一些常见的阀门连接类型
2024-09-27
1.选择阀门端接的注意事项
确定阀门尺寸后，在选择阀门之前，须指定阀门的端部连接。
选择特定阀门的端部连接类型时，应考虑压力/温度额定值、材料、组装和拆卸频率。此外，阀门上的端部连接必须与管道设计和规格相匹配，必须考虑作用在阀体上的管道力。端部连接的目的是确保管道与阀门连接牢固且无泄漏。将阀门连接到管道和配件有三种常用方法：法兰、螺纹和焊接端部连接。
对于一般服务，阀门端部连接的选择是一个简单的问题，即所选的端部连接类型是否适用于所需的阀门类型。但是，当考虑要求苛刻的服务时，必须考虑上述所有因素以及某些应用的其他一些特定因素。这可能意味着要考虑侵蚀、腐蚀、毒性、污染、火灾危险、人类健康危害等因素。这些要求可能是由于某些阀门应用的特定操作要求而产生的，因此可能会大幅提高阀门的价格。
阀门上的端接通常由管道设计工程师指定，要与管道设计规范相匹配。但是，管道设计师无法确定阀门作用在管道中产生的力，必须由阀门工程师告知这些力。然后，可以根据在所有操作条件下保持垫圈密封应力所需的强度以及垫圈密封的紧密程度来选择合适的阀门端接，并考虑以下因素：
2.法兰连接
法兰连接类型是管道上安装或拆卸容易的连接类型。可以说，这是目前常用的端部连接。
这些通常为 1/2” (DN15) 及以上尺寸。关于这些类型的端接，需要提到的一点是，它们用螺栓固定，螺栓数量从 4 到 8 个不等，对于更大的公称尺寸，最多可达 12 和 16 个。因此，这种连接需要的紧固扭矩比螺纹端接所需的要小。因此，法兰端接可有效用于各种类型的阀门。由于这些阀门固定在管道法兰上，因此组装或拆卸既快捷又容易。
为确保密封，通常在法兰的机加工面之间安装垫圈。垫圈的类型可以是非金属、金属或非金属/金属材料的组合，取决于使用条件和法兰的类型。
目前广泛使用的法兰类型有以下几种：凸面法兰 - RF、平面法兰 - FF、环型接头法兰 -RTJ。
2.1 凸面法兰 – RF
工艺厂应用中常见的类型是凸面法兰。这种法兰是优选，因为其凸起的垫片表面高于螺栓圆面。这种设计允许使用多种垫片设计组合，包括平环片类型和金属复合材料，如螺旋缠绕和双夹套类型。
RF法兰的设计目的是将更多的压力集中在更小的垫片面积上，从而增加接头的压力承受能力。
2.2 平面 – FF
平面 - FF 法兰的垫片表面与螺栓圆面位于同一平面。使用平面法兰的应用通常是那些匹配法兰或法兰配件由铸件制成的应用(例如青铜和铁阀门)。此外，根据 ASME B31.1.当将平面铸铁法兰连接到碳钢法兰时，必须移除碳钢法兰上的凸面，并且需要使用全平面垫片。
一般来说，需要注意的是，这三种广泛使用的法兰类型之间不能互换。
2.3 环型接头 – RTJ
环型接头也可以具有凸起的垫圈面，不同之处在于该面上加工有环形槽。该槽可容纳用于法兰配合的钢制环形垫圈。
RTJ 法兰用于高压应用，通常用于 #600 及以上和/或 800°F 以上的高温等级。对于垫圈，广泛使用的是根据 ASME B16.20 制造的 R 型环，与 ASME B16.5 法兰一起使用。R 型垫圈大多为椭圆形，但也有八角形配置。
3.螺钉连接
大多数带有螺纹端连接的阀门都是用内管螺纹生产的，尽管对于某些特殊用途，它们也可以采用其他类型的螺纹连接。
螺纹端连接主要用于小型阀门，比法兰端更经济。它广泛用于青铜/黄铜阀门，在铁和钢阀门中的使用较少。阀体上的螺纹通常为锥形内螺纹 NPT(或 BSPT，其锥角略有不同，为 55⁰ 度，而不是 NPT 的 60⁰ 度)。
虽然 NPT 强制锥度到锥度连接，但压力密封接头是在螺纹上形成的，而 NPS 螺纹则是平行到平行的连接。对于 NPS 连接，压力密封接头是通过将垫圈或垫片压在阀门端面上形成的。
螺纹连接类型通常仅限于不大于 2 英寸(在极少数情况下可达 6 英寸)的阀门，不建议用于高温服务。如果需要将阀体从管道中取出，螺纹端连接可能会使阀门维护变得复杂，因为如果不破坏法兰接头或接头连接以允许将阀体从管道中拧下，则无法拆除阀门。
4.焊接端连接
阀门上的焊接端在所有压力和温度下均无泄漏，因为阀门材料的压力/温度不同，通常用于直径较大的阀门。焊接端有两种类型：承插焊 – SW 和对接焊 – BW。
4.1 承插焊接端 – SW
SW 端的准备方法是在阀门的每一端钻一个内径略大于管道外径的插座。管道滑入插座，与肩部对接，然后通过角焊缝连接到阀门。无论管道规格如何，给定尺寸的 SW 端在尺寸上都是相同的。
4.2 对接焊缝端 – BW
对焊端的准备方法是将阀门的每一端斜切，以匹配管道上的类似斜切。然后将两端对接在管道上，并用全熔透焊缝连接。这种接头适用于所有阀门样式，并且每种管道规格的端部准备必须不同。
对焊端仅用于钢制阀门，通常尺寸为 2 英寸及以上，用于不需要频繁拆卸的管道中的高压/温度应用。
一般来说，焊接端阀门更难从管线中取出，并且显然仅限于可焊接材料，因此其初始成本比其他类型的连接更经济。
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