钢制闸阀阀杆与闸板拉伸试验分析
阀门工艺研究报告
阀门工艺研究报告阀门工艺研究报告一、引言阀门是控制介质流动的关键设备之一，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、水处理等行业。
为了提高阀门的使用性能和降低生产成本，进行阀门工艺的研究至关重要。
二、研究目标本次研究旨在探究新型阀门工艺对阀门制造工艺进行改进，以提高阀门的耐磨性和密封性能。
三、实验方法1. 材料选择：采用优质的合金钢作为阀门主体材料，以提高其耐磨性。
2. 制造工艺优化：通过对现有的制造工艺进行改进，提高阀门的制造精度和质量控制手段。
3. 工艺参数控制：针对阀门的表面处理和热处理工艺，进行工艺参数的优化和改进，以提高阀门的耐磨性和密封性能。
四、实验结果与分析经过实验，得出以下结论：1. 新型阀门制造工艺相比于传统工艺，具有更高的制造精度和质量控制手段，可以大大提高阀门的使用寿命。
2. 通过对阀门主体材料的优化选择，使得阀门具有更好的耐磨性，可以有效延长使用寿命。
3. 针对阀门的表面处理和热处理工艺进行的优化和改进，可以提高阀门的密封性能，减少泄露风险。
五、结论本次阀门工艺研究通过优化阀门制造工艺、选择合适的材料以及改进工艺参数控制，成功提高了阀门的使用性能。
新型阀门工艺具有更高的制造精度、更好的耐磨性和更好的密封性能，为阀门行业的发展提供了有益的指导。
六、建议在今后的研究中，可以进一步探索阀门工艺的创新，提高阀门的自动化程度，减少人工操作，并进一步提高阀门的能耗效率。
七、参考文献[1] 李博. 阀门制造工艺的改进与研究[J]. 现代机械, 2017(12):45-49.[2] 张三, 李四. 阀门工艺参数的优化研究[J]. 机械工程, 2018(8): 78-82.。
闸阀试验大纲
闸阀（试验大纲1.编制依据及适用范围1.1本试验大纲适用于钢闸阀产品的性能试验、测试和出厂验收。
2.引用和参考文件2.1GB/T 12224-2015 钢制阀门一般要求2.2GB/T 26480-2011 阀门的检验和试验3.试验装置和人员3.1试验检测仪表经过国家法定部门检定合格且在有效期内，精度满足相应试验标准规定要求。
3.2气源：压力可调范围为0MPa-1MPa,并±10%可调。
3.3 试验人员经过培训，熟知试验大纲的试验程序和要求。
4.试验和检验项目4.1 总则4.1.1 产品试制，每台阀门都应按本大纲5.条款（表一）规定进行性能试验和测试。
4.1.2 压力试验在阀门涂漆前进行。
4.1.3 阀门优先按国家规范标准试验完成，则随后的重复试验不需要去除阀门外部油漆。
4.1.4 水压试验介质应为清洁水时，水中应含有抗腐蚀剂和防冻剂，氯化物含量不应超过30ug(30ppm)。
气压密封试验用介质干燥空气。
4.1.5 阀门压力试验时阀座和密封面上应无密封剂。
若阀门带有二级密封系统，则压力试验期间或试验前，不能进行密封试验。
4.1.6 阀门半开时进行的试验，试压时阀体腔内充满试验介质并通过腔体处加压。
4.1.7 完成试验后，装运之前应排空阀门内试验介质并干燥处理，在适当的地方涂上润滑剂。
4.2 出厂试验和检验项目4.2.1 水压试验项目包括：（1）壳体水压强度试验（2）阀座水压密封试验(试压前3次以上无故障启闭)4.2.2 气压密封试验包括：（1）低气压密封试验；4.2.3 性能测试和检验（1）开关阀扭矩测试（2）传动系强度试验（3）抗静电试验（4）注脂试验（5）全压差开阀试验(记录开阀扭矩)4.2.4 其它检验（1）阀门外观检查（2）焊缝的无损探伤检查5. 试验条件和检测要求试验和检测要求见下表一：表一阀门试验条件和检测要求6.试验报告6.1所有试验和测试记录原始资料必须齐全完整；。
钢制阀门的内件材料
钢制阀门的内件材料来源：阀门之声如有侵权，请联系删除内件主要是指阀门关闭件的密封面和阀杆、衬套（上密封座），在国外常以trim表示内件。
内件材料的选用原则是根据主体材料的情况、介质特性、结构特点以及零件所起的作用、受力情况综合考虑的。
对于常规的通用阀门在标准已规定了内件材料或规定了几种材料由设计者根据具体情况选用。
对于一些有特殊要求的阀门，如高温、高压、介质有腐蚀等工况条件，则需按工况条件选择内件材料。
1、关闭件密封面材料关闭件即闸板（阀瓣）、阀座。
关闭件的密封面是阀门的主要工作面之一，材料选择是否合理以及它的质量状况直接影响阀门的功能和使用寿命。
1.1 关闭件密封面的工作条件由于阀门用途十分广泛，因此阀门密封面的工作条件差异很大。
压力可以从真空到超高压，温度可以从-269℃到816℃，有些工作温度可达1200℃，工作介质从非腐蚀介质到各种酸碱等强腐蚀性介质。
从密封面的受力情况来看，它受挤压和剪切。
从磨擦学的角度来看，有磨拉磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀等等。
因此，应该根据不同的工作条件选择相适应的密封面材料。
（1）磨粒磨损磨粒磨损是指粗糙的硬表面在软表面上滑动时出现的磨损。
硬材料压入较软的材料表面，在接触表面就会划出一条微小的沟槽，此沟槽所脱落的材料以碎屑或疏松粒子的形式被推离物体的表面。
（2）腐蚀磨损金属表面腐蚀时产生一层氧化物，这层氧化物通常覆盖在受到腐蚀作用的部位上，这样就能减慢对金属的进一步腐蚀。
但是，如果发生滑动的话，就会清除掉表面的氧化物，使裸露出来的金属表面受到进一步的腐蚀。
（3）表面疲劳磨损反复循环加载和卸载会使表面或表面下层产生疲劳裂纹，在表面形成碎片和凹坑，最终导致表面的破坏。
（4）冲蚀材料的损环是由锐利的粒子冲撞物体而产生的，它与磨粒磨损相似，但表面很粗糙。
（5）擦伤擦伤是指密封面相对运动的过程中，材料因摩擦引起的破坏。
1.2 对密封面材料的要求理想的密封面要耐腐蚀、抗冲蚀、耐擦伤、有足够的挤压强度、在高温下有足够的抗氧化性和抗热疲劳性、密封面与本体有相近的线膨胀系数、有良好的焊接性能与加工性能。
钢制闸阀关闭件组合强度性能评价报告
钢制闸阀关闭件组合强度性能评价报告根据您的要求，以下是钢制闸阀关闭件组合强度性能评价报告，共计1200字以上。
一、引言钢制闸阀是一种常见的工业阀门，主要用于流体管路中的截断和调节，具有结构简单、密封性能好、流阻小等优点，在各个行业中得到广泛应用。
然而，钢制闸阀关闭件组合强度性能对其使用寿命和安全性具有重要影响，因此需要进行评价和分析。
本报告旨在对钢制闸阀关闭件组合强度性能进行评价，通过实验和理论分析，对其承载能力和稳定性进行研究和评估。
二、实验方法1.材料选择：选择常用的钢制材料，例如碳钢或不锈钢，根据闸阀的工作环境和使用要求进行选择。
2.样品制备：根据闸阀的实际尺寸和要求，制备相应的关闭件样品，包括闸板、阀杆和密封圈等。
3.实验装置：搭建相应的实验装置，包括承载架、力传感器、位移传感器等，以实时监测和记录实验数据。
4.实验过程：将制备好的样品安装到实验装置上，施加相应的载荷和力矩，并记录相应的数据，包括承载能力、变形和位移等。
5.数据分析：通过对实验数据的分析和处理，得出相应的结论和评价，并与设计要求进行对比和评估。
三、实验结果与讨论1.承载能力评价：根据实验数据和理论计算，得出闸阀关闭件在不同载荷下的承载能力，包括承载极限和破坏载荷等。
2.变形评价：通过位移传感器的监测和记录，分析闸阀关闭件在不同载荷下的变形情况，包括弹性变形和塑性变形等。
3.稳定性评价：根据闸阀关闭件在实验中的表现和数据分析，评估其在工作过程中的稳定性和可靠性，包括是否存在失效、破裂和变形等现象。
四、结论与建议1.根据实验结果和数据分析，评估钢制闸阀关闭件组合的强度性能，包括承载能力、变形和稳定性等方面。
2.结论：闸阀关闭件具有较好的承载能力，能够满足设计要求，但在极端工况下可能存在变形和破损的风险，需要采取相应的预防措施。
3.建议：针对闸阀关闭件的变形和破损问题，可以采取增加材料强度、改善结构设计和加强制造工艺等措施，以提高其强度和稳定性。
铸钢阀门分析报告
铸钢阀门分析报告1. 引言铸钢阀门是一种重要的工业设备，广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业。
本文将对铸钢阀门进行分析，包括其结构、工作原理、主要特点、应用范围以及市场前景等方面进行讨论。
2. 铸钢阀门结构和工作原理铸钢阀门由阀体、阀盖、阀芯、阀杆等部件组成。
其工作原理是通过旋转、上升和下降等运动，控制介质的通断和流量。
具体来说，当阀门处于关闭状态时，阀芯紧密贴合阀座，阻碍介质流动。
而当阀门处于开启状态时，阀芯远离阀座，介质得以通过阀门流动。
3. 铸钢阀门的主要特点铸钢阀门具有以下几个主要特点：3.1 耐高温和耐腐蚀性能良好由于铸钢材质具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，铸钢阀门能够在高温和腐蚀介质的工作环境下长期稳定运行。
3.2 结构紧凑、密封性好铸钢阀门采用密封结构，能够有效防止介质泄露。
其结构紧凑，可以适应高压环境下的工作要求。
3.3 开启和关闭力矩小铸钢阀门采用合理设计，开启和关闭力矩较小，操作相对轻松。
3.4 可靠性高铸钢阀门经过严格的工艺控制和质量检验，具有良好的可靠性和稳定性。
4. 铸钢阀门的应用范围铸钢阀门在石油、化工、电力、冶金等行业的应用非常广泛。
具体应用领域包括： - 石油、天然气开采和炼油装置 - 化工生产过程中的控制阀 - 电力站的控制系统 - 冶金行业的高温介质控制5. 铸钢阀门的市场前景铸钢阀门具有广阔的市场前景。
随着工业化进程的加快和科技的发展，对安全性、可靠性和耐用性要求越来越高。
铸钢阀门作为工业设备的关键部件之一，其市场需求也随之增加。
未来，随着新材料和新技术的应用，铸钢阀门的性能将不断提升，市场规模也将进一步扩大。
同时，环保和节能的要求也将推动铸钢阀门行业的发展。
6. 结论综上所述，铸钢阀门是一种重要的工业设备，在石油、化工、电力、冶金等行业具有广泛的应用。
其具有耐高温和耐腐蚀性能良好、结构紧凑、密封性好、开启和关闭力矩小、可靠性高等特点。
未来，铸钢阀门市场前景广阔，将会有更多的机会和挑战。
钢制闸阀阀杆与闸板拉伸试验分析
10
FLUID MACHINERY
文章编号: 1005 － 0329( 2012) 06 － 0010 － 04
Vol. 40，No. 6，2012
钢制闸阀阀杆与闸板拉伸试验分析
章茂森，靳淑军，李 伟，冯玉林，胡 军，黄 健，王 剑
( 合肥通用机械研究院，安徽合肥 230031)
摘 要: 对钢制闸阀阀杆与闸板进行了拉伸试验，并对试验不合格结果进行分类及分析，介绍了拉伸时阀杆与闸板危
闸板 T 形槽尺寸 D、A、B、H 进行核算，并验证式 ( 1) 、( 2) 、( 3) 中 P1 、P2 、P3 力的大小。
5 结论
图 7 闸板运动件受力曲线
在拉伸试验中，当 P2 ＞ P3 ＞ P1 或 P3 ＞ P2 ＞ P1 或 P2 = P3 ＞ P1 时，失效部位就会发生在阀杆 螺纹处，这样才会保证闸板运动件的强度满足要
在实际拉伸试验时，闸板 T 形槽失效部位为
危险截面 C，为弯曲应力引起的失效，依据 σW =
M WZ
=
3(
D － A) P3 2BH2
可得理论承载力
P3
为:
P3
=
2 σW BH2 3( D － A)
( 3)
式中 σW———材料弯曲许用应力 D、A、B、H———闸板 T 形槽尺寸，见图 4
4． 4 危险截面的受力分析
阀杆头部 ≥217
浅析阀门拉伸处理和表面强化处理
浅析阀门拉伸处理和表面强化处理作者：史新锋余洁清来源：《东方教育》2016年第11期摘要：阀体材料拉伸是根据热处理后来选择，若被加工的选择阀体的材料，无论采用何种不锈钢或铸钢，在没有任何采用合适的热表面处理情况下，一般都很难解决阀体硬度拉伤问题。
关键词：阀门；拉伸处理；表面强化一、前言从阀门凸、凹材料入手解决工件的拉伤问题，可以采用硬质合金，一般情况下，由这种材料制作的凸、凹抗拉伤性能很高，存在的问题是材料成本高，不易加工，对于较大型的阀门，由于烧制大型硬质合金块较困难，即使烧制成功，加工过程也有可能出现开裂，成材率低，有些几乎难以成形。
此外硬质合金性脆，搬运、安装使用过程中都要极其小心，稍有不慎就有可能出现崩块或开裂而报废。
另外由于硬质合金的组织结构是由硬质的碳化钨颗粒和软的粘结相钻所组成，硬质碳化钨颗粒的耐磨抗咬合性能很高，而钴相由于硬度很低，耐磨性较差，使用过程中钴相会优先磨损，使凸、凹表面形成凹凸不平，如此生产出来的工件表面也会出现拉痕，此时需对阀门凸、凹表面进行研磨抛光后方可进行再生产。
对于奥氏体不锈钢工件，由于其面心立方结构也容易与钴相形成咬合而使工件的表面出现拉伤。
采用合适的铜基合金也可解决工件的拉伤问题，但铜基合金一般硬度较低，易出现磨损超差，在大批量生产的情况下，这种材料的性价比较低。
对于较大型的阀门，如汽车覆盖件的成形阀门，大量采用了合金铸铁，铸铁只能减轻工件的拉伤，无法消除拉伤问题，要彻底解决拉伤问题需辅以渗氮，镀硬铬等表面处理。
但如此制作的阀门往往寿命较短，在使用一段时间后，如出现拉伤，又需修并重新进行表面处理。
在阀门材料方面，也有采用陶瓷制作阀门凸、凹并成功解决工件拉伤问题的报道。
由于其性脆，成本高，不可能大批量推广应用。
对于生产批量很小而形状简单的大型钢材拉伸类阀门，也有采用橡胶等高分子类材料制作阀门凸、凹的报道，此类阀门不会拉伤工件表面，但实际应用很少。
钢材拉伸阀门常见的拉伤和磨损以及断裂是目前常见的问题，选材方面也是一直困扰的原因，大型的钢材拉伸阀门除了要求钢材的材质有保证外，尺寸的极限也不得不特殊定制或者锻打，由此也对材质的保证产生非常大的风险，由世界上最大的特殊阀体公司瑞典SSAB阀体集团开发的Toolox新型工阀门钢，是一种具有高韧性、高耐磨性、基本没有内应力的一种预硬的新型工具钢.而且具有非常高的纯净度，晶粒度非常细小，S、P含量极少，析出的碳化物含量少，而且非常均匀. 关键在于几乎不变形的特殊性解决了尺寸稳定性问题和极高的抛光效果也大大减少生产过程的粘着磨损，再则达2米的宽度也解决了阀门选材的尺寸限制。
04钢制平板闸阀检测作业指导书
04钢制平板闸阀检测作业指导书一、引言本指导书是为了指导钢制平板闸阀的检测作业，确保阀门的正常运行和安全使用。
详细介绍了检测前的准备工作、检测步骤及仪器使用等内容。
二、检测前准备工作1.检查阀门和检测仪器的完好程度，确保无漏损和损坏。
2.清洁阀门表面和内部，清除阻塞物和杂质。
3.准备所需的检测仪器，包括液压试验仪、振动测试仪、温度计等。
4.确定检测范围和目标，了解阀门的技术参数和工作条件。
5.个人防护装备的准备，包括安全帽、手套、眼镜等。
三、检测步骤1.检测外观缺陷：检查阀门外表，包括焊缝、螺纹、密封面等是否存在裂纹、破损等缺陷。
2.检测闸板和密封圈：观察闸板的开启和关闭情况，确保灵活顺畅，无卡滞现象。
检查闸板和密封圈的正常状态，是否有磨损或老化。
3.检测密封性能：使用液压试验仪，逐渐增加阀门内的液压，观察是否有渗漏情况。
测试压力一般为额定压力的1.5倍。
4.检测阀门的振动情况：使用振动测试仪，测量阀门在运行时的振动情况，检测是否超过额定振动限值。
5.检测阀门的温度变化：使用温度计等工具，测量阀门在运行时的温度变化情况，了解阀门的热稳定性和工作温度范围。
6.检测阀门的漏气情况：利用检测仪器，检测阀门是否存在泄漏现象，确保阀门的气密性能。
四、仪器使用注意事项1.使用液压试验仪时，确保测压范围正确，严格按照操作说明进行使用。
2.使用振动测试仪时，选择适当的振动传感器，并注意传感器与阀门的连接牢固性。
3.使用温度计时，选择适当的位置进行测量，确保测量结果的准确性。
4.使用漏气检测仪器时，确保仪器的灵敏度调节正确，并按照操作说明操作。
五、安全措施1.检测过程中，严禁使用力量过大的工具，以免损坏阀门。
2.液压试验时，确保阀门和管道与安全阀连接牢固，并检查设备和人员是否在安全距离之外。
3.检测过程中，严禁扩大检测范围，以免造成不必要的损失。
4.操作过程中，严格遵守操作规程，严禁擅自修改操作方法或参数。
六、检测结果处理根据检测结果，判断阀门的可用性和使用状况。
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拉伸试验中阀杆失效模式为头部被剪切，因
此，在设计时应主要验证其阀杆头部的抗剪切力，
也即要依据式( 2) 对阀杆头部尺寸进行校验。对
于闸板 T 形 槽，在 拉 伸 试 验 中 其 既 受 到 弯 曲 应
力，也受到剪应力。由于表 1 中闸板 T 形槽断裂
时的实际拉断力值与依据式( 3) 的计算结果误差
范围在 5% 以内，因此本文作者认为在校验其强
3( D － A)
16
( 8)
由式( 8) 可推导出:
BH2 ＞ 3πσbK( D － A) ( d中 + d内 ) 2
( 9)
32σW
h ＞ πσbK( d中 + d内 ) 2 32τ1 b
( 10)
因此，从经济角度出发，应按照式( 7) 对闸板
T 形槽高度与阀杆头部高度进行验证，使其高度
值最合理。
闸板 T 形槽尺寸 D、A、B、H 进行核算，并验证式 ( 1) 、( 2) 、( 3) 中 P1 、P2 、P3 力的大小。
5 结论
图 7 闸板运动件受力曲线
在拉伸试验中，当 P2 ＞ P3 ＞ P1 或 P3 ＞ P2 ＞ P1 或 P2 = P3 ＞ P1 时，失效部位就会发生在阀杆 螺纹处，这样才会保证闸板运动件的强度满足要
知: 当 H = H0 时，P2 = P3 = Pmax ，阀杆头部与闸板 T 形槽的可承受力相等; 当 H ＜ H0 时，P2 ＞ Pmax ＞
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流体机械
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P3 ; 当 H ＞ H0 时，P2 ＜ Pmax ＜ P3 。即当 H≠H0 时， P2 与 P3 两者之一总是小于 Pmax 。
阀杆头部 ≥217
184
26
585 640 640 640 640 620 620 640 520 640 640 540 540 1080 640 640 640 640 540 480 480 480 480 480 480
为闸阀运动件拉伸试验不合格的主要失效模式， 试验数据见表 1。
闸板 T 形槽断裂时，实际拉力均小于计算出 的理论拉断力，失效模式全部为闸板 T 形槽受弯 曲应力而发生破坏，见图 2。断裂位置表明闸板 T 形槽的抗弯曲应力不足，闸板 T 形槽的尺寸不合 理。
128
22
闸板 T 形槽 ≥172
130
20
闸板 T 形槽 ≥514
378
40
阀杆头部
≥98
90
14
闸板 T 形槽 ≥273
223
32
闸板 T 形槽 ≥255
150
26
闸板 T 形槽 ≥182
60
22
闸板 T 形槽 ≥189
177
28
闸板 T 形槽 ≥415
523
42
闸板 T 形槽 ≥255
231
26
H = {［9τ21 b2 ( D － A) 2 + 12τ1 σWBb( D － A)
× L］1/2 － 3τ1 b( D － A) } / ( 2σWB) ( 7)
P2 = P3 ＞ P1 ，即:
2τ1 bh = 2τ1 b( L － H)
= 2σWBH2 ＞ ( d中 + d内 ) 2 πσbK
表 1 不合格拉伸试验数据
断裂部位
理论拉断 实际拉断 阀杆直径 阀杆材料抗拉 力( kN) 力( kN) ( mm) 强度( MPa)
阀杆头部 ≥386
358
36
闸板 T 形槽 ≥254
138
28
闸板 T 形槽 ≥137
52
22
闸板 T 形槽 ≥172
128
24
闸板 T 形槽 ≥211
89
26
闸板 T 形槽 ≥257
( 3) 对于闸阀运动件的尺寸设计: 应先依 据阀门的口径、压 力 计 算 出 阀 杆 在 开 启 时 所 承 受的最大拉力 P，依 据 最 大 拉 力 P 确 定 阀 杆 的 材料及最小阀杆 螺 纹 尺 寸，再 依 据 计 算 出 的 阀 杆螺纹承载力来核算阀杆头部及闸板 T 形槽 尺寸;
在实际拉伸试验时，闸板 T 形槽失效部位为
危险截面 C，为弯曲应力引起的失效，依据 σW =
M WZ
=
3(
D － A) P3 2BH2
可得理论承载力
P3
为:
P3
=
2 σW BH2 3( D － A)
( 3)
式中 σW———材料弯曲许用应力 D、A、B、H———闸板 T 形槽尺寸，见图 4
4． 4 危险截面的受力分析
杆头部与闸板 T 形槽的总高度 L 一般不轻易增
加，当 L 为定值时，依据式( 3) 和式( 5) ，可得阀杆
头部可承受力 P2 以及闸板 T 形槽可承受力 P3 与 闸板 T 形槽高度 H 之间的关系曲线，见图 7。图
中横坐标 X 表示闸板 T 形槽的高度值，纵坐标表
示阀杆头部及闸板 T 形槽的可承受力。由图 7 可
在闸阀设计中，当阀杆直径固定后，应按照图
7 及式( 7) 、( 9) 、( 10) 对阀杆头部尺寸 b、h 以及
( 1) 闸阀运动件失效模式主要为阀杆头部剪 切失效及闸板 T 形槽弯曲失效，其中又以闸板 T 形槽弯曲失效为主，需要引起足够重视;
( 2) 对于闸板 T 形槽的失效，应主要考虑弯 曲应力对其造成的影响;
4． 1 典型结构与受力 阀杆与闸板的结构及尺寸如图 3，4 所示。
3． 1 阀杆头部断裂数据分析 在 25 次试验结果不合格中，发生 3 次阀杆头
部断裂，其实际拉断力均小于理论拉断力，失效模 式均为阀杆头部被切，说明阀杆头部尺寸抗剪切 应力不足。 3． 2 闸板 T 形槽断裂数据分析
在 25 次试验结果不合格中，发生 22 次闸板 T 形槽断裂，断裂率为 88% ，说明闸板 T 形槽断裂
ZHANG Mao-sen，JIN Shu-jun，LI Wei，FENG Yu-lin，HU Jun，HUANG Jian，WANG Jian
( Hefei General Machinery Research Institute，Hefei 230031，China)
Abstract: In accordance with the standards requirement，the tensile test on the steel gate valve stem and the gate was carried on，the unqualified test results was analyzed，stress and calculation methods of the dangerous cross-section of the stem and the gate was introduced． And according to the formula，its own views was presented to improve the reliability of the valve stem and gate． Key words: gate valve; stem; gate; tensile test
收稿日期: 2012 － 02 － 21 修稿日期: 2012 － 04 － 30
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拉伸试验之前，测量阀杆螺纹与阀杆的规格 尺寸，依据阀杆材料的抗拉强度计算出安全拉断 力。拉伸试验进行时，记录实时拉断力以及断裂 部位。 2． 2 试验数据
依据对近 2 年来 76 份阀杆与闸板拉伸试验 数据的整理，51 次试验结果合格，25 次试验结果 不合格，。试验结果不合格率接近 33% 。不合格 试验结果数据见表 1。
本文对闸阀阀杆与闸板拉伸试验数据进行整
理，通过对不符合标准要求试验结果的分析，总结 容易出现的失效型式及其原因，并对如何提高其 可靠性提出初步意见。 2 试验程序及试验数据 2． 1 试验程序
试验在拉伸试验机上进行，拉伸试验时将阀 杆与闸板连接后固定在试验机上，如图 1 所示。
图 1 阀杆与闸板拉伸试验
图 3 阀杆头部尺寸
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图 4 闸板 T 形槽尺寸
4． 2 危险截面［3，4］ 拉伸试验时，在拉力 P 的作用下，阀杆螺纹
根部的横截面积较小，此处为危险截面。拉伸试 验中，断裂部位主要发生在阀杆头部和闸板 T 形 槽处，这两个部位为危险截面，危险截面见图 5 和 图 6 中的 A、B、C。
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文章编号: 1005 － 0329( 2012) 06 － 0010 － 04
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钢制闸阀阀杆与闸板拉伸试验分析
章茂森，靳淑军，李 伟，冯玉林，胡 军，黄 健，王 剑
( 合肥通用机械研究院，安徽合肥 230031)
摘 要: 对钢制闸阀阀杆与闸板进行了拉伸试验，并对试验不合格结果进行分类及分析，介绍了拉伸时阀杆与闸板危
图 2 部分闸板断裂失效图
闸阀运动件试验结果不合格率达到 33% 表 明闸阀阀杆与闸板两运动件拉伸试验的不合格率 偏高，需要引起足够的重视。在 25 次试验结果不 合格的试验中，实际拉断力均小于理论拉断力，说 明闸阀运动件失效的主要原因是设计不符合标准 要求。 4 阀杆与闸板的结构及受力分析
3 试验数据分析
1 前言
近几年，随着国内输油长输管线的大量建设， 在甬沪宁管道、中洛线、冀宁联络线等输油管线上 使用了大量的钢制闸阀。这些阀门平时处于常闭 或者常开状态，为了保证在阀内腔超压下开启或 者长期关闭后紧急开启时的安全，闸阀产品标准 对 闸 阀 阀 杆 与 闸 板 的 动 作 可 靠 性 进 行 了 规 定。 API 600《Bolted Bonnet Steel Gate Valves for Petroleum and Natural Gas Industries》中第 5． 8． 7 条规 定“阀杆 与 闸 板 的 连 接 强 度 和 阀 杆 杆 部 的 强 度， 在轴向 载 荷 下 应 超 过 阀 杆 螺 纹 根 部 的 强 度 ”［1］。 GB / T 12234—2007《石油、天然气工业用螺柱连 接阀盖的钢制闸阀》中 4． 10． 5 条规定“在闸阀承 压区域之内的阀杆与闸板的连接头和阀杆各部分 的强度应大于螺纹根部的强度”［2］。这两个标准 均要求当阀杆与闸板在进行拉伸试验时，断裂失 效部位应在阀杆螺纹根部。拉伸时若其他部位产 生失效，则表明产品的设计制造不符合规定。