11 主要金属的耐蚀性991

4.6.1.12　常见腐蚀性介质阀门材料的选用1000

4.6.1.13　其他资料1010

4.6.2　耐腐蚀非金属材料的选择1016

4.6.2.1　橡胶1016

4.6.2.2　塑料1021

4.7　通用阀门材料的选用1024

4.7.1 灰铸铁阀门材料的选用1024

4.7.2　可锻铸铁阀门材料的选用1025

4.7.3　球墨铸铁阀门材料的选用1026

4.7.4　铜合金阀门材料的选用1027

4.7.5　碳素钢阀门材料的选用1027

4.7.6 高温钢阀门材料的选用1030

4.7.7　低温钢阀门材料的选用1030

4.7.8　不锈耐酸钢阀门材料的选用1030

第5章 阀门的设计与计算1034

5.1 阀门通用部分计算符号1034

5.1.1　一般计算符号、名称和单位1034

5.1.2　计算零件、部位总分类及代号1034

5.2 阀门通用部分典型计算项目1039

5.2.1 闸阀1039

5.2.1.1 升降杆楔式闸阀（单闸板、双闸板）1039

5.2.1.2　旋转杆楔式单闸板闸阀1039

5.2.1.3　升降杆平行式闸阀1041

5.2.1.4　旋转杆平行式单闸板闸阀1042

5.2.2　截止阀1043

5.2.2.1 升降杆式截止阀1043

5.2.2.2　旋转杆式截止阀1045

5.2.3　止回阀1045

5.2.3.1　旋启式止回阀1045

5.2.3.2　升降式止回阀1046

5.2.3.3　蝶式止回阀1046

5.2.3.4　球形止回阀1048

5.2.3.5　隔膜式止回阀1048

5.2.4　球阀1049

5.2.4.1　浮动球球阀1049

5.2.4.2　固定球球阀1051

5.2.4.3　浮动球三通球阀1053

5.2.4.4 半球式金属密封固定球三通球阀1054

5.2.4.5　升降杆式球阀1055

5.2.4.6　调节球阀1056

5.2.5　旋塞阀1056

5.2.5.1　填料式旋塞阀1056

5.2.5.2　紧定式旋塞阀1056

5.2.5.3　衬聚四氟乙烯旋塞阀1056

5.2.5.4　油密封式旋塞阀1058

5.2.5.5　压力平衡式油密封旋塞阀1058

5.2.5.6　提升式旋塞阀1060

5.2.5.7　双动作旋塞阀1061

5.2.5.8　三通填料式旋塞阀1061

5.2.6　柱塞阀1062

5.2.6.1　直通式柱塞阀1062

5.2.6.2　直角式柱塞阀1062

5.2.6.3　截止柱塞阀1062

5.2.6.4　双阀瓣压力平衡式柱塞阀1068

5.2.7　蝶阀1069

5.2.7.1 中线蝶阀1069

5.2.7.2　单偏心蝶阀1070

5.2.7.3　双偏心蝶阀1071

5.2.7.4　三偏心蝶阀1072

5.2.8　隔膜阀1074

5.2.8.1　堰式隔膜阀1074

5.2.8.2　平底直通式隔膜阀1076

5.2.8.3　气动管夹阀1076

5.2.9　蒸汽疏水阀1076

5.2.9.1　杠杆浮球式蒸汽疏水阀1076

5.2.9.2　自由浮球式蒸汽疏水阀1078

5.2.9.3　敞口向上浮子式蒸汽疏水阀1078

5.2.9.4　杠杆敞口向上浮子式蒸汽疏水阀1079

5.2.9.5　带有活塞先导阀的敞口向上浮子式蒸汽疏水阀1080

5.2.9.6　敞口向下杠杆浮子式蒸汽疏水阀1080

5.2.9.7 敞口向下自由浮子式蒸汽疏水阀1081

5.2.9.8　膜盒式蒸汽疏水阀1081

5.2.9.9　隔膜式蒸汽疏水阀1082

5.2.9.10　波纹管式蒸汽疏水阀1082

5.2.9.11　悬臂梁双金属片式蒸汽疏水阀1083

5.2.9.12　简支梁双金属片式蒸汽疏水阀1083

5.2.9.13　单片双金属式蒸汽疏水阀1083

5.2.9.14 圆形双金属片式蒸汽疏水阀1084

5.2.9.15　脉冲式蒸汽疏水阀1084

5.2.9.16　圆盘式蒸汽疏水阀1085

5.2.10　安全阀1086

5.2.10.1　螺纹联接微启式安全阀1086

5.2.10.2　内装微启式安全阀1087

5.2.10.3　法兰连接不带手柄全启式安全阀1087

5.2.10.4　法兰连接带手柄波纹管全启式安全阀1088

5.2.10.5　先导式安全阀1089

5.2.11 减压阀1090

5.2.11.1　活塞式减压阀1090

5.2.11.2　杠杆式减压阀1090

5.2.11.3 内上弹簧薄膜式减压阀1093

5.2.11.4　内下弹簧薄膜式减压阀1093

5.2.11.5　薄膜弹簧式减压阀1096

5.2.12　调节阀1097

5.2.12.1 气动薄膜直通单座调节阀1097

5.2.12.2　气动薄膜角式单座调节阀1097

5.2.12.3　气动薄膜波纹管单座调节阀1099

5.2.12.4　气动薄膜双阀座调节阀1099

5.2.12.5　气动薄膜套筒调节阀1100

5.2.12.6　自力式气动薄膜调节阀1101

5.3 阀门通用部分计算式1102

5.3.1 阀体壁厚计算式（T1～T10）1102

5.3.1.1 钢及合金钢圆形阀体壁厚计算式1102

5.3.1.2　铸铁圆形阀体壁厚计算式1102

5.3.1.3　铸铁椭圆形阀体壁厚计算式1102

5.3.1.4　非圆形截面阀体壁厚计算式1104

5.3.1.5　其他部位壁厚计算式1104

5.3.1.6　厚壁球形体壁厚计算式1109

5.3.1.7　ASME壳体最小壁厚计算式1110

5.3.2　密封面、环上总作用力及计算比压计算式（M1～M8、H1）1111

5.3.2.1　平面密封1111

5.3.2.2　高压、带弹簧平面密封1111

5.3.2.3　带有卸压阀的平面密封1112

5.3.2.4　高压带有内旁通的平面密封1112

5.3.2.5　球面或平面密封1113

5.3.2.6　隔膜阀密封面1113

5.3.2.7　锥面密封1114

5.3.2.8　球面密封1114

5.3.2.9　内压自封式密封环1114

5.3.3　阀杆强度核算计算式（G1～G12）1116

5.3.3.1 升降杆（明杆）强度验算1116

5.3.3.2　旋转升降杆（暗杆）强度验算1116

5.3.3.3　阀杆头部强度验算1118

5.3.3.4　阀杆稳定性验算1119

5.3.3.5　平行式升降杆闸阀阀杆强度验算1119

5.3.3.6　平行式旋转杆闸阀阀杆强度验算1122

5.3.3.7　上下分段阀杆强度验算1122

5.3.3.8　带内旁通的旋转升降杆截止阀阀杆强度验算1122

5.3.3.9　旋转升降杆截止阀阀杆强度验算1126

5.3.3.10　带防转键的阀杆强度验算1126

5.3.3.11 带有卸压阀的阀杆强度验算1126

5.3.3.12　带有卸压阀的阀杆头部强度验算1131

5.3.4　闸板及阀瓣厚度计算式1131

5.3.4.1 单面强制密封单闸板厚度1131

5.3.4.2　单面强制密封双闸板厚度1132

5.3.4.3　橡胶薄膜强度验算1132

5.3.4.4　平行式双闸板厚度1133

5.3.4.5　平面密封截止阀阀瓣强度验算1133

5.3.4.6　平面密封截止阀孔连接阀瓣强度验算1135

5.3.4.7　部分球面闸板或阀瓣厚度计算1135

5.3.4.8　平板闸板或阀瓣厚度计算1136

5.3.4.9 圆板铰支闸板或阀瓣强度验算1136

5.3.5 支架与传动装置连接处强度验算1137

5.3.6　填料箱部位计算式（X1～X4）1137

5.3.6.1 密封面上总作用力及计算比压1137

5.3.6.2　填料函厚度1137

5.3.6.3　腔体厚度1139

5.3.6.4　带凸肩活动填料箱密封面上总作用力及计算比压1139

5.3.7　双头螺柱强度验算计算式（S1～S11）1141

5.3.7.1　中低压、常温时强度验算1141

5.3.7.2　中低压、初加温时强度验算1141

5.3.7.3　中低压、高温时强度验算1141

5.3.7.4　中低压、高温时强度验算的简化计算1141

5.3.7.5　支架连接强度验算1141

5.3.7.6　高压、常温时强度验算1141

5.3.7.7　高压、初加温时强度验算1141

5.3.7.8　高压、高温时强度验算1141

5.3.7.9　带凸肩活动填料箱常温时强度验算1141

5.3.7.10　填料压盖连接强度验算1141

5.3.7.11　带自封式密封环强度验算1141

5.3.8　中法兰强度验算式（F1～F4）1148

5.3.8.1 中低压、中法兰强度验算1148

5.3.8.2 高压、中法兰强度验算1148

5.3.8.3　常温时强度验算1148

5.3.9　填料压盖强度验算式（Y1）1151

5.3.10　螺纹强度计算式（W1～W3）1151

5.3.10.1　梯形螺纹强度验算1151

5.3.10.2　双头螺柱联接螺纹强度验算1151

5.3.10.3　螺母联接螺纹强度验算1154

5.3.11 阀盖强度验算式（I1～I5）1154

5.3.11.1　蝶形开孔阀盖强度验算1154

5.3.11.2　蝶形盖厚度计算1156

5.3.11.3　无折边阀盖强度验算1156

5.3.11.4 平板Ⅰ型阀盖强度验算1157

5.3.11.5　平板Ⅱ型、Ⅲ型阀盖强度验算1157

5.3.12　支架强度验算计算式（J1～J7）1158

5.3.12.1　T形加强肋支架强度验算1158

5.3.12.2　椭圆形加强肋支架强度验算1158

5.3.12.3　两段盖平板支架弯曲验算1160

5.3.12.4　T形加强肋两段盖支架强度验算1161

5.3.12.5　曲杆支架强度验算1161

5.3.12.6 弓形加强肋支架强度验算1164

5.3.12.7　扇形加强肋支架强度验算1164

5.3.13　手轮、手柄计算式（L1～L4）1166

5.3.13.1 升降杆手轮总转矩及圆周力1166

5.3.13.2　旋转升降杆手轮总转矩及圆周力1167

5.3.13.3　带防转键手轮总转矩及圆周力1168

5.3.13.4　手柄总转矩及圆周力1169

5.4　阀门专用部分计算式1171

5.4.1 旋塞阀1171

5.4.1.1 旋塞通道孔面积的设计与计算1171

5.4.1.2　旋塞阀阀杆力矩1171

5.4.2　球阀1173

5.4.2.1 浮动球球阀阀杆力矩1173

5.4.2.2　固定球球阀的阀杆力矩1175

5.4.2.3　球阀阀杆的强度计算1176

5.4.2.4　球阀密封比压的计算式1177

5.4.2.5　体腔内介质压力超过1.33p时，阀座自动泄放的计算式1178

5.4.3　蝶阀1180

5.4.3.1　蝶阀阀杆力矩计算式1180

5.4.3.2　蝶板的设计计算1180

5.4.4　隔膜阀1184

5.4.4.1　隔膜厚度的计算1184

5.4.4.2　隔膜的启闭行程1184

5.4.4.3　密封面挤压校核1184

5.4.5　蒸汽疏水阀临界开启时力平衡方程计算式1184

5.4.5.1 机械型杠杆浮球式蒸汽疏水阀1184

5.4.5.2　机械型双阀瓣杠杆浮球式蒸汽疏水阀1184

5.4.5.3　机械型自由浮球式蒸汽疏水阀1184

5.4.5.4　机械型敞口向上浮子式蒸汽疏水阀1184

5.4.5.5　机械型杠杆敞口向上浮子式蒸汽疏水阀1187

5.4.5.6　机械型敞口向上活塞浮子式蒸汽疏水阀1188

5.4.5.7　机械型杠杆敞口向下浮子式蒸汽疏水阀1188

5.4.5.8　机械型敞口向下自由浮子式蒸汽疏水阀1189

5.4.5.9　热静力型膜盒式蒸汽疏水阀1189

5.4.5.10　热静力型隔膜式蒸汽疏水阀1190

5.4.5.11　热静力型波纹管式蒸汽疏水阀1190

5.4.5.12　热静力型双金属悬臂梁式蒸汽疏水阀1190

5.4.5.13　热静力型双金属简支梁式蒸汽疏水阀1192

5.4.5.14　热静力型双金属圆环式蒸汽疏水阀1192

5.4.5.15　热动力型脉冲式蒸汽疏水阀1192

5.4.5.16　热动力型圆盘式蒸汽疏水阀1192

5.4.6　安全阀1193

5.4.6.1　安全阀额定排量的计算1193

5.4.6.2　安全阀流道直径与公称通径的确定1204

5.4.6.3　安全阀密封计算1204

5.4.6.4 弹簧式安全阀动作特性计算及弹簧刚度的确定1205

5.4.6.5　安全阀弹簧的计算式1206

5.4.6.6　安全阀排气反作用力的计算1206

5.4.7　减压阀1210

5.4.7.1　减压阀流量的计算1210

5.4.7.2　主阀流通面积的计算1214

5.4.7.3　主阀瓣开启高度的计算1217

5.4.7.4　副阀流通面积及副阀瓣开启高度的计算1218

5.4.7.5　减压阀弹簧的计算1223

5.4.7.6　膜片的计算1224

5.4.7.7　减压阀静态特性偏差值的验算1224

5.4.7.8　先导式减压阀设计的基本要求1225

5.4.8　调节阀1227

5.4.8.1 调节阀阀瓣的流量特性曲线1227

5.4.8.2　阀瓣形面的绘制和计算1228

5.4.8.3　波纹管的强度计算1236

5.4.8.4　橡胶膜片传动装置力的计算1241

5.4.8.5　金属膜片传动装置力的计算1245

5.4.8.6　压缩弹簧的计算1249

5.5　阀门的结构设计1249

5.5.1 阀门设计程序1249

5.5.1.1 阀门设计的基本内容1249

5.5.1.2　阀门设计程序1250

5.5.2　阀体的结构设计1250

5.5.2.1　截止阀阀体结构设计1250

5.5.2.2　闸阀阀体结构设计1253

5.5.2.3　旋启式止回阀阀体结构设计1260

5.5.2.4　升降式止回阀阀体结构设计1261

5.5.2.5　对分式浮动球球阀阀体结构设计1261

5.5.3　阀体与阀盖的连接形式1266

5.5.3.1　螺栓的间距1266

5.5.3.2　法兰密封面形式1266

5.5.3.3　自紧密封结构形式、工作原理及应用范围1266

5.5.4　常见阀盖的结构形式1270

5.5.4.1 阀杆螺母下装式整体阀盖1270

5.5.4.2 阀杆螺母上装式整体阀盖1270

5.5.4.3　分离式支架阀盖1270

5.5.5 闸阀密封副的结构形式1271

5.5.5.1 闸阀阀座的结构形式1271

5.5.5.2　闸板的结构形式1271

5.5.6　截止阀密封副的结构形式1279

5.5.7　止回阀密封副的结构形式1288

5.5.7.1　止回阀阀座1288

5.5.7.2　止回阀阀瓣1289

5.5.8　球阀密封副的结构1292

5.5.8.1　球阀密封副结构1292

5.5.8.2　球体的不同结构1293

5.5.8.3　阀座设计1297

5.5.8.4　预紧力的调节1297

5.5.9　旋塞密封副的结构1297

5.5.9.1　旋塞的结构1297

5.5.9.2　旋塞的设计1300

5.5.10　蝶阀密封副的结构形式1301

5.5.10.1　强制密封蝶阀1301

5.5.10.2　充压密封密封副结构1303

5.5.10.3 自动密封蝶阀的密封副结构1303

5.5.11 安全阀关闭件的密封结构及特点1304

5.5.12　低温阀的设计1305

5.5.12.1 低温阀门的设计要求1305

5.5.12.2　低温阀的材料选用1305

5.5.12.3　低温阀门的特殊结构1307

第6章 阀门零部件1311

6.1　伞形手轮1311

6.2　平形手轮1313

6.3　手柄1316

6.4　扳手1316

6.5 阀杆螺母1317

6.5.1 阀杆螺母（一）1317

6.5.2　阀杆螺母（二）1318

6.5.3　阀杆螺母（三）1318

6.5.4　阀杆螺母（四）1319

6.5.5 阀杆螺母（五）1320

6.5.6　阀杆螺母（六）1320

6.6　锁紧螺母1323

6.6.1 锁紧螺母（一）1323

6.6.2　锁紧螺母（二）1323

6.7　轴承压盖1324

6.7.1 轴承压盖（一）1324

6.7.2　轴承压盖（二）1324

6.8　衬套1326

6.9　填料压套1326

6.9.1 填料压套（一）1326

6.9.2　填料压套（二）1326

6.9.3 填料压套（三）1327

6.10　压套螺母1328

6.11　填料压盖1329

6.12　填料压板1330

6.13　T形螺栓1330

6.14 隔环1333

6.15　石棉填料1333

6.16　塑料填料1334

6.17　填料垫1335

6.17.1 填料垫（一）1335

6.17.2　填料垫（二）1336

6.18 垫片1337

6.18.1 垫片（一）1337

6.18.2　垫片（二）1338

6.18.3　垫片（三）1341

6.18.4　垫片（四）1342

6.19　上密封座1344

6.20　闸阀阀座1345

6.21　阀瓣盖1346

6.22 对开圆环1347

6.23　止退垫圈1347

6.24　底阀阀瓣密封圈1348

6.25　旋启式止回阀阀瓣密封圈1348

6.26　旋启式止回阀阀瓣密封圈压板1349

6.27　顶心1349

6.28　调整垫1351

6.29　填料压环1351

6.30　氨阀阀瓣1352

6.31 接头垫1354

6.32　接头1354

6.33　接头螺母1354

6.34 卡套1355

6.35　卡套螺母1356

6.36　轴套1357

6.37 六角螺塞1357

6.38　螺塞垫1359

6.39　活节螺栓1359

6.40　双头螺柱1361

6.40.1 双头螺柱（bm=1d）1361

6.40.2 双头螺柱（bm=1.25d）1364

6.40.3 等长双头螺柱1368

6.41 圆螺母1371

6.41.1 小圆螺母1371

6.41.2 圆螺母1372

6.42 PN250MPa锥面垫、锥面盲垫1374

6.43 PN250MPa螺套1375

6.44 PN250MPa内外螺母1376

6.45　PN250MPa接头螺母1376

6.46　PN250MPa外螺母1377

6.47　PN250MPa内外螺套1378

6.48　PN250MPa定位环1378

6.49　PN250MPa螺纹法兰1379

6.50　PN250MPa双头螺柱1379

6.51　PN250MPa阶端双头螺柱1380

6.52　PN250MPa螺母1381

6.53　PN250MPa异径管1382

6.54　PN250MPa异径接头1383

6.55　PN250MPa等径三通、等径四通1383

6.56　PN250MPa异径三通、异径四通1386

6.57 PN250MPa弯管1389

第7章 阀门结构要素1390

7.1 阀杆头部尺寸1390

7.2　上密封座尺寸1391

7.3　锥形密封面尺寸1392

7.4　阀体铜密封面尺寸1392

7.5 闸板和阀瓣铜密封面尺寸1393

7.6　楔式闸阀阀体、闸板导轨和导轨槽尺寸1393

7.7　楔式闸阀阀体密封面间距和楔角尺寸1396

7.8　楔式闸板密封面尺寸1398

7.9　氨阀阀体密封面尺寸1400

7.10　承插焊连接和配管端部尺寸1400

7.11 外螺纹联接端部尺寸1401

7.12　卡套连接端部尺寸1401

7.13　板体尺寸1402

7.14 闸板（或阀瓣）T形槽尺寸1403

7.15　填料函尺寸1405

7.16 阀杆端部尺寸1408

7.17 阀瓣与阀杆连接槽尺寸1413

7.18　PN250MPa管子端部1414

7.19 PN250MPa带颈接头1414

7.20 PN250MPa凹穴接头1415

7.21　PN250MPa管道管接头1416

7.22　PN250MPa带颈管接头1416

7.23　PN250MPa凹穴接头1417

7.24 PN250MPa管子法兰1417

7.25 PN250MPa带蒸汽加热夹套管子法兰1418

7.26　PN250MPa带颈接头法兰1418

7.27　PN250MPa带颈接头和带蒸汽加热夹套管子法兰1419

7.28　PN250MPa三通、四通法兰1420

第8章　阀门驱动装置1421

8.1 阀门驱动装置的选择1421

8.1.1 阀门驱动方式的分类1421

8.1.2　各类驱动装置的特点1421

8.1.3　阀门驱动方式的选择1421

8.1.4　阀门驱动装置的连接1422

8.1.4.1 多回转阀门驱动装置的连接1422

8.1.4.2　部分回转驱动装置的连接1424

8.1.4.3 阀门电动装置目前常用的连接尺寸1428

8.2　阀门手动装置1430

8.2.1　手轮1430

8.2.2　远距离操纵手动装置1431

8.2.3　齿轮传动手动装置1431

8.3　阀门电动装置1432

8.3.1 电动装置的分类1432

8.3.2　型号编制方法1433

8.3.3 电动装置的选择及安装连接方式1433

8.3.3.1 操作力矩1433

8.3.3.2　操作推力1449

8.3.3.3　输出轴转动圈数1450

8.3.3.4　阀杆直径1450

8.3.3.5　输出转速1450

8.3.3.6　安装、连接方式1450

8.3.4 阀门电动装置的结构1451

8.3.4.1　箱体1451

8.3.4.2　传动机构1452

8.3.4.3　行程控制机构1461

8.3.4.4　力矩控制机构1462

8.3.4.5 开度指示机构1462

8.3.4.6　手电动切换机构1462

8.3.4.7 电动机1463

8.3.4.8　碟簧1466

8.3.5 阀门电动装置对阀门的控制功能及电气控制线路1466

8.3.5.1 阀门电动装置的功能1466

8.3.5.2　阀门电动装置电气控制线路1470

8.3.6 电磁驱动1471

8.3.7　阀门电动装置的质量分级1471

8.4　防护型阀门电动装置1472

8.4.1 防爆型阀门电动装置1472

8.4.1.1　防爆标志与等级1472

8.4.1.2　防爆型电动装置的设计1477

8.4.2　户外型阀门电动装置1482

8.4.2.1 户外条件1482

8.4.2.2　设计的防护措施1482

8.4.2.3　轻微防腐1483

8.4.3　防辐照型阀门电动装置1483

8.5　阀门电动装置的选择1484

8.5.1 选用电动阀门应考虑的问题1484

8.5.1.1 电动阀门的工作环境1484

8.5.1.2　电动阀门功能要求1484

8.5.1.3 电动阀门的电气控制1485

8.5.2　阀门电动装置的选择方法1485

8.5.2.1 电动装置的输出转矩与转速1485

8.5.2.2 电动装置的最大推力允许值1486

8.5.2.3　阀杆螺母的最大转圈数1486

8.5.2.4　阀杆直径的允许值1486

8.5.2.5 阀门与电动装置的连接1486

8.5.2.6　其他1486

8.5.3 阀门电动装置专用电动机技术参数1486

8.5.3.1 SMC系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数1486

8.5.3.2　ZA、QB系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数1486

8.5.4　阀门电动装置主要技术参数1489

8.5.4.1 多回转型SMC系列阀门电动装置技术参数1489

8.5.4.2 多回转型ZA系列阀门电动装置技术参数1489

8.5.4.3　多回转型SMC系列阀门电动装置典型规格技术参数1489

8.5.4.4　部分回转型SMC/HBC系列阀门电动装置技术参数1489

8.5.4.5　部分回转型QB系列阀门电动装置技术参数1489

8.5.5 阀门电动装置电气控制原理图1489

8.5.5.1　SMC系列阀门电动装置电气元件明细1489

8.5.5.2　ZA、QB系列阀门电动装置电气元件明细1494

8.5.5.3　单台电动装置主回路熔断器熔体的额定电流等级1494

8.5.5.4　SMC系列阀门电动装置（基本型）电气控制原理图1494

8.5.5.5　SMC系列阀门电动装置（带现场按钮盒）电气控制原理图1494

8.5.5.6　SMC系列阀门电动装置（整体基本型）电气控制原理图1494

8.5.5.7　SMC系列阀门电动装置（带现场按钮盒的现场电动自锁型）电气控制原理图1497

8.5.5.8　SMC系列阀门电动装置（带现场按钮灯盒）电气控制原理图1497

8.5.5.9　SMC系列阀门电动装置（转矩采用微动开关型）电气控制原理图1497

8.5.5.10　SMC系列阀门电动装置（强制起动型）电气控制原理图1497

8.5.5.11 SMC系列阀门电动装置（带现场按钮灯盒，现场指示灯电压220V，并且与远控指示灯不同时工作）电气控制原理图1502

8.5.5.12　SMC系列阀门电动装置（电站专用型）电气控制原理图1503

8.5.5.13　SMC系列阀门电动装置（交流遥控、带断相、鉴相保护）电气控制原理图1503

8.5.5.14　SMC系列阀门电动装置（直流遥控、带断相、鉴相保护）电气控制原理图1504

8.5.5.15　SMC系列阀门电动装置（电开度用自整角机型）电气控制原理图1504

8.5.5.16　SMC系列阀门电动装置（整体型输出DC4～20mA信号）电气控制原理图1507

8.5.5.17　SMC系列阀门电动装置（多功能防爆整体型）电气控制原理图1507

8.5.5.18　SMC系列阀门电动装置（自动调节型）电气控制原理图1509

8.5.5.19　SMC系列阀门电动装置（双速型）电气控制原理图1509

8.5.5.20　SMC系列阀门电动装置（双线型）电气控制原理图1511

8.5.5.21　ZA系列阀门电动装置（基本型）电气控制原理图1511

8.5.5.22　QB系列阀门电动装置（基本型）电气控制原理图1511

8.6　国外主要阀门电动装置生产厂家的产品简介1514

8.6.1 伯纳德阀门电动装置1514

8.6.1.1 角行程执行器性能简介1514

8.6.1.2　直行程执行器性能简介1522

8.6.1.3　多回转执行器性能简介1524

8.6.2 比菲阀门电动装置1530

8.6.2.1　ICON 2000系列多回转阀门电动装置1530

8.6.2.2　ICON 2000系列部分回转阀门电动装置1538

8.6.2.3　ICON 2000直线执行机构1544

8.6.3　罗托克阀门电动装置1546

8.6.3.1 A系列多回转阀门电动装置的特点1546

8.6.3.2　主要技术指标1546

8.6.3.3　辛克罗赛特控制系统1546

8.6.3.4　辛克罗帕克控制系统1546

8.6.3.5　选型代号及主要性能参数1548

8.6.3.6　连接尺寸1548

8.6.3.7　上海Rotork产品型号编制说明1550

8.6.4　利密托克阀门电动装置1550

8.6.4.1　产品性能参数1550

8.6.4.2　L120系列阀门电动执行机构1550

8.6.4.3　MX直行程阀门电动执行机构1551

8.6.4.4　LY系列阀门电动执行机构1552

8.6.4.5　B320系列传动齿轮箱1552

8.6.4.6　WTR系列90°转角齿轮箱1552

8.7　阀门气动装置1552

8.7.1 阀门气动驱动装置的使用条件1552

8.7.2 阀门气动驱动装置的分类和结构特点1552

8.7.3　典型的气动驱动装置及气路系统1553

8.7.4 各类气动驱动装置的结构特点1553

8.7.5 气动驱动装置主要零件材料及其加工精度1553

8.7.6　气动驱动装置的设计计算1553

8.7.6.1 薄膜式气动驱动装置的设计计算1553

8.7.6.2　气缸式气动装置的设计计算1556

8.7.6.3　摆动式气动装置1556

8.8　阀门液动装置1557

8.8.1 阀门液动装置的特点1557

8.8.2　液动与气动装置的性能比较1557

8.8.3 阀门液动装置的构成1557

第9章　设计数据1559

9.1 公称尺寸与流道直径1559

9.1.1 中国数据1559

9.1.2　美国数据1559

9.1.3　英国数据1562

9.1.4 日本数据1562

9.1.5　参考数据1562

9.2　壳体最小壁厚1566

9.2.1 中国数据1566

9.2.1.1 闸阀1566

9.2.1.2　截止阀和升降式止回阀1566

9.2.1.3　旋启式止回阀1570

9.2.1.4　蝶阀1570

9.2.1.5　隔膜阀1572

9.2.1.6　缩径锻钢阀门1573

9.2.1.7　旋塞阀1573

9.2.1.8　钢制阀门阀体颈部1573

9.2.2　美国数据1574

9.2.2.1　铸铁阀门1574

9.2.2.2　钢制阀门1574

9.2.3　英国数据1578

9.2.3.1　铜制阀门1578

9.2.3.2　铸铁阀门1578

9.2.3.3　钢制阀门1578

9.2.4 日本数据1578

9.3 阀杆直径和填料函尺寸1582

9.3.1 阀杆直径1582

9.3.1.1 闸阀1582

9.3.1.2　截止阀1582

9.3.1.3　隔膜阀1587

9.3.1.4　其他阀门1587

9.3.2　填料函尺寸1591

9.3.2.1 填料函内径及填料宽度1591

9.3.2.2　填料函深度1591

9.4　常用紧固件尺寸1597

9.4.1 螺纹1597

9.4.1.1 普通螺纹1597

9.4.1.2　短牙梯形螺纹1627

9.4.1.3　梯形螺纹1631

9.4.1.4　其他螺纹1639

9.4.2　螺栓和螺柱1654

9.4.2.1 螺栓1654

9.4.2.2　螺柱1666

9.4.3　螺母1667

9.4.4　垫圈及挡圈1672

9.5　美制螺纹常用紧固件1679

9.5.1　螺栓1679

9.5.2　螺柱1679

9.5.3　螺母1685

第10章 阀门的检验和试验1689

10.1 阀门的检查和试验项目1689

10.2　阀门的检查1691

10.2.1 阀门铸件和锻件的检查1691

10.2.2　阀门的主要尺寸检查1694

10.2.2.1 阀门结构长度偏差的检查1694

10.2.2.2　法兰连接阀门的法兰密封面平行度或垂直度偏差的检查1696

10.2.2.3 阀门壳体最小壁厚的检查1696

10.2.2.4 阀门其他主要尺寸的检查1696

10.2.2.5　阀门清洁度的检查1697

10.3 阀门的压力试验1699

10.3.1 阀门的壳体试验1700

10.3.2　阀门的上密封试验1705

10.3.3　阀门的密封试验1707

10.4　安全阀的试验1716

10.4.1 仪表校准1717

10.4.1.1　压力测量仪表1717

10.4.1.2　温度测量仪表1717

10.4.1.3　开启高度测量仪表1717

10.4.1.4　重量秤1717

10.4.1.5　蒸汽热量计1717

10.4.1.6　流量计组合1717

10.4.2　测量方法1717

10.4.2.1　大气压测量1717

10.4.2.2　温度测量1717

10.4.2.3　压力测量1718

10.4.2.4　流量测量1719

10.4.2.5　蒸汽干度测量1719

10.4.2.6　开启高度测量1719

10.4.3　可以实行校正的状况1720

10.4.4　介质成分1720

10.4.5　试验安装要求1720

10.4.6　试验程序1720

10.4.6.1　综述1720

10.4.6.2　以蒸汽为介质，背压为大气压的试验1720

10.4.6.3 以空气或其他气体为介质，背压为大气压的试验1722

10.4.6.4　以液体为介质，背压为大气压的试验1722

10.4.6.5　以蒸汽为介质，背压高于大气压的试验1723

10.4.6.6　以空气或其他气体为介质，背压高于大气压的试验1724

10.4.6.7　以液体为介质，背压高于大气压的试验1725

10.4.6.8 以空气或其他气体为介质，采用爆破片阻力系数方法的试验1726

10.4.7　计算结果1728

10.4.7.1　测量变量的修正1728

10.4.7.2　仪表读数的审核1728

10.4.7.3　公式符号的使用1728

10.4.7.4　密度计算1728

10.4.7.5　排量计算1728

10.4.8　试验汇总报告1729

10.4.8.1　试验汇总报告要求1729

10.4.8.2　对试验汇总报告每一部分的概述1729

10.4.9　在用试验及工作台上定压试验1730

10.4.9.1　测量仪表和测量方法1730

10.4.9.2　在用试验程序1731

10.4.9.3　工作台上定压试验程序1732

10.4.9.4　密封试验1733

10.4.9.5　计算结果1733

10.4.9.6　试验汇总报告1733

10.4.10　试验报告表1733

10.4.10.1　试验记录的符号说明1733

10.4.10.2　试验报告表1734

10.4.10.3　试验汇总报告表1742

10.4.10.4　确定流量误差的示例1745

10.4.11　安全阀的壳体试验1747

10.4.12　安全阀的密封性能试验1748

10.5　减压阀的试验1749

10.5.1　减压阀的壳体试验1749

10.5.2　减压阀的性能试验1749

10.6　蒸汽疏水阀的试验1754

10.6.1　蒸汽疏水阀的壳体试验1754

10.6.2　蒸汽疏水阀的性能试验1754

10.6.2.1　试验装置1754

10.6.2.2　动作试验1755

10.6.2.3　最低工作压力试验1756

10.6.2.4　最高工作压力试验1756

10.6.2.5　最高工作背压试验1756

10.6.2.6　排空气能力试验1756

10.6.2.7　最大过冷度和最小过冷度试验1756

10.6.2.8　漏汽量试验1756

10.6.2.9　热凝结水排量试验1758

10.7　特种阀门的试验1759

10.7.1　真空阀的试验1759

10.7.1.1 真空阀的性能试验方法1759

10.7.1.2　真空密封试验1762

10.7.1.3　检漏试验1763

10.7.2　低温阀的试验1766

10.7.2.1 BS6364—1996标准有关低温阀试验的内容1766

10.7.2.2 日本平田阀门公司的低温阀试验要求1767

10.8　阀门的其他试验1769

10.8.1　阀门的寿命试验1769

10.8.1.1　闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀和蝶阀的寿命试验1769

10.8.1.2　阀门电动装置的寿命试验1774

10.8.2 阀门的流量试验1776

10.8.2.1　试验装置的要求1776

10.8.2.2 阀门压力损失的测定1779

10.8.2.3 阀门流阻系数及流量系数1781

10.8.3 阀门的耐火试验1781

10.8.3.1　试验工况1781

10.8.3.2　试验方法1781

10.8.3.3　性能要求1784

10.8.3.4 阀门的评定1785

10.8.4　阀门的防静电试验1786

10.9 阀门产品抽样和等级评定1786

10.9.1 阀门产品抽样的方法1786

10.9.2 阀门产品等级的评定方法1787

附录1788

附录A 国内外阀门标准目录1788

A.1 我国现行的阀门标准1788

A.2　我国阀门行业目前常用的国际现行标准1793

A.3　我国阀门行业现行国家标准等同、等效或非等效的国外先进标准1804

附录B　常用计量单位换算表1806

附录C 引进装置常用材料中，各国钢号等材料牌号的近似对照表1809

附录D　允许组合的异种金属1818

附录E 与管道连接形式的测量基准1819

附录F 司太立耐热耐磨硬质合金的物理-力学性能1819

附录G　司太立耐热耐磨硬质合金的化学成分和用途1820

附录H 司太立耐热耐磨硬质合金№1、№6的耐蚀性1822

附录Ⅰ　阀门涂漆工艺规程1823

Ⅰ.1 表面处理1823

Ⅰ.2　油漆涂装1823

Ⅰ.3　常用油漆的涂装规范1823

Ⅰ.4　涂装注意事项1831

Ⅰ.5　检验1831

参考文献1837