闸阀的截断原理

闸阀通过升降一块楔形闸板来控制管路的通断。闸板升起时流道完全打开,介质直行通过;闸板降下时楔入两侧阀座之间形成密封。这种设计在全开状态下几乎不产生流阻——闸阀全开流阻系数仅0.1至0.2,是所有阀门类型中最低的。在高压长输管线上,选用闸阀而非截止阀可以显著降低管道压降,减少泵站能耗。

高压闸阀的阀体方案

高压闸阀的阀体设计有两个关键点:一是壁厚按高压等级计算,确保足够的承压强度;二是中法兰密封采用压力自紧式结构。压力自紧密封的原理是利用介质自身的压力来压紧密封圈——阀盖下端有一个带斜面的裙部,介质压力将阀盖向上推,裙部斜面将密封圈向外挤压,密封圈变形后紧贴阀体和阀盖的密封面。介质压力越高,挤压力越大,密封越严。

闸板密封面精度

闸板与阀座的密封面是闸阀的核心。密封面采用楔形配合,楔角一般为5度。密封面表面经过研磨处理,粗糙度Ra0.2微米以下。装配时进行着色接触检查,密封面上的接触痕迹应连续均匀,接触宽度不小于密封面宽度的80%。密封面材料通常堆焊STL硬质合金,硬度HRC40以上,以抵抗高压差下介质的冲刷磨损。

项目数据
公称通径DN15~DN600
压力等级PN100~PN420(Class600~Class2500)
工作温度-29℃~+570℃
闸板形式楔式单闸板、弹性闸板
阀体材质A105、F22、F91、F316
中法兰密封压力自紧式

应用领域

  • 油气田高压集输管线

  • 电站主蒸汽和再热蒸汽管路

  • 加氢装置高压反应系统

  • 高压水力主管路截断

使用规范

闸阀只能全开或全关,不允许做节流使用。半开半关时闸板密封面被高速介质冲刷,短时间内就会产生沟槽损伤。关闭阀门时最后1至2圈应放慢速度,让闸板缓慢楔入阀座避免密封面撞击损伤。开启时应先转动手轮使闸板脱离阀座,确认阀前阀后压差不大后再快速开启。长期全开运行的闸阀每月应全行程操作一次防止卡死。

关键词:高压闸阀、楔式闸阀、自密封闸阀、高压截断阀、低流阻闸阀