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一、基本概念

國標對焊閘閥（GB Butt-Weld Gate Valve）是一種閥體兩端采用對焊連接方式、符合中國國家標準（GB）的閘閥，主要用于管道系統中介質的截斷或接通。其特點是結構緊湊、密封性能好、耐高壓，適用于高溫高壓工況及需要長久性連接的管道系統（如石油、化工、電站等領域）。

二、核心結構

    閥體與閥蓋

        閥體：一體式或分體式鑄造，材質多為鑄鋼（WCB）、不銹鋼（CF8/CF8M）或合金鋼（WC6）。

        對焊端：閥體兩端加工為坡口（V型或U型），符合 GB/T 12224 標準，與管道焊接固定。

        閥蓋：與閥體通過螺栓或壓力自緊密封連接，含填料函（密封閥桿）。

    閘板與閥座

        閘板類型：

            楔式閘板：單閘板（剛性楔形）或雙閘板（彈性楔形），適用于中高壓。

            平行閘板：帶導流孔或彈簧輔助密封，適合含顆粒介質。

        閥座：堆焊硬質合金（如Stellite 6）或本體材質，與閘板形成金屬硬密封。

    閥桿與傳動部件

        閥桿：明桿（閥桿隨閘板升降可見）或暗桿（閥桿僅旋轉不升降），材質為不銹鋼（316/17-4PH）。

        填料：柔性石墨、PTFE或石墨編織環，耐高溫高壓。

    對焊連接細節

        坡口形式：按 GB/T 985.1 標準設計（如V型坡口角度60°±5°）。

        焊接工藝：需采用氬弧焊打底+電弧焊填充，焊后需進行熱處理（針對厚壁閥體）。

三、工作原理

    啟閉動作：通過旋轉手輪或執行器驅動閥桿，帶動閘板垂直升降，實現流道全開或全關。

    流動特性：全開時流道直通，流阻極小，適合大流量截斷；但結構高度較大，啟閉時間較長。

    密封機制：

        金屬硬密封：閘板與閥座精密研磨，依靠介質壓力輔助密封。

        彈性密封：雙閘板通過彈簧補償磨損，保持密封性能。

四、國標對焊標準對照

參數GB標準典型規格

對焊端尺寸GB/T 12224坡口形式（V型/U型）、角度、鈍邊

結構長度GB/T 12221DN15~DN1200（短系列/長系列）

壓力-溫度等級GB/T 12224PN16~PN420，對應材料溫度上限

焊接工藝GB/T 985.1坡口加工與焊接接頭要求

五、選型關鍵參數

    介質特性

        含顆粒或高粘度介質：選平行式閘板或彈性閘板。

        腐蝕性介質：選不銹鋼（316L）或雙相鋼（2205）閥體。

    工況參數

        溫度范圍：-196℃（深冷）~550℃（高溫），需匹配閥體材質（如WC9耐高溫合金）。

        公稱壓力（PN）：根據系統需求選擇（如PN100=10MPa）。

    操作方式

        手動（手輪/齒輪箱）、電動（多回轉執行器）或液動（高壓快速切斷）。

    特殊要求

        防火設計：閥桿與填料采用石墨+金屬防火結構（符合API 607）。

        抗硫處理：閥體與內件符合NACE MR0175標準（用于含H?S環境）。

六、典型應用場景

    石油管道：長輸管線主截斷閥（需全通徑、低流阻設計）。

    化工裝置：反應器進出口高壓介質隔離（硬密封+抗腐蝕材質）。

    電站系統：主蒸汽管道（高溫高壓工況，材質選12Cr1MoVG）。

    液化天然氣（LNG）：超低溫儲運系統（深冷型閘閥，閥桿延伸設計）。

七、安裝與維護指南

    安裝要點：

        焊接前需清潔管道與閥門坡口，避免雜質影響焊接質量。

        安裝時保持閘閥全開狀態，防止焊接熱變形導致閘板卡死。

        焊接后需進行射線檢測（RT）或超聲波檢測（UT），確保焊縫無缺陷。

    維護建議：

        定期檢查填料泄漏，及時壓緊或更換填料（每6個月）。

        長期存放需涂抹防銹油，閘板與閥座間加裝保護墊片。

        閥桿螺紋定期潤滑（高溫工況用二硫化鉬潤滑脂）。

八、優勢與局限性

優勢局限性

流阻極小，適合大流量截斷結構高度大，占用空間多

密封可靠，耐高壓高溫維修需切割管道，成本高

對焊連接無泄漏風險啟閉速度慢，不適合頻繁操作

九、常見故障處理

故障現象原因分析解決方案

閥門內漏閘板密封面沖蝕或閥座變形堆焊修復密封面或更換閥座

閥桿卡死填料過緊或介質結晶松開填料壓蓋，沖洗閥桿

焊接處泄漏焊接缺陷或熱應力裂紋切除焊縫重新焊接并探傷

十、選型問答（Q&A）

Q1：對焊閘閥與法蘭閘閥的主要區別？

A1：對焊閘閥通過焊接與管道固定，密封性更好、耐壓更高，但維修困難；法蘭閘閥可拆卸，適合需頻繁維護的場合。

Q2：高溫工況下如何選擇閥體材質？

A2：溫度≤425℃可選WCB；425℃~550℃需選WC6/WC9（鉻鉬鋼）；超高溫（>550℃）建議選鉻鎳合金（如Inconel 625）。

Q3：對焊閘閥是否可用于調節流量？

A3：不可。閘閥設計為全開或全關，部分開啟會導致閘板振動和密封面沖蝕，調節流量應選用截止閥或控制閥。

通過以上分析，用戶可根據介質特性、壓力溫度條件及安裝需求，合理選擇國標對焊閘閥，并掌握其安裝維護要點，確保系統長期穩定運行。