国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析

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陆培文,宁道俊 编
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  • 阀门
  • 阀门设计
  • 国外阀门
  • 结构
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  • 机械工程
  • 石油化工
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出版社: 中国质检出版社 ,
ISBN:9787506677547
版次:1
商品编码:11906849
包装:平装
丛书名: 国外先进阀门标准解析丛书
开本:16开
出版时间:2016-01-01
用纸:胶版纸
页数:407
字数:612000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  阀门是使用为广泛的一种机械产品,在国民经济的各领域均有广泛的用途,很多相关企业都在开发阀门新品种,提高产品质量,参与国际市场的竞争。由于阀门行业企业及用户在设计、生产及采购阀门时需要参考大量的国际、国外先进标准,为了好地帮助企业理解和使用这些标准,分析解答企业在标准的实施和使用中存在的问题,及时避免和减少由于错误理解标准导致的生产损失,我们邀请阀门行业专家,原北京阀门研究所总工程师陆培文编写了“国外先进阀门标准解析丛书”。由陆培文、宁道俊主编的《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析/国外先进阀门标准解析丛书》对阀门行业常用的国际标准(ISO)、美国标准(ASMEAPI)、欧洲标准(EN)、日本标准(JIS)中的重要条款进行了详细说明,对企业设计人员和阀门用户在理解和使用这些条款时容易出现的问题进行深入细致的分析。填补了目前市场上该类图书的空白。

目录

第1章 阀门设计基础
1.1 法兰、螺纹和焊接端阀门(ASME B16.3 4-2013)
1.2 工业阀门 壳体强度设计 第1篇:钢制阀门壳体壁厚的列表方法(EN 12516-1)
1.3 工业阀门 壳体强度设计 第2篇:钢制阀门壳体的计算方法(EN 12516-2)
1.4 工业阀门 壳体强度设计 第3篇:试验方法(EN 12516-3).

第2章 阀门的结构长度
2.1 国际标准
2.1.1 法兰连接金属阀门结构长度(ISo 5752).
2.1.2 石油和天然气工业 钻探和生产设备 井口装置和采油树设备(ISO 10423/API 6A)
2.1.3 石油和天然气工业 管线输送系统 管线阀门(ISO 14313/API 6D)
2.1.4 工业过程控制阀 第3-l部分:尺寸 两通球形直通控制阀和两通球形角式控制阀结构长度(IEC 60534-3-1)
2.2 美国标准
2.2.1 阀门的结构长度(ASME B16.10)
2.2.2 美国仪表学会标准(ISA)
2.3 欧洲标准
2.3.1 进口压力≤100 bar的气体调压阀结构长度(EN 334)
2.3.2 工业阀门 法兰管路系统使用的金属阀门结构长度(EN 558)
2.3.3 气体调压站和设施用安全装置 进口压力达100 bar的气体安全切断装置结构长度(EN 14382)
2.4 俄罗斯标准
2.4.1 截止阀和止回阀的结构长度(roCT 3326)
2.4.2 闸阀结构长度(roCT 3706)
2.5 日本标准

前言/序言


现代工业的脉搏:流体控制的关键技术与应用 在现代工业的广阔版图中,无数精密而高效的机械设备共同协作,推动着社会文明的进步。而在这些复杂体系中,有一类看似不起眼却至关重要的部件,它们如同工业的“神经末梢”,精确地控制着物质的流动,默默地维持着整个系统的稳定与安全。它们就是——阀门。 从宏伟的水力发电站到微观的生物制药流程,从繁忙的石油化工装置到精密的航空航天系统,几乎所有涉及流体(包括液体、气体、蒸汽,甚至熔融物)输送、调节和截断的工业场景,都离不开阀门的身影。阀门的设计、制造和应用水平,直接反映了一个国家在高端制造和工业自动化领域的实力。它们不仅是实现工艺过程控制的核心环节,更是保障设备安全运行、提高能源利用效率、降低环境污染的关键所在。 阀门:工业流体控制的“心脏” 我们常常惊叹于摩天大楼的拔地而起,或是赞叹于高速列车的飞驰,却很少去关注那些支撑这一切的幕后英雄。阀门,正是这样一个默默奉献的角色。 想象一下,一座巨大的炼油厂,成千上万吨的原油在管道中奔腾,需要被精确地引导、分流、加热、冷却,最终转化为我们日常使用的汽油、柴油和各种化工产品。这个过程中,成千上万个大小不一、类型各异的阀门在协同工作。一个失灵的阀门,可能导致原料泄漏,造成巨大的经济损失;一个控制不当的阀门,可能引起工艺参数的剧烈波动,甚至引发安全事故。因此,阀门的可靠性、精确性和耐用性,是工业生产生命线上的重要保障。 再将目光投向另一个极端。在精密的外科手术中,生命支持系统的气体供应需要被毫秒级地控制。在航天器中,燃料和氧化剂的输送更是容不得半点差池。这些高要求的领域,对阀门提出了更为严苛的考验,需要极致的精度、绝对的密封性和极佳的可靠性。 阀门工作的原理与分类 虽然阀门的外观各异,但其基本功能是相似的:控制流体的通断、调节流量、改变流向,或起到安全保护作用。其工作原理通常基于内部活动部件(如阀芯、阀盘、阀塞等)的运动,改变流体通过的通道截面。 根据结构特点和工作原理,阀门可以被划分为多种类型,每种类型都有其独特的优势和适用场景: 闸阀 (Gate Valve): 结构简单,启闭件(闸板)呈平行或楔形。启闭时,闸板垂直于流体方向升降,能实现全开或全关,适用于需要截断流体的场合。启闭阻力小,密封面不易磨损。 截止阀 (Globe Valve): 启闭件(阀芯)沿阀座中心线移动,通过阀芯与阀座的相对位置来调节流量。其调节性能好,密封性可靠,适用于需要精确调节流量的场合。但流体流经阀体时,流动方向改变多次,压力损失较大。 球阀 (Ball Valve): 启闭件是一个带孔的球体,绕垂直于通道的轴旋转。它具有启闭迅速、操作方便、密封性好、流通阻力小等优点,广泛应用于石油、化工、天然气等领域,尤其适合于需要快速启闭的场合。 蝶阀 (Butterfly Valve): 启闭件是一个绕垂直于流体方向的轴线旋转的蝶板。它结构紧凑,重量轻,启闭方便,是一种常用的调节阀。适用于中低压、大口径管道。 止回阀 (Check Valve): 仅允许流体单向流动,防止介质倒流。它依靠流体自身的压力自动启闭,结构简单,应用广泛。 安全阀 (Safety Valve): 当管道或设备内的介质压力超过规定值时,安全阀自动开启,排出多余介质,从而保护设备不被损坏。它是保障工业生产安全的重要组成部分。 此外,还有隔膜阀、旋塞阀、减压阀、疏水阀等多种类型的阀门,它们各自针对特定的工况和需求进行设计,共同构成了工业流体控制的庞大体系。 阀门设计的关键要素 设计一个高性能的阀门,需要综合考虑多方面的因素,这是一门融合了材料学、力学、流体力学、热力学以及制造工艺的综合性工程学科。 材料选择: 阀门工作在不同的介质、温度和压力环境下,材料的耐腐蚀性、耐磨损性、耐高温高压性至关重要。不锈钢、合金钢、铸铁、铜合金,甚至更先进的陶瓷和聚合物,都被广泛应用于阀门制造。 密封性能: 阀门的密封性是其核心指标之一。无论是静密封(如阀盖与阀体的连接处)还是动密封(如阀杆与阀盖的填料函),都需要精确的设计和可靠的材料来实现零泄漏。 流体动力学性能: 阀门的内部结构直接影响流体通过时的压力损失和流动特性。优秀的设计能够最大限度地减小压力损失,提高能源利用效率,同时避免产生过大的噪音和振动。 结构强度与刚度: 阀门需要承受管道中的压力、介质的冲击以及操作时的力矩。其结构设计必须保证足够的强度和刚度,以抵抗各种载荷而不发生变形或损坏。 操作与维护: 阀门的设计还需要考虑操作的便利性和维护的便捷性。例如,手动阀门的力矩应适中,电动阀门的驱动装置应可靠,并且易于拆卸和更换易损件。 使用寿命与可靠性: 工业阀门往往需要在恶劣工况下长期稳定运行。设计时需要充分考虑材料的疲劳寿命、磨损特性以及密封件的老化问题,确保阀门的可靠性和长使用寿命。 阀门的未来发展趋势 随着工业技术的飞速发展,对阀门的要求也日益提高。未来的阀门技术将更加注重智能化、集成化和绿色化。 智能化与自动化: 智能阀门将集成传感器、控制器和通信模块,能够实时监测工作状态、预测故障、自主调节,并与其他自动化系统无缝对接,实现更高级别的过程控制和管理。 新材料与新工艺: 随着新材料科学的进步,更耐腐蚀、耐高温、耐磨损的新型材料将被应用于阀门制造。同时,增材制造(3D打印)等先进制造工艺将为阀门带来更复杂、更优化的内部结构设计,进一步提升性能。 绿色化与节能化: 阀门的设计将更加注重节能减排,例如开发低压降阀门、提高密封效率以减少泄漏,以及采用更环保的制造工艺和材料。 模块化与标准化: 模块化设计将使阀门组件更加通用和易于更换,方便维护和升级。进一步的标准化也将有助于降低制造成本和提高互换性。 从基础的截断到复杂的流量调节,从简单的手动操作到高度智能化的自动控制,阀门在工业领域扮演的角色越来越重要。它们是现代工业不断追求效率、安全和可持续发展的强大驱动力,是连接能量流动与生产活动的精密桥梁。深入理解阀门的设计原理、结构特点和应用场景,对于任何从事工程技术、工业制造或科学研究的人士来说,都是构建现代工业知识体系不可或缺的一环。

用户评价

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我对《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析》这本书的期待,更多地集中在它能否提供一些“接地气”的设计理念和实用技术。我一直在思考,在国外先进的阀门设计中,有哪些是我们国内可以借鉴和吸收的,又能真正应用于我们实际工程中的。我希望这本书能够详细介绍一些不同类型阀门(如球阀、蝶阀、闸阀、截止阀、止回阀、调节阀等)的最新设计发展趋势,以及它们在不同应用领域(如石油化工、天然气、电力、制药、食品等)的典型应用案例。我尤其关注那些能够提高阀门性能、可靠性和使用寿命的设计创新,比如采用新型密封材料、优化流道设计以降低压降、提高密封性能、减少磨损和腐蚀等。此外,结构长度标准是这本书的一个重要组成部分,我希望它能对国际上主要的阀门结构长度标准进行详细的解读,包括各种标准的适用范围、基本要求、以及它们之间的异同。我希望能够通过这本书,了解不同标准下阀门结构长度的设计依据,以及在实际工程设计中如何根据项目需求选择最合适的标准。如果书中能够提供一些不同标准下常见阀门的结构长度对比数据,甚至是一些如何根据实际管道布局和设备空间要求来确定阀门结构长度的设计技巧,那对我的工作将是极大的帮助。

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翻阅这本书,我的脑海里立刻浮现出各种复杂工况下阀门面临的挑战。我迫切地希望能在这本书中找到关于“先进”阀门设计的深度解析。我希望它不仅仅是罗列一些国外阀门公司的产品目录,而是能够深入剖析这些产品的设计哲学和技术亮点。比如,在高温高压、低温、腐蚀性强、易燃易爆等特殊环境下,国外是如何通过材料选择、结构优化、特殊处理等手段来确保阀门的可靠性和安全性?我尤其关注在密封技术方面的创新,比如新型密封材料的应用、多重密封结构的设计,以及如何保证在极端工况下的长期密封性能。关于“结构长度标准”,我希望这本书能提供一个清晰的脉络,解释不同国家、不同行业(如石油、化工、电力、航空航天等)在阀门结构长度方面的具体要求和差异,以及这些标准的制定依据和演变过程。我希望能够理解,为什么同一个功能的阀门,在不同标准下会有不同的结构长度,以及如何在实际设计中根据项目需求做出最优选择。如果书中能提供一些计算工具或者选型指南,帮助我快速确定符合要求的结构长度,那将极大地提高我的工作效率。我希望这本书能成为我理解和应用国外先进阀门设计理念和结构长度标准的“钥匙”,让我能够站在巨人的肩膀上,设计出更优质的阀门产品。

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作为一个在设备维护一线多年的技术人员,我深切体会到,一本好的技术书籍,不仅要讲清楚“怎么设计”,更要教会我们“怎么理解设计”和“怎么维护”。《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析》这个标题,让我觉得它有可能触及到我工作中的痛点。我希望这本书能够深入地讲解不同类型阀门的内部结构,比如阀芯的形状、阀座的密封方式、阀杆的支撑结构等,以及这些结构是如何影响阀门的工作性能和寿命的。我希望它能提供一些图片和三维模型,让我能够直观地看到这些细节。特别是在结构长度方面,我希望它能提供一些具体的图表和数据,解释不同长度的阀门在安装、管道布局、管件匹配等方面的影响。我经常会遇到一些因为结构长度不匹配而导致的安装困难,甚至返工的情况,这本书如果能给出一些解决方案或者指导原则,那真是太有帮助了。我还希望这本书能够探讨一些阀门在实际运行中容易出现的故障,以及这些故障是如何由设计缺陷或者不当使用引起的,并且提出一些预防和解决的建议。比如,阀门的磨损、腐蚀、泄漏等问题,如果能在设计阶段就有所预见并采取措施,那将大大延长阀门的使用寿命,减少维护成本。

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这本书的标题让我立刻联想到了一些我工作中经常遇到的挑战,尤其是关于阀门的标准化和通用性问题。我希望《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析》能够在这方面给我带来一些清晰的指引。我希望它能详细介绍国际上在阀门设计和制造方面的一些通用标准和规范,比如API、ASME、ANSI、DIN、ISO等,并对这些标准在阀门的基本参数、性能要求、试验方法、以及最重要的——结构长度方面进行深入的解析。我尤其希望它能解释清楚,为什么不同的标准会有不同的结构长度要求,这些差异是如何产生的,以及在跨国工程项目中,如何处理和协调这些不同的标准。结构长度的标准化,对于提高阀门的互换性、降低库存成本、简化安装和维护工作具有至关重要的意义。我希望这本书能够提供一些实际的案例,展示如何通过遵循和应用这些结构长度标准,来提高工程效率和项目整体的经济性。我还希望它能探讨一些关于阀门标准化设计的理念,比如模块化设计、系列化设计等,以及这些理念如何帮助我们开发出更具通用性和竞争力的阀门产品。

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我一直觉得,阀门的设计,尤其是“先进”的阀门设计,一定离不开对流体力学和材料科学的深刻理解。这本书的标题让我充满了期待,我希望它能在这些方面给我带来新的启发。流体力学部分,我希望它不仅仅是停留在基础概念,而是能深入探讨流体在通过不同类型阀门时的详细流动特性,比如边界层、湍流、旋涡的形成和消散,以及这些现象如何影响阀门的性能和寿命。我特别想知道,国外在优化阀门流道设计、减小压降、防止气蚀和冲刷方面,有哪些创新的技术和方法。材料科学方面,我希望能看到关于各种高性能金属材料(如镍基合金、钛合金、双相不锈钢等)和非金属材料(如特种工程塑料、高性能陶瓷等)在阀门制造中的应用,以及它们在耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐磨损等方面的优异性能。此外,关于阀门的可靠性设计,这绝对是衡量一个阀门是否“先进”的重要标准。我希望这本书能介绍一些先进的可靠性分析方法,比如故障树分析(FTA)、失效模式与影响及危害性分析(FMEA)等,并结合实际案例,展示如何通过优化设计来提高阀门的可靠性。结构长度标准方面,我期待它能提供一些关于不同国家和行业在结构长度方面的差异化要求,以及这些差异是如何产生的,并解释在实际工程中如何根据具体情况选择和应用这些标准。

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我一直认为,阀门的设计,不仅仅是机械结构的堆砌,更是对流体力学、材料科学、制造工艺和可靠性工程等多方面知识的综合运用。这本书的标题——《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析》,让我觉得它有潜力成为一本非常宝贵的参考资料。我希望它能在“基础”部分,深入讲解阀门工作的基本原理,包括流体动力学、热力学以及材料在不同工况下的行为。我特别想知道,国外在阀门密封技术、驱动机构优化、以及提高阀门抗腐蚀和耐磨损性能方面,有哪些领先的解决方案和技术。结构长度方面,我期待这本书能够提供详细的解析,不仅仅是给出各种标准下的数据,更重要的是解释这些标准是如何制定的,它们背后的设计理念是什么,以及在实际工程中,如何根据管道系统的特点、安装空间、以及操作维护的需求来选择和确定合适的结构长度。一个合理的结构长度,能够极大地影响整个管道系统的紧凑性、安装的便捷性以及后期的维护成本。我希望这本书能够包含大量的图表、示意图,甚至是三维模型,帮助我更直观地理解这些复杂的概念。如果它还能提供一些实际工程案例,分析在不同工况下,阀门结构长度的选择是如何影响项目成功的,那就更完美了。

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阅读一本关于阀门设计的好书,我最看重的是它能否提供足够丰富的实际案例,并且能够深入剖析这些案例背后的设计思路和技术难点。仅仅是理论的堆砌,对于我这个在实际工作中会遇到各种问题的人来说,帮助是有限的。我希望这本书能够像一个经验丰富的工程师,带领我走进真实的工程现场,去了解那些在极端环境下工作的阀门是如何被设计出来的。比如,在核电站、深海油气平台、大型化工装置等复杂系统中,阀门的设计和选型面临着哪些独特的挑战?它会不会展示一些国外顶尖阀门制造商在这些领域的创新设计,比如特殊材质的应用、防爆设计、抗腐蚀涂层技术、紧急关闭阀的设计等等。我希望书中能够包含大量的图纸、数据和计算过程,让我能够清晰地看到每一个设计决策的依据。而且,关于“结构长度标准”,我期待它不仅仅是列出一些数据,而是能解释清楚为什么会有这样的标准,它在整个系统设计中扮演着怎样的角色,以及如何根据实际需求进行调整和优化。一个好的结构长度标准,应该是兼顾了性能、成本、安装和维护的综合考量。这本书如果能在这方面提供一些深入的见解,那对我的工作将是巨大的帮助。我希望它能让我从“知其然”上升到“知其所以然”,真正掌握阀门设计和选型的精髓。

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这本《国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析》,说实话,拿到手里的时候,我脑子里闪过很多关于它的想象。我之前就一直在找一本能真正把阀门设计这件事讲透的书,尤其是国外的一些先进理念和标准,国内在这方面的信息相对零散,或者不够系统。我期待它能像一个经验丰富的老师傅,耐心细致地把阀门从里到外的原理、设计思路、关键技术点都给我掰开了揉碎了讲清楚。我特别希望它能在结构长度方面给出一些明确的指导,因为这在实际工程中真的太重要了,一个小小的结构长度偏差,可能就会导致整个管线的安装出现大问题,甚至影响系统的可靠性。我希望这本书不仅仅是介绍一些理论,更能结合实际案例,比如在石油化工、电力、航空航天等领域,是如何应用这些先进的设计理念和结构长度标准的,这样我才能更好地理解和消化。我一直在思考,如果我手头上有一个复杂的阀门设计项目,这本书能不能成为我的“救命稻草”,帮我解决那些棘手的技术难题,让我少走弯路。我期望它能够深入讲解不同类型阀门的结构特点、工作原理,以及它们在不同工况下的适用性。比如,球阀、蝶阀、闸阀、截止阀这些最常见的类型,它们的设计精髓在哪里?在高温高压、腐蚀性介质等极端环境下,又有哪些特殊的结构设计考量?还有,关于密封技术,这绝对是阀门的灵魂,我希望能在这本书里看到最前沿的密封材料、密封结构以及密封性能的评估方法。而且,我一直觉得,国内的阀门设计在很多方面还有提升空间,借鉴国外先进的设计理念和严格的结构长度标准,对我们提升整体技术水平非常有帮助。这本书如果能做到这一点,那真是太有价值了。

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翻开这本书,我第一个关注点就是它对“基础”二字的诠释。是不是真的能从最根本的原理讲起,而不是一上来就堆砌公式和图纸?我希望它能像一个引路人,把我从对阀门模糊的认识,一步步引向清晰的理解。比如,它会不会从流体力学的角度,解释流体通过阀门时的各种现象,像压降、涡流、空化等等?这些对理解阀门的设计至关重要。然后,关于材料的选择,这绝对是决定阀门性能和寿命的关键。我希望能看到关于不同材质在各种介质、温度、压力下的耐腐蚀性、耐磨损性、强度等方面的详细对比和分析,甚至是一些特殊合金材料在先进阀门中的应用案例。更重要的是,我期待它能深入剖析各种阀门在设计时需要考虑的关键参数,比如公称通径、公称压力、连接形式、操作方式等等,并且解释这些参数是如何相互影响、如何确定的。如果能对不同标准(比如API, ANSI, DIN, GB等)在这些方面的异同进行比较和说明,那更是锦上添花。我一直觉得,很多设计问题,归根结底还是基础理论不够扎实。我希望这本书能帮我补齐这块短板,让我在面对设计挑战时,能够更加自信,从容应对。我尤其关注它在“结构长度”这一块的讲解,我知道这不仅仅是“长短”的问题,而是关系到安装、维护、系统布局甚至是成本的综合考量。如果能提供不同类型阀门在不同应用场景下的结构长度参考范围,以及背后的设计逻辑,那将非常有指导意义。

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我一直对阀门的设计细节有着浓厚的兴趣,尤其是那些决定阀门可靠性和使用寿命的关键部位。这本书的标题“国外先进阀门设计基础与结构长度标准解析”,让我对它寄予厚望。我希望它能非常深入地讲解阀门的密封结构,比如阀座、阀芯、填料函的设计,以及各种密封材料的选择和性能匹配。在高温高压、强腐蚀、易燃易爆等恶劣工况下,阀门的密封性是重中之重,一个微小的泄漏都可能导致灾难性的后果。我希望这本书能提供国外在这方面的一些最新研究成果和成熟的设计经验,甚至是一些前沿的密封技术,比如金属密封、柔性石墨密封、金属-聚四氟乙烯复合密封等。此外,阀门的驱动方式和执行机构也是我非常感兴趣的部分。无论是手动、气动、液动还是电动执行机构,它们的设计、选型和安装都需要非常专业的知识。我希望这本书能详细介绍不同驱动方式的优缺点,以及在不同工况下的适用性,并提供相关的选型指南和计算方法。当然,结构长度的标准化也是我非常期待的部分,一个统一、合理的结构长度标准,不仅能简化设计和制造,更能大大提高现场安装的便捷性和互换性,降低维护成本。我希望这本书能对国际上通行的结构长度标准进行梳理和解析,并提供一些实际的应用案例,让我能够更直观地理解这些标准的重要性。

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