闸阀是比较常见的通用阀门，广泛应用于水利、冶金等行业，其普适的使用性能得到了市场的认可。但是，有一种声音认为闸阀正在“消亡”，正在逐渐被球阀和蝶阀所夺走光彩，是真的吗？

本期《阀门》就来带你全面了解闸阀到底有多大的能耐。

闸阀是工业革命的产物，尽管截止阀和旋塞阀等许多阀门已经有相当长的一段历史，但闸阀在行业中所占据主导地位也是不争的事实。不过直到近些年，闸阀才被球阀和蝶阀抢占了更多市场份额。

闸阀与球阀、旋塞阀和蝶阀的不同之处在于，阀瓣、闸门或闭塞器等关闭元件，通过主轴或阀杆多次转动，在阀杆或主轴的底座上升，离开水道并进入阀顶部（称为阀盖）。这些以直线运动打开的阀门也称为多回转或线性阀门，与直角回转阀门不同，后者的阀杆旋转90度，通常不会上升。

闸阀有多种不同的材料和压力等级可供选择，尺寸范围从手掌般大小的NPS ? 英寸到卡车一样大的NPS 144 英寸都有涉及。

闸阀由铸件、锻件或焊接制造的组件构成，

其中铸造设计占主导地位，

闸阀最令人满意的一个方面在于，它们能够完全打开并使流动孔几乎没有阻碍或摩擦。

打开的闸阀提供的流动阻力与相同端口尺寸的一段管道大致相同，因此，闸阀仍然被广泛用于截止或开/关应用。

在一些阀门术语中，闸阀也被称为截止阀。

对于调节流量或在除了全开或全关以外的任何方向上操作，

闸阀通常并不是好的选择。使用部分打开的闸阀进行节流或调节流量可能会导致阀瓣或阀体阀座环损坏，因为在部分打开的、引起湍流的流动环境中，阀座表面会发生相互碰撞。

阀门结构

从外观来看，大多数闸阀看起来有些相似，然而内部设计却有所不同。大多数闸阀由阀体和阀盖组成，阀盖包含一个封闭元件，称为阀盘或闸门。关闭元件连接到穿过阀盖的阀杆，最终与手轮或其他驱动装置连接以操作阀杆。阀杆周围的压力由被压缩到填料区域或腔室中的填料限制。

闸阀阀瓣在阀杆上的运动决定了阀杆在开启或旋入阀瓣时是否上升，这种反应也定义了闸阀的两种主要阀杆/阀瓣类型：上升式阀杆或非上升式阀杆 (NRS)。

上升式阀杆是工业市场上极为受欢迎的阀杆/盘式设计类型，而非上升式阀杆则更多地获得水务系统和管道行业的青睐。当然，一些仍在使用闸阀且空间狭小的船舶应用也采用NRS类型。

工业阀门中最常见的阀杆/阀盖设计是外部螺纹和轭架 (OS&Y)。

OS&Y设计是腐蚀性环境的首选，因为螺纹位于流体密封区域之外。

它与其他设计的不同之处还在于，手轮连接到阀轭顶部的衬套，而不是连接到阀杆本身，因此当阀门打开时，手轮不会上升。

闸阀内件

阀内件与阀门的纤薄程度与贴合程度无关，它是指承受巨大应力或遭受严重侵蚀和腐蚀的阀门内部部件。在闸阀中，阀内件组件是阀杆、阀瓣座区域、阀体座和后座。常见的青铜或黄铜阀门通常具有与阀体和阀盖相同材料的阀内件。铸铁和球墨铸铁阀门采用全铁阀内件或者青铜阀内件。

钢制阀门可配备多种不同的阀内件。钨铬钴合金、哈氏合金、316ss、347ss、蒙乃尔合金和合金20是闸阀阀内件常用的材料。

阀瓣设计

闸阀的核心是关闭元件，它有两种设计——楔形或平行阀座。

楔形设计自1843年由英国著名工程师詹姆斯 · 纳斯密斯发明以来，一直备受欢迎。楔形设计利用略带倾斜角度的阀瓣与相同角度的阀体座配合来实现紧密关闭。这些阀门通过施加扭矩将阀瓣牢固地推入阀座来固定。

有三种类型的楔形阀瓣可供选择：

·实心楔形的历史最长，一度几乎所有楔形阀瓣都是实心类型。

实心设计的缺点是没有任何灵活性，如果由于极端的温度波动或管道应力而导致阀体/阀座变形，实心阀瓣可能会卡在阀座中。实心阀瓣仍然是青铜、铸铁、供水和紧凑型碳钢阀门（API 602类型）的标准配置。

·极为灵活的柔性楔形类型。

通过在其周边添加凹槽或狭槽，柔性盘可以适应温度变化和不利的管道应力而不受约束。柔性设计也更容易制造，因为阀座表面角度的微小缺陷可以通过阀瓣的灵活性来补偿。迄今为止，在工业应用中使用的商品闸阀上，柔性楔板设计是最常见的类型。

·分体式楔形由两件式设计组成，每个阀瓣的背面都有配合面。

这些配合面允许向下的阀杆推力均匀地传递到阀瓣表面和阀座上。这种灵活的设计还可以防止热膨胀造成的干扰。但是分体式设计有一个缺点，在肮脏的应用中，残留物或碎屑可能会在半盘之间结块，导致阀门的错位甚至堵塞。分体式楔形设计常见于不锈钢和高合金阀门以及许多小型青铜阀门。

楔形闸门由铸造或焊接到阀体上的凹槽或肋所引导的。这些楔形导向装置使阀瓣在打开或关闭时保持对齐，并防止阀瓣在打开和关闭过程中在下游阀座上滑动。

另一种闸阀阀瓣样式是平行阀座设计。

平行阀座可以安装弹簧，以提供更紧密的密封或在上游方向上形成可靠的密封。平行阀座是位置阀座，阀瓣的位置决定密封效果，而不是阀杆施加在阀瓣上的力(扭矩)的大小。

阀体/阀盖设计

闸阀通常由两个主要部分组成：阀体和阀盖，它们构成了闸阀的承压外壳。

这两个组件的接口有多种设计。

1）螺纹接头是最简单的设计，但是它仅用于廉价的低压青铜阀门。

2）活接接头也主要用于青铜阀门，但活接设计可以更轻松地拆卸，便于进行维修和维护。

3）螺栓阀盖接头是最流行的接头，用于当今工业应用中的绝大多数闸阀。与螺纹阀和活接阀盖不同，螺栓阀盖连接需要垫圈来密封阀体和阀盖之间的连接处。

4）压力密封接头是通过阀体内的流体压力作用于楔入阀体和阀盖之间的楔形软铁或石墨垫片来激活的。在压力密封阀门上，阀体腔压力越高，垫圈上的力就越大。压力密封阀盖广泛用于高压高温应用，例如电力行业。

5）焊接阀盖是一种非常流行的阀体阀盖接头，适用于尺寸为?英寸至2英寸、压力等级为800至2500的紧凑型钢制阀门，无需拆卸。

材料及标准

钢和铁是闸阀结构中最常用的材料，其中，钢材料适用于是大多数工业应用，铁材料适用于水、废水和供暖、通风和空调 (HVAC) 等应用。其他常用的闸阀结构材料包括不锈钢、青铜和高合金，例如哈氏合金和铬镍铁合金。

关于闸阀的设计和结构标准，国内包括国家标准GB和GB/T，以及机械行业标准JB和JB/T，还包括团体标准以及企业标准等；国外方面包括美国石油协会(API)、制造商标准化协会 (MSS)、美国自来水协会 (AWWA) 和美国机械工程师协会 (ASME) 等。

闸阀标准汇总如下：

闸阀细分市场

尽管在过去50年里，直角回转阀门占据了闸阀市场的很大一部分份额，但仍然有一些行业严重依赖闸阀，包括石油和天然气等行业。尽管球阀在天然气管道方面取得了进展，但原油或液体管道仍然是平行座闸阀的大本营。在较大尺寸的阀门中，闸阀仍然是炼油行业等大多数应用的主要选择。设计的稳定性和总成本的经济性是采用这种阀门的重要影响因素。

在应用方面，许多炼油厂工艺使用的温度高于聚四氟乙烯的安全工作温度，聚四氟乙烯是浮动球阀的主要阀座材料。高性能蝶阀和金属阀座球阀开始在炼油厂应用中得到更多使用，尽管它们的总成本通常高于闸阀。而水务系统领域仍以铁闸阀为主。即使在埋地应用中，它们也相当便宜且持久耐用。

电力行业将合金闸阀用于涉及极高压力和极高温度的应用。尽管发电厂中出现了一些新型Y型截止阀和专为阻塞服务而设计的金属阀座球阀，但闸阀仍然受到使用单位的青睐。

▼现如今，性价比超高的闸阀仍然是许多服务应用的主要选择。美国作家马克·吐温曾有一句名言：“关于我死亡的报道被过分夸大了。” 尽管球阀、旋塞阀和蝶阀领域几十年来一直在扩大市场份额，但历史悠久的闸阀也同样适用于这句话——有关我消亡的传言被夸大啦！