当当正版 实用阀门设计手册(第4版)(精) 陆培文 主编 9787111647720 机械工业出版社

第4版前言
《实用阀门设计手册》第3版自2012年7月出版发行，至今已有几年时间。在此期间，国际阀门标准、国外先进阀门标准及我国阀门标准在不断地修订，书中引用的标准绝大部分已更新，特别是有关阀门的逸散性检漏标准的实施，对阀门阀杆填料密封结构和中法兰垫片密封结构的设计有更加严格的要求。美国阀门标准又脱离了国际标准化组织（ISO）标准，重新回到美国石油学会（API）标准，并比ISO标准要严格得多。一些基础标准如美国ASME B16.34也有很大变化。由于世界核电、火电、石油、天然气、煤制油及煤制天然气等能源工业的发展，对阀门产品的材料和性能要求越来越高。如开采含H2S的天然气，对阀门壳体的材料要做硫化物应力腐蚀开裂(SSC)试验和氢致开裂（HIC）试验，要求壳体材料的硬度要小于22HRC，阀杆和螺栓的硬度要小于35HRC。由于环保的要求，美国环境保护署（EPA）制定的针对阀门、水泵和法兰实施泄漏检测的方法（EPA Method 21），要求阀杆填料密封要符合API 622、API 624和API 641的要求。如API624标准要求要在常温下启闭160次、在高温260℃下启闭150次，阀体内的介质为甲烷，体内介质压力为ASME B16.34的材料在260℃时的额定压力或41.4bar（1bar=105Pa），阀杆填料部位的泄漏量小于万分之一（100mL/m3）。因此，新标准的制定实施，对阀门的结构设计、材料性能、焊接、热处理、质量要求、试验与检验方面有新的和更严格的要求。同时，由于对阀门性能要求及试验方法的改变，使阀门的设计计算方法和结构设计也要做相应的改变。另外，我国已成为世界阀门的制造大国，世界上应用的通用阀门中有80%都是中国制造，在品种方面也要求越来越多，工业过程控制阀的设计计算也应纳入手册，这样才能满足广大阀门制造商的需求。
鉴于上述国内外的新变化，考虑到手册第3版出版发行已经过去多年，故需要对本手册进行全面修订，以适应阀门产品的质量要求、市场要求与科技发展，进一步满足广大读者的需要。
修订后的手册，在内容上有下列变化：
1）进行全面修订，使全部内容更符合现行标准的规定。修订面达全书篇幅近一半，过程历时一年多。
2）对阀门通用部分计算式和阀门专用部分计算式，按阀门标准的要求进行全面修正，按新的结构型式给出计算式。
3）对阀门阀杆密封结构按标准逸散性泄漏检测要求，给出新的结构型式。
4）对第4章阀门材料根据阀门制造厂的使用要求，按壳体材料、内件材料、垫片材料、填料、紧固件材料的顺序重新编写。把材料的压力-温度额定值放入第1章阀门基础知识中。
5）对阀门的壳体材料、阀杆材料、螺栓材料按抗硫要求，给出硬度要求 和SSC、HIC的检验方法。
6）给出工业过程控制阀（调节阀）的设计计算公式，如控制阀固有流量特性的计算、控制阀开度的计算、控制阀可调比的计算、控制阀可压缩流体及不可压缩流体流量系数的计算、得到不同流量特性阀瓣型面和套筒开孔的计算等。
7）对采用三角形阀座密封圈固定球球阀密封比压的计算和结构要求，如套筒O形圈和阀座三角形密封圈应具抗释压爆裂性能。
8）对计算数据根据标准要求进行全面修订，如壳体小壁厚、小阀杆直径及中法兰连接螺栓尺寸验算等。
9）对连接法兰、焊接端、结构长度、压力-温度额定值按现行标准进行修订。
10）对配合精度和表面粗糙度根据现行标准要求和逸散性检漏标准要求进行修订。
11）对阀门的试验与检验、逸散性检漏要求和阀门泄漏标准的分级，按新标准要求进行修订和补充。
12）增加了对煤制油、煤制天然气、煤化工用金属密封球阀球体喷涂WC、Ni55、Ni60、stellite的要求和结合强度的检验。
13）删去了一些不常用的内容。有些是属于已被新标准代替的旧标准；有些是虽然在沿用，但变化不大，有些是数据不常用，可在相关资料轻易获得的。
我们在修改过程中，也参考了国内外几种有关工具书和有关标准，并将它们作为导向，使修订后的手册更符合新版的标准要求，也更符合先进的工业理念和环保对阀门的新要求。但在内容上仍然以引用各国的技术标准原文为主。因此，未将参考的标准一一列出。对于某些存在疑问的内容，采取“宁缺毋滥”的严谨态度，予以删除。此次修订，力求全书体例的统一，但亦不强求化，主要考虑以实用为主和以方便读者使用为主两个原则。
本手册第4版仍由陆培文高级工程师主编。在修订过程中得到了国内外阀门专家与友人的热情帮助和大力支持。参加此次修订、审核、外文翻译及校对等工作的，主要有天津贝特尔流体控制阀门有限公司、超达阀门集团股份有限公司、中国保一集团有限公司、西安航天远征流体控制股份有限公司、般德阀门科技有限公司、中国寰球工程公司管道室、北京疏水阀门厂、奥工阀门有限公司、上海阀门厂股份有限公司、上海妙佳流体控制技术有限公司、浙江万龙机械有限公司、成都成高阀门有限公司、智鹏自控阀门有限公司、上海以南贸易有限公司、苏州思创科技有限公司、温州海川检验有限公司、杭州替特威阀门制造有限公司、上海增欣机电设备制造有限公司、超核阀门有限公司、苏州锦鹏机电设备制造有限公司、上海科科阀门集团有限公司、温州奇胜阀门制造有限公司等。这些公司在此次编写过程中提供了大量的技术资料、国外先进标准、国内阀门标准和有些先进的结构和计算，在此一并表示感谢。
现在，《实用阀门设计手册》第4版和广大读者见面了。由于我国标准和各国标准不断更新，手册的修订与出版过程不容许用时太久，虽然经过近一年半的努力，但仍有些仓促。本手册中存在的某些不足之处或错误，恳请广大读者批评指正。

编者
2020.5

第3版前言
《实用阀门设计手册》第2版自2007年8月出版发行以来，深受广大读者的欢迎。但随着时间的推移，国际标准化组织及世界各国及我国的阀门标准在不断地修订，书中引用标准有些已被新颁布的标准替代，其内容及设计要求和制造要求也随阀门使用中的问题，在不断改进和更新。特别是欧洲诸国已采用统一的欧洲标准（EN），并以全新的面貌脱离本国旧的阀门标准体系。美国部分阀门标准也逐步在向国际标准化组织（ISO）靠拢，所有基础标准如法兰、结构长度、压力温度额定值等都改为以米制为主、以寸制为辅的共存版本。由于世界核电、石油、天然气等能源工业的发展，对阀门产品的材料和性能的要求越来越高。因此，新标准的制定在阀门的设计、材料性能、焊接、热处理、质量要求、试验与检验方面有新的和更高的要求。同时，由于对阀门的性能要求及试验方法的改变，使阀门的设计与计算方法也要相应地改变。另外，随着我国改革开放的深入，国内生产的阀门已和国际市场的阀门接轨，成为统一的大市场，这又是近年来的深刻变化之一。我国社会主义市场经济越是发展壮大，就越需要及时了解和掌握国外阀门品种和质量的情况，尤其是世界各主要生产阀门产品的国家的阀门标准变化情况。
鉴于上述国内外的新变化，考虑到本手册第2版的出版发行已经四年多了，故需进行全面修订，以适应阀门产品的质量要求、市场要求与科技的发展，并进一步满足广大读者的需要。
修订后的手册，在内容上有下列变化：
，进行全面修订，使全部内容更符合标准要求。修订面达全书篇幅的3/5以上，修订工作过程历时18个月，引用的各国的阀门标准文献资料以2011年为止。
第二，对阀门通用部分计算式和阀门专用部分计算式按阀门标准的要求进行了全面的修正。
第三，对计算数据根据标准的修订进行了全面的修正。
第四，对连接法兰、焊接端、结构长度、压力温度额定值根据标准的变化进行了全面的修正。
第五，对配合精度和表面粗糙度根据标准要求和多年来的实际生产情况进行了修正。
第六，根据标准要求对材料品种和力学性能及材料化学元素质量分数、热处理规范进行了全面修正。
第七，对阀门的试验和检验按新的标准要求进行了全面修正。
第八，增添新的内容。例如，新增BS EN 12516：2000《工业阀门壳体强度设计—第2部分：钢制阀门壳体计算方法》中的小壁厚计算、阀盖的厚度计算、内压自紧阀盖的计算；全焊接球阀考虑焊缝强度有效系数的壁厚计算；俄罗斯闸阀、截止阀、止回阀的结构长度；欧洲标准的阀门用材料及各种材料的压力温度额定值等。
第九，删去了一些内容。有些是属于已被新标准替代的旧标准；有些虽仍在沿用且变化不大，但考虑全书篇幅有限，此次删去后，仍可从本手册第2版中查阅。
我们在修改过程中，也参考了国内外几种有关工具书，并将它们作为导向，但在内容上仍然以引用各国的技术标准原文为主，因此，未将参考标准目录一一列出。对于某些存在疑问的材料，采取“宁缺毋滥”的严谨态度。此次修订，力求全书体例的统一，但亦不强求化，主要考虑以实用为主和以方便读者使用为主两个原则。
本手册第3版仍由陆培文高级工程师主编。在修订过程中得到了国内外专家与友人的热情帮助和大力支持。参加此次修订、审核、外文翻译及校对等工作的，主要有北京阀门研究所于宝萍高级工程师，保一集团有限公司张臣明，四川法拉特不锈钢铸造有限公司李伟，温州豪利达球阀有限公司项焕乐，五洲阀门有限公司王玉燕，科福龙阀门集团有限公司陈晓丽，北京高中压阀门有限公司赵秋平，环球阀门集团有限公司袁俊峰工程师，上海增欣机电设备制造有限公司姚建国高级工程师，天津富赛克流体控制设备有限公司岳志颖工程师，自贡高中压阀门有限公司刘联园工程师，北京市阀门总厂（集团）有限公司郭宝、孙东洋、李芳、刘张等。北京八达兆泉科贸有限公司赵军高级工程师、温州耐密特阀门有限公司潘海波工程师、上海科科阀门有限公司张大辉工程师、上海凯工阀门有限公司张雄飞工程师在此次编写过程中提供了大量的技术文献。在此一并表示感谢。
现在本手册第3版和广大读者见面了。由于各国标准不断更新，手册的修订与出版进度不容许为时太久，因而感到有些仓促。虽然经过近一年半的努力，仍然有某些不足之处，或者存在若干错误，恳切广大读者批评指正。

编者
2012年7月

第2版前言
《实用阀门设计手册》第1版自2002年10月出版发行以来，受到广大读者的欢迎，共印刷4次，达1万册。随着时间的推移，世界各国及我国的阀门标准在不断修订，书中有些标准已被新颁布的标准替代，其内容也有不同程度的更新。特别是德、英、法等欧洲诸国正在逐步采用统一的欧洲标准(EN)，并以全新的面貌脱离本国旧的阀门标准体系。美国主要的阀门标准也逐步在向国际标准化组织(ISO)靠拢，有些基础标准也改为米制和英制共存的版本。由于世界石油、天然气及电力工业的发展，对阀门产品的性能要求越来越完善。因此，新标准的制定在阀门的设计、试验与检验方面有新的和更高要求。又由于试验方法的改变，使阀门的设计与计算方法也要相应的变更。另外，随着我国改革开放的深入发展，国内外的阀门市场正在接轨，成为统一的大市场，这又是近年来的深刻变化之一。我国社会主义市场经济越是发展壮大，就更需要及时了解和掌握国内外阀门品种的发展情况，尤其是世界各主要生产阀门产品的国家的阀门标准变化情况。
鉴于上述国内外的新变化，考虑到本手册第1版的出版发行已经四年多了，故需进行全面修订，以适应阀门产品市场与科技的发展，并进一步满足广大读者的需要。
修订后的手册，在内容上有下列变化：
是进行全面修订。修订面约达全书篇幅的1/2以上。修订工作过程历时18个月，引用的各国阀门标准文献资料到2006年止。
第二是增添新内容。例如，新增调节阀的术语及有关调节阀阀芯的设计计算式；新增单向、双向阀，双阀座双向阀。双阀座：一个阀座单向、一个阀座双向，双截断排放阀的设计计算式；增加了美国机械工程师学会标准ASME B1634—2004的有关壳体壁厚、中法兰连接螺栓强度及中法兰厚度的计算式；增加了双偏心蝶阀、三偏心蝶阀设计方法的论述；增加了阀门表面涂漆工艺规程等内容。
第三是删去一些内容。有些是属于已被新标准替代的旧标准；有些虽仍在沿用且变化不大，但考虑全书篇幅有限。此次删去后，仍可从本手册第1版中查阅。
我们在修订过程中，也参考了国内外几种有关工具书，并将它们作为导向，但在内容上仍然以引用各国的技术标准原文为主，因此未将参考标准目录一一列出。对于某些存在疑问的材料，采取“宁缺毋滥”的严谨态度。此次修订，力求全书体例的统一，但亦不强求化，主要考虑以实用为主和以方便读者使用为主两个原则。
本手册第2版仍由陆培文高级工程师主编。在修订过程中得到了国内外专家与友人的热情帮助和支持。参加此次修订、审核、外文翻译及校对等工作的，主要有中石化配管中心站许丹高级工程师；化工部配管中心站贺安良高级工程师；方正阀门总公司的文剑翻译、付京华工程师；浙江五洲阀门有限公司的王玉燕工程师；中国环球阀门集团有限公司余雯钰高级工程师；上海科科阀门有限公司陈晓丽工程师；中国开维喜阀门集团倪忠迁工程师；浙江成达特种阀门厂赵安达工程师；中国上正阀门集团公司赵安东工程师；浙江华川阀门制造有限公司的夏焕勇高级工程师；浙江华夏阀门有限公司的王爱菊工程师；上海长征泵阀有限公司的胡德淼工程师；北京阀门研究所的宋燕琳翻译、朱敏杰高级工程师等；以及兰州理工大学、重庆大学、北京雷蒙德有限公司等单位，对他们的大力支持和辛勤劳动表示衷心感谢。
第2版前言现在本手册第2版和广大读者见面了。由于各国的标准不断更新，手册的修订与出版进度不容许为时太久，因而感到有些仓促。虽经过一年半的努力，仍然有某些不足之处，或存在若干错误，恳切希望读者批评指正。

编者
2007年7月

第1版前言
阀门是国民经济建设中使用极广泛的一种机械产品。随着我国改革开放、建立社会主义市场经济和开展对外贸易的需要，在石油、天然气、煤炭、冶金和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中；在石油化工、化工产品，医药和食品生产系统中；在水电、火电和核电的电力生产系统中；在城建的给排水、供热和供气系统中；在冶金生产系统中；在船舶、车辆、飞机、航天以及各种运动机械的使用流体系统中；在国防生产以及新技术领域里；在农业排灌系统中都需要大量的阀门新品种。
阀门分自动阀门与驱动阀门。自动阀门(如安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀、止回阀)是靠装置或管道本身的介质压力的变化达到启闭目的的。驱动阀门(闸阀、截止阀、球阀、蝶阀等)是靠驱动装置(手动装置、电动装置、液动装置、气动装置等)驱动控制装置或管道中介质的压力、流量和方向。由于介质的压力、温度、流量和物理化学性质的不同，对装置和管道系统的控制要求和使用要求也不同，所以阀门的种类中规格非常多。据不完全统计，我国的阀门产品已达四千多个型号，近四万个规格。随着新的工艺流程和控制要求的出现、随着阀门现代技术的应用、随着技术参数和技术性能的不断发展、随着生产过程自动化要求的需要，将会对阀门产品提出新的要求。
为了适应这一形势发展的需要，我们编辑了这本《实用阀门设计手册》，供阀门行业各制造厂(公司)、阀门使用单位、设计科研院所以及大专院校参考使用。
本手册共10章。第1章概述，介绍了阀门的分类、阀门的名词术语、阀门的型号编制方法、阀门的标志和识别涂漆、阀门中的压力损失、阀门参数等。第2章为典型阀门结构、配合精度、表面粗糙度和设计标准，重点给出各类阀门的结构、配合尺寸精度、应达到的表面粗糙度和所采用的设计标准。第3章为设计参数，给出了设计过程所需的材料、密封比压、填料、垫片、螺纹等有关的参数和数据。第4章为阀门材料，给出了壳体、内件、连接螺栓、填料、垫片的材料及选用方法。第5章为阀门的设计与计算，给出了各类阀门典型设计计算项目及阀门各主要零件设计计算项目。第6章为阀门的零部件。第7章为阀门的结构要素。第8章为阀门的驱动装置，除了讲述我国的驱动装置外，还重点介绍了国际上四大阀门驱动装置，即美国的雷米托克、英国的罗托克、法国的伯纳德和意大利的比菲，可供用户选用。第9章为阀门设计数据，除给出了我国的设计数据外，还给出了美国、英国、日本、德国、法国的有关数据和标准。第10章为阀门的试验和检验，重点介绍了驱动阀门的试验种类、试验数据和试验方法，还讲述了自动阀门的试验类型和性能试验方法。
本手册的特点是系统性好和实用性强，系统地表述阀门基本的设计方法和计算要求。目的是给广大用户和阀门制造厂家提供一本规范化的、资料齐全的、查找方便的工具书；强调实用，将产品和零部件的设计程序、计算项目、计算式及设计计算中所需要的技术数据，均采用图表形式表达，文字叙述从简。这样，对于无论是单项产品的设计还是系列产品设计都能适用，也有利于开发阀门设计软件。
在本手册的编写过程中，曾得到有关单位和专家提供的许多宝贵资料和意见，给手册的编写创造了条件。为本手册提供技术资料和协助出版的有中国通用机械阀门行业协会朱敏杰高级工程师；北京阀门研究所宋燕琳翻译；中石化配管中心站于浦仪高级工程师；化工部配管中心站贺安良高级工程师；成都化西化工科技股份有限公司宋兵高级工程师；浙江方正阀门厂陈蜀光高级工程师，李国华、刘德银工程师；浙江五洲阀门有限公司王玉燕、彭建宏、陈晓丽工程师；浙江超达阀门股份有限公司黄明金工程师；浙江华川阀门制造有限公司刘雪芬、应紫香工程师；浙江成达特种阀门厂林柏银工程师；上海科科阀门有限公司谢建聪工程师；北京阀门四厂刘文玲工程师；中美合资温州环球阀门制造有限公司吴光忠工程师；浙江环球电站阀门股份有限公司吴光华工程师；温州金珠球阀有限公司；苏州阀门厂；兰州高压阀门厂；甘肃工业大学；重庆大学；北京八达高技贸有限公司等。在此一并表示衷心的感谢。

编者
2002年6月

本书是《实用阀门设计手册》（第3版）的修订版，内容更加充实和实用。
本书共10章。主要介绍了阀门基础知识（如阀门分类、名词术语、型号编制方法、标志和识别涂漆、常用标准代号、流通能力和压力损失，以及主要参数）,典型阀门结构、配合精度、表面粗糙度和设计标准，设计计算数据，阀门材料，阀门的设计与计算，阀门结构要素，阀门零部件，阀门驱动装置，设计数据，阀门的检验和试验等。附录包括常用计量单位换算表、与管道连接形式的测量基准、司太立耐热耐磨硬质合金的物理-力学性能、司太立耐热耐磨硬质合金的化学成分和用途、司太立耐热耐磨硬质合金No1和No6的耐蚀性、阀门涂漆工艺规程、热喷涂、抗拉结合强度的测定及阀门型式试验装置等。全书图、表、公式、数据资料翔实，对现行国内外标准规范的解读便于读者实际应用，且查找便利。
本书可供从事阀门设计、制造、检验、安装调试、使用与维修的技术人员学习参考，也可供相关专业院校师生参考。

陆培文，北京阀门研究所原所长兼总工程师，北京阀门总厂原总工程师，现已退休。一线专家，在行业中有较大影响力和性。

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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
1.1.4按结构特征分类2
1.1.5按结构原理分类3
1.2阀门术语6
1.2.1阀门分类术语6
1.2.2阀门结构与零部件术语7
1.2.3阀门性能及其他术语12
1.3阀门型号编制方法15
1.3.1一般工业用阀门型号编制方法15
1.3.2真空阀门型号编制方法19
1.3.3调节阀型号编制方法20
1.3.4调压器型号编制方法21
1.3.5电站阀门型号编制方法22
1.4阀门标志和识别涂漆25
1.4.1阀门的标志25
1.4.2阀门的识别涂漆27
1.5阀门常用标准代号28
1.5.1我国标准代号28
1.5.2国外主要标准代号28
1.6阀门中的流通能力和压力损失28
1.6.1阀门的流量系数28
1.6.2阀门的流阻系数46
1.7阀门参数50
1.7.1公称尺寸DN/NPS50
1.7.2公称压力PN/Class50
1.7.3压力-温度额定值51
1.7.4阀门的结构长度57
1.7.5连接法兰124
1.7.6其他连接端411

第2章  典型阀门结构、配合精度、表面粗糙度和设计标准427
2.1典型阀门结构和设计标准427
2.1.1闸阀427
2.1.2截止阀443
2.1.3止回阀457
2.1.4球阀466
2.1.5旋塞阀478
2.1.6蝶阀483
2.1.7隔膜阀和管夹阀495
2.1.8柱塞阀498
2.1.9安全阀503
2.1.10减压阀515
2.1.11蒸汽疏水阀520
2.1.12真空阀528
2.1.13调节阀（工业过程控制阀）535
2.2主要阀类的配合精度和表面粗糙度548
2.2.1闸阀548
2.2.2截止阀554
2.2.3止回阀566
2.2.4柱塞阀568
2.2.5球阀568
2.2.6旋塞阀579
2.2.7蝶阀580
2.2.8隔膜阀580
2.2.9减压阀591
2.2.10安全阀595
2.2.11蒸汽疏水阀596
2.2.12调节阀（工业过程控制阀）610

第3章  设计计算数据617
3.1压力-温度额定值617
3.1.1美国标准617
3.1.2欧洲标准684
3.1.3中国标准711
3.2铸造阀门管件用材料的许用应力733
3.3阀门常用锻件的许用应力736
3.4阀杆常用材料的力学性能739
3.5螺栓、螺母常用材料的力学性能740
3.6阀杆常用材料的许用应力740
3.7各种材料连接的螺柱、螺栓、螺钉许用应力和许用载荷743
3.8GB 150.2—2011《压力容器第2部分：材料》规定的材料许用应力763
3.8.1钢板的许用应力763
3.8.2钢管的许用应力767
3.8.3锻件的许用应力771
3.8.4螺柱的许用应力774
3.9EN 12516.2：2014规定的材料许用应力776
3.9.1铸钢件的许用应力776
3.9.2带材或板材的许用应力777
3.9.3锻钢件的许用应力778
3.10ASME BPVCⅡD(2013版)规定的材料许用应力780
3.10.1铁基材料的许用应力780
3.10.2非铁基材料的许用应力794
3.10.3螺栓材料的许用应力802
3.11密封的必需比压811
3.12密封材料的许用比压812
3.13无石棉填料的系数813