6 閥門的設(shè)計

1  閥門額定壓力和額定溫度值

    標(biāo)稱壓力(PN)級別或ANSI額定值級別應(yīng)按要求的壓力級別規(guī)范使用。

    本標(biāo)準(zhǔn)包含的閥門應(yīng)按下列的級別提供：

PN 20(150磅級)                                                    PN 150(900磅級 )

PN 50(300磅級)                                                    PN 250(1500磅級)

PN 64(400磅級)                                                    PN 420(2500磅級)

   PN 100(600磅級)

    壓力級別應(yīng)由買方根據(jù)ASME B16.34中材料組相適應(yīng)的額定值表確定。

    買方可因特殊情況而規(guī)定設(shè)計壓力和溫度的中間值。

    用不包括在ASME B16.34中材料制造的閥門，其許用工作壓力和溫度，應(yīng)按認(rèn)可的壓力容器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(如：ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范  第Ⅷ卷，第1冊和第2冊；或BS 5500)，通過計算來確定。

    非金屬零件可限制其最低和最高的工作壓力及工作溫度。

    在最低和最高工作溫度下的最大工作壓力應(yīng)在銘牌上標(biāo)志。

2  閥門尺寸

    除縮徑閥以外的所有閥門，應(yīng)符合表2至表6的標(biāo)稱通徑(DN)。縮徑閥應(yīng)符合表1的標(biāo)稱通徑。

    注：在本標(biāo)準(zhǔn)中，DN尺寸在前首選，隨后在括號內(nèi)用相當(dāng)NPS表示。

    除縮徑閥以外，閥門尺寸應(yīng)按標(biāo)稱通徑(DN)或標(biāo)稱管徑(NPS)確定。

    除了不超過DN 50(NPS 2)的縮徑閥尺寸要另外確定外，其他帶有圓形通孔關(guān)閉件縮徑閥的尺寸，應(yīng)按端部連接的標(biāo)稱通徑和表1的最小孔關(guān)閉件的標(biāo)稱通徑來確定。例如，具有直徑為334 mm圓形通孔關(guān)閉件的DN 400閥門，應(yīng)按400×350確定。

    帶有非圓形通孔關(guān)閉件的縮徑閥和縮徑止回閥，應(yīng)指明是縮徑閥，并用閥門相應(yīng)端部連接的標(biāo)稱通徑后跟字母“R”表示。例如，具有DN 400的端部連接標(biāo)稱通徑和381 mm×305 mm矩形通孔關(guān)閉件的縮徑閥，應(yīng)按400R確定。

3  閥門面距和端距

    除另有協(xié)議外，閥門的面距和端距應(yīng)符合表2至表6。

    不符合表2至表6的閥門面距和端距，應(yīng)符合ASME B16.10。既不符合表2至表6也不符合ASME B16.10的閥門面距和端距，應(yīng)按協(xié)議規(guī)定。

    具有一個焊接端和一個法蘭端的閥門長度，應(yīng)按法蘭端閥門長度的一半加上焊接端閥門長度的一半來確定。

    閥門標(biāo)稱通徑小于或等于DN 250，其面距和端距的公差為± 2 mm；閥門標(biāo)稱通徑大于或等于DN 300，其面距和端距的公差為±3 mm。

    如果標(biāo)稱通徑和面距或端距在表2至表6中沒有規(guī)定，或不符合表2至表6，則應(yīng)在銘牌中標(biāo)明。

4  閥門全徑閥的最小孔徑

    全徑閥的最小孔徑不應(yīng)小于表1的規(guī)定。

5  閥門操作

    買方應(yīng)規(guī)定最大壓差(MPD)，在此壓差下，閥門應(yīng)能用手柄、齒輪箱或驅(qū)動器開啟。若無規(guī)定，則以材料在38℃(100℉)時，6.1確定的額定壓力值為最大壓差。

    制造廠應(yīng)給買方提供如下數(shù)據(jù)：

    ——流量系數(shù)K_V；

    ——新閥門的開啟推力或扭矩；

    ——在閥門和傳動鏈(如果適用)上，閥桿的最大許用推力或扭矩。

6  閥門清管

   買方應(yīng)規(guī)定閥門的清管要求。附錄A.4可供參考。

7  閥門閥端

7.1  法蘭端

    標(biāo)準(zhǔn)端法蘭應(yīng)具有凸面或墊環(huán)連接面(凸面或平面)，其尺寸、公差、粗糙度(包括鉆模、法蘭面、锪平面、法蘭背面)應(yīng)符合下列規(guī)定：

    除DN 550(NPS 22)外，小于或等于DN 600(NPS 24)的尺寸應(yīng)符合ASME B16.5；

    DN 550(NPS 22)的尺寸應(yīng)符合MSS SP 44；

    大于或等于DN 650(NPS 26)的尺寸應(yīng)符合ASME B16.47A系列。

7.2  焊接端

    除另有協(xié)議外，焊接端應(yīng)符合ASME B31.4的圖434.86(a)的(1)和(2)，或ASME B31.8的圖14和圖15。對于厚壁閥體，其焊接端外形可加工成如ASME B16.25的圖1所示的30°，然后過渡到45°的坡度。

    買方應(yīng)規(guī)定配管的外徑、壁厚、材料等級、最低屈服強(qiáng)度和配管的化學(xué)成分，以及是否使用涂層。

7.3  特殊法蘭和機(jī)械連接

    其他端部連接(如：特殊法蘭或機(jī)械連接)可由買方規(guī)定。

8 閥門 泄壓

    在閥門的開啟或關(guān)閉位置，制造廠應(yīng)確定是否能把流體封閉在閥腔內(nèi)。

    如果能封閉流體，則除買方另有規(guī)定外，氣體閥和液體閥應(yīng)配備閥腔自動泄壓裝置。

    當(dāng)有要求時，腔體泄壓裝置應(yīng)防止腔體內(nèi)壓力超過由6.1確定的(材料在38℃(100 ℉)時)閥門額定壓力值的1.33倍，外接腔體泄壓閥的標(biāo)稱通徑應(yīng)大于或等于DN 15(NPS 1/2)。

9  閥門旁通、泄放和排空連接

   如果沒有其他規(guī)定，旁通、泄放、排空連接和螺塞接口應(yīng)鉆孔后加工螺紋。買方可規(guī)定其他形式的接口，如焊接或法蘭。

   螺紋應(yīng)是能密封高壓的錐螺紋或直螺紋，帶直螺紋的接口或螺塞應(yīng)有一個端部截面，用以安放和保留密封件。

   螺紋尺寸應(yīng)符合表7，螺紋形式應(yīng)符合GB/T 12716、GB/T 7307、GB/T 10922、GB/T 7306.1、

GB/T 7306.2或ASME B1.1。

表7  旁通、泄放和排空連接螺紋尺寸

連接的標(biāo)稱通徑		螺紋尺寸 mm/in
DN/mm	NPS/in
15～40	½ ～1 ½	8( ¼ )
50～100	2～4	15( ½ )
150～200	6～8	20(X ¾ )
≥250	≥10	25(1)

10  閥門手輪和扳手(手柄)

   閥門的扳手應(yīng)是整體設(shè)計或在桿上裝配一個頭部而構(gòu)成，它用來延伸手柄。如果買方規(guī)定，則頭部與延伸段應(yīng)允許設(shè)計成永久性連接。

    在手輪和扳手上作用的最大開啟推力不應(yīng)超過360 N。

    扳手長度不應(yīng)超過閥門面距或端距的兩倍。

    除另有協(xié)議外，手輪直徑不應(yīng)大于閥門的面距或端距，或1 000 mm，二者取較小值。除了閥門標(biāo)稱通徑小于或等于DN 40(NPS 1 ½ )外，若無協(xié)議，則輪輻不應(yīng)超過手輪的圓周邊界。

    當(dāng)買方有規(guī)定時，齒輪箱輸入軸的手輪應(yīng)配備扭矩限制裝置以防止傳動鏈損壞，如切斷銷。

11  閥門鎖緊裝置

    如果買方規(guī)定，則閥門應(yīng)配備鎖緊裝置。止回閥的鎖緊裝置應(yīng)設(shè)計成僅用于開啟位置的鎖緊。

    其他形式閥門的鎖緊裝置，應(yīng)設(shè)計成將閥門鎖緊于開啟或關(guān)閉位置。

12  閥門位置指示器

    裝有手工操作或動力驅(qū)動器的閥門應(yīng)配備可見的指示器，以顯示關(guān)閉件的開啟和關(guān)閉位置。

    對于旋塞閥和球閥，扳手或位置指示器應(yīng)在閥門開啟時，與管道成一直線；在閥門關(guān)閉時，與管道垂直。設(shè)計的指示器或扳手組件不應(yīng)錯誤的指示閥門的位置。

    無限位擋塊的閥門應(yīng)規(guī)定操作器/驅(qū)動器移動時開啟和關(guān)閉對準(zhǔn)的標(biāo)志。

13 閥門 操作器和閥桿延伸組件

13.1  未對準(zhǔn)

    應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆绞剑玟N釘或適宜的螺栓，以確保手工或動力操作器和閥桿延伸組件的惟一位置，阻止組件的未對準(zhǔn)或錯誤安裝。

13.2  密封

    外部連接應(yīng)密封，如使用墊環(huán)或O形圈，以防止外部污染物進(jìn)入機(jī)構(gòu)內(nèi)。

13.3  過壓保護(hù)

    操作器和閥桿延伸組件應(yīng)提供一種措施，防止因機(jī)構(gòu)的壓力增加而引起閥桿或閥蓋的密封泄漏。

14  閥門密封脂注入口

    當(dāng)規(guī)定時，應(yīng)配備閥座或閥桿密封脂的注人口。

15  閥門吊耳

    DN 200(NPS 8)和更大尺寸的閥門應(yīng)配備吊耳。

16  閥門驅(qū)動器

    驅(qū)動器可由電動、液動或氣動方式驅(qū)動。

    設(shè)計驅(qū)動器和閥蓋或閥桿延伸組件之間的連接，應(yīng)防止組件的未對準(zhǔn)或錯誤安裝。

    驅(qū)動器和閥蓋或閥桿延伸組件之間的連接，應(yīng)用墊環(huán)或O形圈密封，防止外部污染物進(jìn)入裝置內(nèi)。

    應(yīng)提供一種措施，防止因驅(qū)動器內(nèi)的壓力增加而引起閥桿或閥蓋密封泄漏。

    驅(qū)動器的輸出不應(yīng)超過閥門傳動鏈的最大承載能力。

    注：  在GB/T 12223中給出了典型閥門-驅(qū)動器連接。

17  閥門傳動鏈

17.1  設(shè)計推力或扭矩

    所有傳動鏈的設(shè)計計算推力或扭矩，應(yīng)至少是開啟推力或扭矩的兩倍。

    注：在頻繁操作、低溫操作和有害碎物的影響等情況下使用，關(guān)閉推力或扭矩的安全系數(shù)允許增加。

17.2  許用應(yīng)力

    當(dāng)設(shè)計推力或扭矩時，傳動鏈組件(包括閥桿延伸組件)的拉伸應(yīng)力，不應(yīng)超過規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度的67％。剪切、扭轉(zhuǎn)和承壓應(yīng)力，不應(yīng)超過在ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷、第2冊、AD-132部分中規(guī)定的極限值。

    角焊縫的強(qiáng)度系數(shù)應(yīng)為0.75。

17.3  許用變形

    對于球閥，當(dāng)設(shè)計扭矩時，延伸傳動鏈總的扭轉(zhuǎn)變形，不應(yīng)超過閥座和關(guān)閉件之間的重疊接觸角度。延伸傳動鏈的變形，不應(yīng)妨礙關(guān)閉件達(dá)到全關(guān)位置。

18  閥門閥桿固位

    設(shè)計的閥門應(yīng)具有防閥桿沖出裝置，當(dāng)閥桿填料或填料壓蓋拆除時，能防止因內(nèi)壓使閥桿沖出。

19  閥門耐火安全

    如果買方規(guī)定，應(yīng)提供符合A.5要求的耐火設(shè)計證明。

20  閥門防靜電裝置

    如果買方規(guī)定，則閥門應(yīng)提供防靜電裝置并按C.5進(jìn)行試驗。

21  閥門設(shè)計文件

    設(shè)計應(yīng)以可檢索和可復(fù)制的形式形成書面文件。

22  閥門設(shè)計文件審查

    設(shè)計文件應(yīng)由不同于原設(shè)計人員且有能力的人員審核和驗證。