１.概述
平行式闸阀是一种关闭件为平行闸板的滑动阀。其关闭件可以是单闸板或是其间带有撑开机构的双闸板。其典型结构如图３-１～图３-６所示。
闸板向阀座的压紧力是由作用于浮动闸板或浮动阀座的介质压力来控制。如果是双闸板平行式闸阀，则两闸板间的撑开机构可以补充这一压紧力。
平行式闸阀的优点是流阻小，不缩口的其流阻与短直管的流阻相仿。带导流孔的平行式闸阀安装在管路上还可直接用清管器进行清管。由于闸板是在两阀座面上滑动，因此平行式闸阀也能适用于带悬浮颗粒的介质，平行式闸阀的密封面实际上是自动定位的。阀座密封面不会受到阀体热变形的损坏。而且即使阀门在冷状态下关闭，阀杆的热伸长也不会使密封面受到过载。同时当阀门关闭时，无导流孔的平行式闸阀亦不要求闸板的关闭位置有较高的精度，因此电动平板阀可用行程来控制启闭位置。
图3-1 有导流孔升降杆平行式闸阀
图3-2 带浮动阀座有导流孔升降板单板平行式闸阀
图3-3 手动楔式双闸板平行式闸阀
图３-４ 手动弹簧撑开式双闸板平行式闸阀
图３-５ 手动双闸板带导流孔升降杆平行式闸阀
平行式闸阀的缺点是当介质压力低时，金属密封面的密封力不足以达到满意的密封。相反当介质压力高时，如果密封面不用系统介质或外来介质润滑时，经常启闭就可能使密封面磨损过大。另一个不足是，在圆形流道上横向运动的圆形闸板只有当它处在阀门关闭位置的５０%时，这种阀门对流量的控制才较敏感。而且，闸板在切断高速和高密度介质流时，会产生剧烈振动。如果将阀座做成Ｖ形通口并和闸板紧密的导向，则它也可用作节流。
图３-６ 有导流孔旋转杆平行式闸阀
２.平行式闸阀的分类
（１）刀形平行式闸阀 如图３-７所示为刀形平行式闸阀。该阀是用于泥浆和纤维材料等介质中。这种阀门它靠可以切割纤维材料的刀刃形闸板来切断这些介质，阀体实际上不存在腔室，闸板在侧面导向槽内升降，并由底部的凸耳紧压在阀座上，如需达到较高的介质密封性时，也可使用Ｏ形密封圈阀座。
（２）双闸板无导流孔平行式闸阀 如图３-３和图３-４所示，为双闸板无导流孔平行式闸阀的两种形式。图３-３所示的结构为依靠楔面撑开两块闸板，使之与阀座很好的密封，阀座与阀体的连接有两种形式，一种为撑开式，靠胀开的力固接；一种为焊接式，把阀座焊接在阀体上。该种阀门带有上密封，保证在开启状态下填料不受介质压力。在阀杆螺母处装有推力轴承，使开启或关闭时省力。该阀有法兰连接和对接焊连接两种连接形式，尺寸和压力系列与标准闸阀相同。图３-４所示的结构为依靠弹簧把两闸板沿水平方向撑开，和固定的阀座保证阀门的密封，阀座用焊接方法牢固地焊接在阀体上。该阀门带有上密封结构，使开启状态填料不承受介质压力。该种阀门有法兰连接与对接焊连接两种连接形式。
（３）单闸板无导流孔平行式闸阀 如图３-８所示为单闸板无导流孔平行式闸阀。该阀采用阀座顺流浮动。弹簧预紧自动密封结构，启闭力小，工作压力越高、密封性能越好，闸板与阀座的密封有金属密封和软、硬双重密封两种，金属密封设有自动注入密封脂机构，介质可双向流动。主要零件材料为碳素钢、不锈耐酸钢、合金钢。连接形式为法兰连接，法兰连接尺寸可按ＪＢ/Ｔ ７９—１９９４、ＧＢ/Ｔ ９１１３—２０１０、ＡＳＭＥ Ｂ１６.５—２０１３。该阀适用于石油、石油产品、天然气、煤气、化工、环保等输送管线及放空系统和油、气储存设备上作为启闭装置。抗硫型符合ＳＹＪ １２—１９８５《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》和ＩＳＯ １５１５６/ＮＡＣＥ ＭＲ０１７５《油田设备用抗硫应力裂纹的金属材料》的规定。
图３-７ 刀形平行式闸阀
图３-８ 单闸板无导流孔平行式闸阀
（４）双闸板有导流孔平板闸阀 如图３-５所示为手动双闸板带导流孔平行式闸阀。它依靠固定在阀体上的阀座和两块楔形对楔形的闸板保持密封。在整个启闭过程中闸板始终不脱开阀座密封面，使介质不致掉入阀体下腔内。吹扫管可清除阀体内的脏物。两块楔式闸板依靠其上的三个销钉和挂钩连接在一起。该阀的阀座靠压合牢固地固定在阀体上。该阀门的连接形式为法兰连接，法兰连接尺寸可按ＪＢ/Ｔ ７９—１９９４、ＧＢ/Ｔ ９１１３—２０１０、ＡＳＭ ＥＢ１６.５—２０１３。本阀门可适用在石油、天然气管线上，亦可在全开状态下进行清扫管线。
（５）单闸板有导流孔平行式闸阀 如图３-１、图３-２所示为有导流孔平行式闸阀的结构图。该种平行式闸阀的阀座是浮动的，有两种不同的材料，一种是高弹性体的合成橡胶或聚四氟乙烯，另一种是不锈钢。闸板采用不锈钢制成，闸板的下部有一个和公称尺寸相等的圆孔，当阀门全启时，闸板上的圆孔就与阀座孔相合，这样闸板就密封了阀体的腔室而防止固体颗粒进入。浮动阀座的密封作用亦允许用作双重截断与泄放。如果阀座密封在使用中失效，则可向密封面注入密封脂可进行暂时密封。在阀体的下部有的还设有端盖，打开端盖可以清除体腔内的污垢，填料部分可以通入密封脂，这样既可以保证阀杆可靠密封，又增加了阀杆的润滑。该阀门密封性能良好，操作方便、灵活、省力，流阻系数小，便于清扫管道，使用寿命长。本类阀门适用于石油、石油产品、天然气、煤气、水等介质，抗硫型符合ＳＹＪ １２—１９８５《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》和ＩＳＯ １５１５６/ＮＡＣＥ ＭＲ ０１７５《油田设备用抗硫应力裂纹的金属材料》的规定。
（６）单闸板旋转杆有导流孔平行式闸阀 如图３-６所示为单闸板旋转杆有导流孔平行式闸阀。本阀门的设计符合ＡＰＩ６Ａ标准。阀体与阀盖采用金属与金属密封。闸板和阀座可根据用户需要采用金属密封或非金属密封。阀杆和阀盖设有上密封，使阀门开启后填料不承受介质压力。平行闸板和弹簧预加载阀座，使密封可靠，闸板上有导流孔，使开启后便于清扫管线。本阀适用石油、天然气的井口装置、抗硫型符合ＳＹＪ １２—１９８５《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》和ＩＳＯ １５１５６/ＮＡＣＥ ＭＲ ０１７５《油田设备用抗硫应力裂纹的金属材料》规范。
３.平板闸阀的密封原理
（１）双闸板平行式闸阀 双闸板平行式闸阀的关闭件由两块闸板组成，中间装有弹簧或楔式机构。这些弹簧和楔式机构的作用是保持与进出口处的两密封面滑动接触并产生密封比压，以保证进出口端都能密封，属于双面强制密封。不过，中间装有弹簧的双闸板平行式闸阀，在低压时介质压力不足以克服弹簧力，是双面强制密封；但在高压时，介质压力可克服弹簧力，推动闸板向出口端，就成了单面强制密封。两闸板间装有楔式机构的，当关闭时，楔式机构就将两闸板撑开，压紧密封面，产生密封比压，关闭越紧密封比压越大，因此属双面强制密封。
（２）单闸板平行式闸阀 单闸板平行式闸阀有浮动阀座与固定阀座两种。浮动阀座的平行式闸阀，靠介质压力将其推向闸板，保证密封。还有的浮动阀座平行式闸阀的密封作用是靠每次操作时向出口的阀座面添加密封剂来达到的。为此，浮动阀座带有一贮槽，其中加有密封剂并在其上部有一浮动活塞，而且整个阀腔注有油脂，并由油脂将介质压力传给出口储槽活塞的顶部。阀门在使用时，密封剂和油脂可从外添加。每一储槽的剂量约可操作１００次。这种密封形式在介质压力高时，可达到较高的密封性能。固定式阀座的平行式闸阀，靠介质压力把闸板推向出口密封面，达到密封，介质工作压力越高，密封性能越好，当然阀座和闸板密封面的表面粗糙度值一定要小。这种平行式闸阀属单面强制密封。
４.平行式闸阀所适用的场合
平行式闸阀适用于以下场合：
１）石油、天然气输送管线。带导流孔的平行式闸阀还便于清扫管线。
２）成品油的输送管线和贮存设备。
３）石油、天然气的开采井口装置，也就是采油树用阀。
４）带有悬浮颗粒介质的管道。
５）城市煤气输送管线。
６）自来水工程。
５.平行式闸阀的选用原则
１）石油、天然气的输送管线，选用单闸板或双闸板的平行式闸阀。如需清扫管线的，选用单闸板或双闸板带导流孔的明杆平行式闸阀。
２）成品油的输送管线和贮存设备，选用无导流孔的单闸板或双闸板的平行式闸阀。
３）石油、天然气的开采井口装置，选用暗杆浮动阀座带导流孔的单闸板或双闸板的平行式闸阀，大多为ＡＰＩ ６Ａ标准，压力等级为ＡＰＩ ２０００、ＡＰＩ ３０００、ＡＰＩ ５０００、ＡＰＩ １００００、ＡＰＩ１ ５０００、ＡＰＩ ２００００。
４）带有悬浮颗粒介质的管道，选用刀形平行式闸阀。
５）城市煤气输送管线，选用单闸板或双闸板软密封明杆平行式闸阀。
６）城市自来水工程，选用单闸板或双闸板无导流孔明杆平行式闸阀。
６.平行式闸阀的结构特征
１）平行式单闸板闸阀的结构特征如图３-９所示。
图３-９ 平行式单闸板闸阀的结构特征
２）平行式双闸板闸阀的结构特征如图３-１０所示。
图３-１０ 平行式双闸板闸阀的结构特征
７.平行式闸阀的流量特性分析
带导流孔的平行式闸阀，其流量特性等同于同公称尺寸的管道，呈等百分比特性；不带导流孔的平行式闸阀，其中腔开档宽度较楔式闸阀小，且属于规则的圆柱体，所以基本上除了压力损失较带导流孔的大外，其余特性基本相近。不带导流孔调节型的平行式闸阀其对流量的调节特性优于普通不带导流孔的平行式闸阀。平行式闸阀的阀门开度与流量系数Ｃｖ值的关系如图３-１１所示。带导流孔平行式闸阀的公称尺寸ＤＮ与流量系数Ｋｖ值的关系曲线图如图３-１２所示。
８.平行式单闸板闸阀
１）平行式单闸板闸阀闸板的结构如图３-１３所示。
２）平行式单闸板闸阀的供货范围见表３-１。
图３-１１ 阀门开度-Ｃｖ特性曲线表
Ａ—有导流孔 Ｂ—无导流孔
图３-１２ 带导流孔平行式闸阀的公称尺寸ＤＮ与流量系数Ｋｖ值的关系曲线图
表３-１ 平行式单闸板闸阀的供货范围
（续）
图３-１３ 平行式单闸板闸阀闸板的结构
ａ）无导流孔闸板 ｂ）有导流孔闸板
图３-１４ 平行式单闸板闸阀的结构图（图中序号见表３-２）
３）平行式单闸板闸阀的材料明细如图３-１４所示和见表３-２。
表３-２ 平行式单闸板闸阀的材料明细
（续）
４）性能规范和试验压力见表３-３。
表３-３ 性能规范和试验压力
５）平行式单闸板闸阀的主要外形尺寸、转矩和重量如图３-１５所示和见表３-４～表３-９。
表３-４ ＰＮ１６、ＰＮ２５、ＣＬ１５０主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
（续）
① 尺寸８１３仅为ＣＬ１５０的结构长度。
② ＣＬ１５０的管道阀门无此规格。
③ 电动装置可根据客户需要选型。
④ 表中所列重量为光杆阀不包括驱动装置。
图３-１５ 平行式单闸板闸阀
ａ）手动结构 ｂ）齿轮驱动结构 ｃ）电动驱动结构 ｄ）有导流孔型结构
表３-５ ＰＮ４０、ＣＬ３００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆重量，不包括驱动装置。
表３-６ ＰＮ６３主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
（续）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆重量，不包括驱动装置。
表３-７ ＣＬ４００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据客户需要选型。
② 表中所列重量为光杆重量不包含驱动装置。
表３-８ ＰＮ１００、ＣＬ６００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
（续）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包含驱动装置。
表３-９ ＰＮ１６０、ＣＬ９００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包含驱动装置。
６）主要生产厂家：中国·保一集团有限公司。
９.短结构轻型平行式单闸板无导流孔闸阀
１）短结构轻型平行式单闸板无导流孔闸阀的主要外形尺寸、转矩和重量如图３-１６所示和见表３-１０。
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图３-１６ 短结构轻型平行式单闸板无导流孔闸阀
ａ）手动驱动结构 ｂ）齿轮驱动结构 ｃ）电动驱动结构
表３-１０ ＰＮ１６、ＰＮ２５、ＣＬ１５０主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆重量不包括驱动装置。
２）主要生产厂家：威梯流体设备（上海）有限公司。
１０.平行式双闸板闸阀
１）平行式双闸板闸阀的性能规范和试验压力见表３-１１。
２）平行式双闸板闸阀的材料明细如图３-１７所示和见表３-１２。
表３-１１ 性能规范和试验压力
表３-１２ 平行式双闸板闸阀的材料明细
图３-１７ 平行式双闸板闸阀的立体组装结构图（图中序号见表３-１２）
３）平行式双闸板闸阀的供货范围见表３-１３。
表３-１３ 平行式双闸板闸阀的供货范围
４）平行式双闸板闸阀的主要外形尺寸、转矩和重量如图３-１８所示和见表３-１４～表３-１８。
图３-１８ 平行式双闸板闸阀
ａ）手动结构 ｂ）锥齿轮驱动结构 ｃ）电动驱动结构
表３-１４ ＰＮ１６、ＰＮ２５、ＣＬ１５０主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包括驱动装置。
表３-１５ ＰＮ４０、ＣＬ３００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包括驱动装置。
表３-１６ ＰＮ６３主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
（续）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包括驱动装置。
表３-１７ ＣＬ４００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包括驱动装置。
表３-１８ ＰＮ１００、ＣＬ６００主要外形尺寸、转矩和重量 （单位：ｍｍ）
（续）
① 电动装置可根据用户需要选型。
② 表中所列重量为光杆阀重量，不包括驱动装置。
５）主要生产厂家：中国·保一集团有限公司。
１１.ＡＰＩ６Ａ井口装置和采油树设备用平行式闸阀
１）公称压力级别见表３-１９。
表３-１９ ＡＰＩ６Ａ平行式闸阀公称压力级别
① １ｐｓｉ≈６.９ｋＰａ。
２）额定温度级别见表３-２０。
表３-２０ 额定温度级别
① 最低温度是指设备可能达到的最低环境温度。
② 最高温度是指可能与设备直接接触的流体的最高温度。
３）额定材料级别见表３-２１。
表３-２１ 材料要求
（续）
① 应按照ＮＡＣＥ ＭＲ０１７５/ＩＳＯ １５１５６的定义，符合ＮＡＣＥ ＭＲ０１７５/ＩＳＯ １５１５６。
② 应符合ＮＡＣＥ ＭＲ０１７５/ＩＳＯ １５１５６标准。
③ 仅在被残留液体湿润的表面上要求ＣＲＡ。
④ 其定义为含有特定合金元素钛、镍、钴、铬和钼中的任一种或其非铁基合金总含量超过５０%的合金；ＮＡＣＥ ＭＲ０１７５/ＩＳＯ １５１５６的定义不适用。
４）平行式闸阀和旋塞阀的结构长度
① 额定工作压力１３.８ＭＰａ（２０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２２。
表３-２２ 额定工作压力１３.８ＭＰａ（２０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
② 额定工作压力２０.７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２３。
表３-２３ 额定工作压力２０.７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
（续）
③ 额定工作压力３４.５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２４。
表３-２４ 额定工作压力３４.５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
④ 额定工作压力６９.０ＭＰａ（１００００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２５。
表３-２５ 额定工作压力６９.０ＭＰａ（１００００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
（续）
⑤ 额定工作压力１０３.５ＭＰａ（１５０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２６。
表３-２６ 额定工作压力１０３.５ＭＰａ（１５０００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
① 孔的公差为+1.0０ 。
⑥ 额定工作压力１３８.０ＭＰａ（２００００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀见表３-２７。
表３-２７ 额定工作压力１３８.０ＭＰａ（２００００ｐｓｉ）法兰连接旋塞阀和闸阀 （单位：ｍｍ）
５）各种类型平行式闸阀（井口阀）的主要外形尺寸和连接尺寸
① ＰＦＦＡ型手动暗杆法兰连接平行式闸阀（图３-１９、图３-２０、表３-２８）
图３-１９ ＰＦＦＡ型手动暗杆法兰连接平行式闸阀主要结构
表３-２８ 法兰式平板阀尺寸 （单位：ｍｍ）
图３-２０ ＰＦＦＡ型手动暗杆法兰连接平板闸阀
图３-２１ ＰＦＬＡ型手动暗杆螺纹连接平板闸阀
② ＰＦＬＡ型手动暗杆螺纹连接平板闸阀（图３-２１、表３-２９）。
表３-２９ 螺纹式平板阀尺寸 （单位：ｍｍ）
① ＬＰ——管线管螺纹。
② ＵＰＴＢＧ——外加厚油管螺纹。
③ ＰＦＦ型手动明杆法兰连接平板闸阀（图３-２２、表３-３０）。
④ ＰＦＦＹ型液动法兰连接平板闸阀（图３-２３、表３-３１）。
图３-２２ ＰＦＦ型手动明杆法兰连接平板闸阀
图３-２３ ＰＦＦＹ型液动法兰连接平板闸阀
表３-３０ 法兰式平板阀尺寸 （单位：ｍｍ）
（续）
表３-３１ 法兰式平板阀尺寸 （单位：ｍｍ）
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