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《铜制阀门一般要求》(草案-NEQ ASME B16.34-2009)(二)


6

设计要求

6.1 阀体设计 6.1.1 公称尺寸和公称压力 阀门公称尺寸按 GB/T 1047 的规定。公称压力按 GB/T 1048 的规定。 6.1.2 壁厚 阀体壁厚不应小于表 3 的最小值 tm,但是 6.1.4 至 6.1.7,6.2 和 6.7 中所指的情况除外。使用表 3 时,所列数值中间的值可以用线性插入法求得。阀体

壁厚最小值要求从接触流体的内表面量起。最小壁 厚不应包括衬垫、镶衬或衬套的厚度。 6.1.3 内径 内径 d 是流道的最小直径,但最小直径不小于阀门端部基本内径的 90%。阀门端部基本内径按附录 A 的规定选取,对于承插焊接端和螺纹连接端阀门,在确定 d 值时不考虑承插孔或螺纹直径和相关的沉孔 或锥孔(见 6.2.3、6.2.4)。焊接坡口加工的过渡带局部偏差不需考虑,但是 6.1.6 规定的除外。流道 内有衬垫、镶衬或衬套的场合,内径 d 是衬里与阀体分界面处的直径。 6.1.4 阀体颈部 阀体颈部应从阀体外侧沿颈部方向量出 1.1 dt m 的区段之内(见图 1) ,保持 6.1.2 和 6.1.5 中所述 的最小壁厚。直径 d 为 6.1.3 所规定的内径,tm 为表 3 中的最小壁厚。最小壁厚的要求范围是从阀体内部 接触流体的表面,直到阀盖填料密封部位,包括所有压力腔壁。 超出上述 1.1 dtm 区段之外,阀体颈部应有一段内径为 d′的直圆筒部分,该局部壁厚不小于 t′。 t′是根据相应直径 d″在表 3 中按相应的压力等级查取的壁厚。

表3
内径 d 3 6 9 12 15 18 21 24 27 31 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 内径 d 16 20 2.5 2.7 2.8 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.8 4.2 4.5 4.8 5.1 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.0 6.1 6.2 6.3 6.3 6.5 6.5 6.7 6.8 7.0 7.2 7.2 7.4 7.6 7.7 7.8 7.9 8.1 8.3 8.4 16 20 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.6 4.9 5.2 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.5 6.7 6.8 7.0 7.1 7.3 7.5 7.6 7.8 8.0 8.1 8.3 8.4 8.6 8.8 8.9 2.5 2.7 2.8 2.9 3.1 3.3 3.5 3.8 4.0 4.4 4.7 5.0 5.3 5.6 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7.0 7.1 7.3 7.5 7.7 7.9 8.1 8.3 8.5 8.6 8.9 9.0 9.2 9.5 9.6 25 2.5 2.7 2.9 3.0 3.2 3.4 3.6 3.9 4.2 4.6 4.9 5.3 5.7 6.0 6.2 6.3 6.5 6.6 6.7 6.8 7.0 7.1 7.3 7.4 7.5 7.8 8.1 8.3 8.6 8.9 9.2 9.4 9.7 10.0 10.2 10.6 10.8 11.1 11.4 11.6 40 50 25 40 50 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.7 4.0 4.2 4.4 4.7 5.0 5.3 5.7 6.0 6.2 6.4 6.5 6.7 6.9 7.0 7.2 7.4 7.5 7.7 8.0 8.4 8.7 9.0 9.4 9.7 10.0 10.3 10.7 11.0 11.3 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0

壳体最小壁厚 tm
63 2.6 2.8 3.0 3.1 3.4 3.6 3.8 4.1 4.4 4.8 5.2 5.5 5.9 6.3 6.5 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.7 8.0 8.1 8.4 8.8 9.3 9.7 10.0 10.5 10.9 11.3 11.7 12.1 12.5 12.9 13.3 13.7 14.2 14.6 63 公称压力 100 2.8 3.0 3.2 3.3 3.6 3.8 4.1 4.3 4.7 5.0 5.4 5.7 6.0 6.3 6.3 6.6 6.9 7.2 7.5 7.9 8.2 8.4 8.8 9.1 9.7 10.3 11.0 11.5 12.1 12.8 13.4 14.0 14.6 15.3 15.9 16.5 17.1 17.7 18.4 19.0 100 110 公称压力 PN 150 PN 160 110 2.8 3.1 3.3 3.6 3.8 4.1 4.3 4.6 4.9 5.1 5.3 5.6 5.9 6.2 6.5 6.8 7.2 7.5 7.9 8.2 8.5 8.9 9.2 9.5 10.2 10.9 11.6 12.2 12.9 13.6 14.3 14.9 15.6 16.3 17.0 17.6 18.3 19.0 19.7 20.3 150 2.7 3.2 3.6 4.1 4.5 5.0 5.4 5.9 6.4 6.7 6.9 7.2 7.5 7.8 8.3 8.8 9.3 9.9 10.4 10.9 11.4 11.9 12.5 13.0 14.0 15.1 16.1 17.2 18.2 19.3 20.3 21.3 22.4 23.4 24.5 25.5 26.6 27.6 28.7 29.7 2.8 3.1 3.4 3.7 4.3 4.8 5.3 5.8 6.4 6.7 7.1 7.4 7.8 8.2 8.7 9.2 9.8 10.4 10.9 11.5 12.0 12.6 13.2 13.7 14.8 16.0 17.0 18.2 19.3 20.5 21.5 22.6 23.8 24.9 26.0 27.1 28.3 29.3 30.5 31.6 160 260 260 3.1 3.6 4.2 4.8 5.3 5.9 6.4 7.0 7.5 8.3 9.0 9.9 10.8 11.8 12.7 13.6 14.5 15.5 16.4 17.3 18.2 19.1 20.1 21.0 22.8 24.7 26.5 28.4 30.2 32.0 33.9 35.7 37.6 39.4 41.3 43.1 45.0 46.8 48.6 50.5 320 420 320 420 3.6 4.6 5.6 6.6 7.7 8.7 9.7 10.7 11.7 13.1 14.5 16.2 17.9 19.6 21.3 23.0 24.7 26.4 28.1 29.8 31.5 33.2 34.9 36.6 40.0 43.4 46.9 50.3 53.7 57.1 60.5 63.9 67.3 70.7 74.1 77.5 80.9 84.4 87.8 91.2

单位为毫米

760 4.9 7.2 9.6 12.0 14.3 16.7 19.0 21.4 23.7 26.9 30.0 33.9 37.9 41.8 45.7 49.6 53.6 57.5 61.4 65.3 69.3 73.2 77.1 81.0 88.9 96.7 104.6 112.4 120.3 128.1 136.0 143.8 151.7 159.5 167.4 175.2 183.1 190.9 198.8 206.6 760

表 3 (续) 壳体最小壁厚 tm
内径 d 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 内径 d 16 20 8.5 8.7 8.8 9.0 9.1 9.2 9.4 9.5 9.7 9.8 9.9 10.1 10.3 10.3 10.5 10.6 10.8 11.0 11.0 11.2 11.4 11.4 11.6 11.8 11.9 12.1 12.1 12.3 12.5 12.6 12.7 12.9 13.0 13.2 13.3 13.4 13.6 13.7 13.9 14.0 16 20 9.1 9.3 9.4 9.6 9.8 9.9 10.1 10.2 10.4 10.6 10.7 10.9 11.1 11.2 11.4 11.5 11.7 11.9 12.0 12.2 12.4 12.5 12.7 12.9 13.0 13.2 13.3 13.5 13.7 13.8 14.0 14.2 14.3 14.5 14.6 14.8 15.0 15.1 15.3 15.5 9.8 10.0 10.2 10.4 10.6 10.8 11.0 11.1 11.3 11.6 11.7 11.9 12.1 12.3 12.5 12.6 12.9 13.1 13.2 13.5 13.7 13.8 14.0 14.3 14.4 14.6 14.8 15.0 15.2 15.3 15.6 15.8 15.9 16.2 16.3 16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 25 11.9 12.2 12.5 12.7 13.1 13.3 13.6 13.9 14.1 14.4 14.7 15.0 15.2 15.5 15.8 16.0 16.4 16.6 16.9 17.2 17.5 17.8 18.0 18.3 18.6 18.9 19.1 19.4 19.7 19.9 20.3 20.5 20.8 21.1 21.3 21.6 21.9 22.2 22.4 22.8 40 50 25 40 50 13.3 13.6 14.0 14.3 14.6 15.0 15.3 15.6 16.0 16.3 16.6 16.9 17.3 17.6 17.9 18.3 18.6 18.9 19.3 19.6 19.9 20.2 20.6 20.9 21.2 21.6 21.9 22.2 22.6 22.9 23.2 23.5 23.9 24.2 24.5 24.9 25.2 25.5 25.9 26.2 14.9 15.4 15.8 16.2 16.6 17.0 17.4 17.8 18.2 18.6 19.1 19.4 19.8 20.3 20.7 21.1 21.5 21.9 22.3 22.7 23.1 23.6 24.0 24.3 24.8 25.2 25.6 26.0 26.4 26.8 27.3 27.6 28.0 28.5 28.9 29.2 29.7 30.1 30.5 30.9 63 63 公称压力 PN 100 110 19.6 20.2 20.8 21.5 22.0 22.7 23.3 24.0 24.6 25.1 25.8 26.4 27.1 27.6 28.3 28.9 29.5 30.2 30.7 31.4 32.0 32.7 33.2 33.8 34.5 35.1 35.8 36.3 37.0 37.6 38.2 38.8 39.4 40.1 40.7 41.3 41.9 42.5 43.2 43.8 100 110 公称压力 PN 150 21.0 21.7 22.4 23.0 23.7 24.4 25.1 25.7 26.4 27.1 27.8 28.4 29.1 29.8 30.5 31.1 31.8 32.5 33.2 33.8 34.5 35.2 35.9 36.5 37.2 37.9 38.6 39.2 39.9 40.6 41.3 41.9 42.6 43.3 44.0 44.6 45.3 46.0 46.7 47.3 160 150 30.8 31.8 32.8 33.9 34.9 36.0 37.0 38.1 39.1 40.2 41.2 42.2 43.3 44.3 45.4 46.4 47.5 48.5 49.6 50.6 51.7 52.1 53.7 54.8 55.8 56.9 57.9 59.0 60.0 61.1 62.1 63.1 64.2 65.2 66.3 67.3 68.4 69.4 70.5 71.5 32.8 33.8 34.9 36.1 37.2 38.3 39.4 40.6 41.6 42.8 43.9 45.0 46.1 47.2 48.4 49.5 50.6 51.7 52.9 53.9 55.1 55.6 57.3 58.4 59.5 60.7 61.8 62.9 64.0 65.2 66.2 67.3 68.5 69.6 70.7 71.8 73.0 74.1 75.2 76.3 160 260 260 52.3 54.2 56.0 57.9 59.7 61.6 63.4 65.2 67.1 68.9 70.8 72.6 74.5 76.3 78.2 80.0 81.8 83.7 85.5 87.4 89.2 91.1 92.9 94.8 96.6 98.4 100.3 102.1 104.0 105.8 107.7 109.5 111.4 113.2 115.0 116.9 118.7 120.6 122.4 124.3

单位为毫米 320 420 94.6 98.0 101.4 104.8 108.2 111.6 115.0 118.4 121.9 125.3 128.7 132.1 135.5 138.9 142.3 145.7 149.1 152.5 155.9 159.4 162.8 166.2 169.6 173.0 176.4 179.8 183.2 186.6 190.0 193.4 193.9 200.3 203.7 207.1 210.5 213.9 217.3 220.7 224.1 227.5 320 420 760 760 214.5 222.3 230.2 238.0 245.9 253.7 261.6 269.4 277.2 285.1 292.9 300.8 308.6 316.5 324.3 332.2 340.0 347.9 355.7 363.6 371.4 379.3 387.1 395.0 402.8 410.7 418.5 426.4 434.2 442.1 449.9 457.8 465.6 473.5 481.3 489.2 497.0 504.9 512.7 520.6

表 3 (续) 壳体最小壁厚 tm
内径 d 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 1200 1220 1240 1260 1280 1300 内径 d 16 20 14.1 14.3 14.4 14.6 14.7 14.8 15.0 15.2 15.2 15.4 15.6 15.7 15.9 15.9 16.3 16.5 16.8 17.0 17.4 17.7 17.9 18.2 18.5 18.8 19.0 19.4 19.6 19.9 20.1 20.5 20.8 21.0 21.3 21.6 21.9 22.1 22.4 22.7 23.0 16 20 15.6 15.8 15.9 16.1 16.3 16.4 16.6 16.8 16.9 17.1 17.3 17.4 17.6 17.7 18.1 18.4 18.7 19.0 19.4 19.7 20.0 20.3 20.7 21.0 21.3 21.7 22.0 22.3 22.6 23.0 23.3 23.6 23.9 24.3 24.6 24.9 25.2 25.6 25.9 17.5 17.7 17.8 18.0 18.3 18.4 18.6 18.8 19.0 19.2 19.4 19.6 19.8 19.9 20.4 20.7 21.1 21.5 21.9 22.3 22.6 23.0 23.4 23.8 24.2 24.6 25.0 25.3 25.7 26.1 26.5 26.9 27.2 27.7 28.0 28.4 28.7 29.2 29.5 25 23.0 23.3 23.6 23.8 24.1 24.4 24.7 24.9 25.2 25.5 25.8 26.1 26.3 26.6 27.2 27.7 28.2 28.8 29.4 29.9 30.5 31.0 31.6 32.1 32.7 33.3 33.8 34.4 34.9 35.5 36.0 36.6 37.1 37.7 38.3 38.8 39.3 39.9 40.4 40 50 25 40 50 26.5 26.8 27.2 27.5 27.8 28.2 28.5 28.8 29.2 29.5 29.8 30.1 30.5 30.8 31.5 32.1 32.8 33.4 34.1 34.8 35.4 36.1 36.7 37.4 38.1 38.7 39.4 40.0 40.7 41.4 42.0 42.7 43.3 44.0 44.7 45.3 46.0 46.6 47.3 31.3 31.7 32.1 32.5 32.9 33.4 33.7 34.1 34.6 35.0 35.4 35.8 36.2 36.6 37.4 38.3 39.0 39.9 40.7 41.5 42.3 43.2 44.0 44.8 45.6 46.4 47.2 48.0 48.9 49.7 50.5 51.4 52.1 53.0 53.8 54.6 55.4 56.2 57.0 63 63 公称压力 PN 100 110 44.4 45.0 45.7 46.3 46.9 47.5 48.1 48.8 49.4 50.0 50.6 51.2 51.9 52.5 53.7 55.0 56.2 57.5 58.7 59.9 61.1 62.4 63.7 64.9 66.2 67.4 68.6 69.8 71.1 72.3 73.6 74.9 76.0 77.3 78.5 79.8 81.0 82.3 83.5 100 110 公称压力 PN 150 48.0 48.7 49.4 50.0 50.7 51.4 52.1 52.7 53.4 54.1 54.8 55.4 56.1 56.8 58.1 59.5 60.8 62.2 63.5 64.9 66.2 67.6 68.9 70.3 71.6 73.0 74.3 75.7 77.0 78.4 79.7 81.1 82.4 83.8 85.1 86.5 87.8 89.2 90.5 160 150 72.5 73.6 74.6 75.7 76.1 77.8 78.8 79.9 80.9 82.0 83.0 84.0 85.1 86.1 88.2 90.3 92.4 94.5 96.6 98.7 100.8 102.9 104.9 107.0 109.1 111.2 113.3 115.4 117.5 119.6 121.7 123.7 125.8 127.9 130.0 132.1 134.2 136.3 138.4 77.4 78.5 79.6 80.8 81.3 83.0 84.1 85.3 86.4 87.5 88.6 89.7 90.8 91.9 94.2 96.4 98.6 100.9 103.1 105.4 107.6 109.9 112.0 114.3 116.5 118.8 121.0 123.2 125.5 127.7 130.0 132.1 134.4 136.6 138.9 141.1 143.4 145.6 147.8 160 260 260 126.1 128.0 129.8 131.6 133.5 135.3 137.2 139.0 140.9 142.7 144.6 146.4 148.2 150.1 153.8 157.5 161.1 164.8 168.5 172.2 175.9 179.6 183.3 187.0 190.7 194.3 198.0 201.7 205.4 209.1 212.8 216.5 220.2 223.9 227.5 231.2 234.9 238.6 242.3

单位为毫米 320 420 230.9 234.4 237.8 241.2 244.6 248.0 251.4 254.8 258.2 261.6 265.0 268.4 271.9 275.3 282.1 288.9 295.7 302.5 309.4 316.2 323.0 329.6 336.6 343.5 350.3 357.1 363.9 370.7 377.5 384.4 391.2 398.0 404.8 411.6 418.5 425.3 432.1 438.9 445.7 320 420 760 760 528.4 536.3 544.1 552.0 559.8 567.7 575.5 583.4 591.2 599.0 606.9 614.7 622.6 630.4 646.1 661.8 677.5 693.2 708.9 724.6 740.3 756.0 771.7 787.4 803.1 818.8 834.5 850.2 865.9 881.6 897.3 913.0 928.7 944.4 960.1 975.8 991.5 1007.2 1022.9

图 1 阀体颈部

公称压力 PN16 至 PN420 的阀体颈部相应内径按式(1)计算:

d ′′ =

2d ′ ………………………………………………(1) 3

公称压力大于 PN420 的阀体颈部相应内径按式(2)计算:

d ′′ =

d′ PN (27 + )………………………………………(2) 48 84.4

式中: d′——阀体颈部一段直圆筒部分内径,单位为毫米(mm); d″——按 d′计算的相应内径,单位为毫米(mm) 。 PN ——公称压力。 a) 在 d′>1.5d 的特殊场合,整个阀体颈部长度内,包括上述 1.1 dtm 的区段内径为 d′,其壁

厚等于大于 t′。 b) 对于阀体颈部内径比阀体通道内径小很多的情况,例如蝶阀阀体的 d/d′≥4(见图 2) ,从阀体 内径与阀体颈部直径轴线相交处起量的 L= tm (1 + 1.1 dtm) 区段内的局部壁厚应等于 t′,t′是用相应的 阀体颈部内径 d′和相应的压力等级从表 3 中查取。超出上述 L= t m (1 + 1.1 dt m ) 区段的阀体颈部壁厚应 根据直径 d″从表 3 中查取最小壁厚。 c) 在阀体颈部壁上平行于阀体颈部轴线方向钻孔或攻丝的情况下,要求内侧和外侧连线厚度之和 见图 2 中 f′+g′≥t2’。 钻孔的内侧连线厚度和底部的连线厚度不小于 0.25tm 或 0.25t′, 不小于 tm 或 t′, 见图 2 中 f≥0.25tm,j≥0.25tm。并且这个厚度应沿阀体颈部延续一段距离,即从颈部顶端开始至少等于 孔深加上半个孔径或螺栓直径的距离。 6.1.5 中间压力额定值的螺纹连接端或焊接连接端阀门 中间压力等级的壳体最小壁厚用线性插入法由式(3)和式(4)确定:

Prd = Pr1 +

( Pd ? P1 ) ( Pr 2 ? Pr1 ) ……………………………………(3) ( P2 ? P1 )

tm = t1 +
式中:

( Prd ? Pr1 ) (t2 ? t1 ) …………………………………… (4) ( Pr 2 ? Pr1 )

Prd ——中间压力级公称压力; tm——中间压力等级的壳体最小壁厚,单位为毫米(mm); Pd ——设计温度下的工作压力,单位为兆帕(MPa) ; P1——与 Pd 相邻的压力低值,单位为兆帕(MPa) ; P2——与 Pd 相邻的压力高值,单位为兆帕(MPa) ; Pr1——与 P1 相应的公称压力 PN; Pr2——与 P2 相应的公称压力 PN; t1——公称压力 Pr1 的最小壁厚,单位为毫米(mm) ; t2——公称压力 Pr2 的最小壁厚,单位为毫米(mm) 。
以设计温度和工作压力 Pd 查 3.1.1 条款规定的压力-温度额定值,再确定与 Pd 相邻的额定压力低值 P1 和相邻高值 P2,P1 和 P2 是相当于压力级 Pr1 和 Pr2 的额定值。确定相当于设计条件的中间压力等级 Prd 用 式(3)计算。 用表 3 中适当的内径 d,分别确定出公称压力 Pr1 和 Pr2 的最小壁厚 t1 和 t2。确定相当于设计条件的 最小壁厚用式(4)计算。 6.1.6 阀体端部形状 a) 对焊端 焊接坡口制备(见 6.2.1)阀体流道部分的壳体壁厚应不小于 6.1.2 或 6.1.5 的要求值 tm。焊接坡口的过渡应平缓,其截面在整个过渡带必须基本是圆弧形的。过渡带的截面应避免有断续尖角 或急剧变化,有测试环或测试套(焊接的或整体的)的除外。距焊接端头 2.0 tm 距离的厚度应不小于 0.77 tm。 b) 承插焊接端和螺纹连接端 从基本圆筒形流道中心线到阀体流道外表面的距离应不小于 GB/T 14976 所列管子公称外径的 0.5 倍。 c) 端部精加工 经过 7.1 要求的壳体压力试验之后,半成品的对焊连接端可以加工到最终尺寸,法 兰密封面可以加工到最终表面粗糙度,螺纹连接端可以改为承插焊接端,都不必再做附加压力试验。 6.1.7 局部区域 局部区域的壳体壁厚(t0)小于最小壁厚的,满足下述所有限制条件时是可以接受的。 a) 小于最小厚度的面积能被直径不大于 0.35 d 0 t 0 的圆所包围。对于阀体颈部, d 0 = d ′ 和 t0 = t ′ (见 6.1.4) 。对所有其它局部区域, d 0 = d (见 6.1.3)和 t0 = tm (见相应的 6.1.2 或 6.1.5) ; b) 所测厚度不小于 0.75t0; c) 各包围圆边缘之间相隔的距离不小于 1.75 d 0t0 。 6.1.8 附加厚度余量 由于要承受管道系统负荷,操作(关闭和开启)负荷,非圆形状及应力集中等因素的影响,按表 3 查取的壳体壁厚需要附加厚度余量,因为附加厚度余量要考虑的因素很多,所以附加厚度余量由制造厂 各自确定。特别是斜置阀杆阀门,加大了阀体内腔的相贯面和开口,及一些组焊阀体阀门,可能需要额 外加强,以确保足够的强度和刚度。

____________________________________________________________________
关系式 参阅章节 t≥tm …………………………………6.1.2 m≥t1’………………………………6.1.4b n≥t2’ ……………………… ……6.1.4b L= tm(1+1.1 dt m )……… ……6.1.4b f≥0.25tm 注: (1) …………… 6.7e f+g≥tm………………………………6.7e f’≥0.25t2’ 注: (1) …… ……6.1.4c f’+g’≥t2’ …………………… 6.1.4c c≥0.75tm……………………………6.7g j≥0.25tm 注: (1) …………………6.7f e≥0.25t1’ 注: (1) …………… 6.7d
注 1::不小于 2.5mm 注2:6.1.7条规定的情况除外

图 2 蝶阀阀体

6.2 端部尺寸 6.2.1 对焊端 如果用户没有特殊规定,焊接端外表面应全部进行机加工,外焊层的外形轮廓可由制造厂选定,相交 处应稍稍倒角,图中虚线表示焊接坡口处最大外形.焊接端应按图 3 和表 4 的规定加工。 表 4 焊接端部尺寸
单位为毫米 公称尺寸 DN A A 的偏差 B 的偏差 50 62 65 75 +2.5 -1 ±0.8 80 91 100 117 150 172 200 223 250 278 +4 -7 ±1.5 300 329 350 360 400 413 ≥500 ±3.0

A——焊接端的公称外径

B——管子的公称内径

t——管子的公称壁厚

a. 管子壁厚 t≤22mm 的焊接端

b. 管子壁厚 t>22mm 的焊接端

图3

焊接端坡口

6.2.2 法兰端 端法兰连接尺寸按 GB/T 9113 的规定,按 GB/T 9124 的要求加工法兰面、螺母承载面、外径、厚度 和钻孔。需要时,可以加工成螺纹连接法兰,法兰的螺纹旋合部位应有足够的有效螺纹旋合长度,不包 括倒角的螺纹长度,至少要等于螺纹的公称直径。 6.2.3 承插焊接端 承插焊接端应符合 JB/T 7746 的规定。 6.2.4 螺纹连接端 端部连接应符合 GB/T 7306 规定的 55°密封管螺纹。如果用户提出要求,也可以按 GB/T 12716 规定 的 60°密封管螺纹。 6.2.5 中间压力级的承插焊接端和螺纹连接端阀门 中间压力级阀门的承插孔最小壁厚和螺纹连接端最小壁厚可采用 6.1.6(b)的方法,使用 JB/T 7746 的规定用插值法确定。

6.2.6 结构长度 结构长度应符合 GB/T 12221 的规定,或符合制造厂与用户协商确定的其它尺寸。 6.3 辅助连接件 6.3.1 概述 辅助连接件设计、制造和检验应保证至少具有与阀门相同的压力-温度等级。安装辅助连接件的阀 门,应在进行壳体试验前,把辅助连接件安装到阀门上;制造厂和用户之间有协议的,允许在阀门壳体 试验后再安装辅助连接件。焊接辅助连接件应由有资格的焊工采用评定合格的焊接工艺进行,焊工资格 和焊接工艺都应符合 GB 150.1~GB 150.4-2011 的有关规定。 6.3.2 管螺纹 辅助连接壳体螺纹有效长度按图4和表5的规定。在金属厚度不足或螺纹孔需要加强的场合,应按图5 所示加凸台。 表5 辅助连接壳体螺纹有效长度
单位为毫米 辅助连接规格 螺纹有效长度 T 10 11 15 14 20 14 25 18 32 18 40 19 50 20

图4 辅助连接的螺纹长度

图5 辅助连接用的凸台 6.3.3 承插焊接 壳体承插焊接的有关尺寸按图 6 和表 6 的规定。在金属厚度不足或需要加强的场合,应按图 5 所示 加凸台。焊脚长度应不小于辅助连接件的管壁厚公称厚度的 1.09 倍或 3.0mm,以较大者为准。 表6 辅助连接壳体承插焊接有关尺寸
单位为毫米 辅助连接规格 最小直径ФA 最小深度 B 10 17.5 5 15 22 5 20 27 6.5 25 34 6.5 32 43 6.5 40 49 6.5 50 61 8

图6 辅助连接的承插焊 6.3.4 对接焊 辅助连接件可直接与壳体壁对接焊(见图 7)。开孔部位需要加强的场合,应按图 5 所示加凸台。 6.3.5 凸台 需要加凸台的场合,凸台的外接圆直径按图 5 和表 7 规定的,其高度应有满足图 6 或图 7 要求的金 属厚度。 表7 辅助连接凸台的外接圆直径
单位为毫米 辅助连接规格 凸台最小直径ФJ 10 32 15 38 20 44 25 54 32 64 40 70 50 86

图 7 辅助连接的对焊 6.3.6 辅助连接件规格 除另有规定外,辅助连接件的规格按表 8 的规定。 表8 辅助连接件规格
单位为毫米 阀门公称尺寸 DN 辅助连接件公称尺寸 50~100 15 125~200 20 ≥250 25

6.3.7 位置标示 某些类型阀门的辅助连接件位置如图 8 所示。每个位置都用一个字母表示,使图示各型阀门上的位 置,不需要详细的示意图或文字说明就可以指定。 6.4 阀门组件 6.4.1 阀盖或阀盖组件 阀盖或阀盖组件是不直接承受管道负荷的组件。螺栓连接的阀盖或阀盖组件,螺栓连接的螺纹应符 合 GB/T 193 的规定,螺纹的公差与配合应符合 GB/T 197 的规定。连接螺栓的横截面积按式(5)的要求:

6 PN

Ag Ab

≤ 65.26S a ≤ 9000 …………………………(5)

螺纹的剪切截面积按式(6)的要求:

6 PN

Ag As

≤ 4200 ……………………………………(6)

式中: PN————设计阀门的公称压力; 2 Ag——由垫片或其它密封件的有效周边所限定的面积,单位为平方厘米(cm ); 2 Ab——螺栓抗拉应力有效面积,单位为平方厘米(cm ); 2 As——螺栓抗剪应力有效面积,单位为平方厘米(cm ); Sa——螺栓在 38℃时的许用应力,单位为兆帕(MPa),当 Sa 大于 138 MPa 时,使用 138 MPa。

图 8 辅助连接位置的表示方法 6.4.2 组合阀体 阀体分段结构的阀门,以螺栓或螺纹连接的阀体组件是承受管道机械负荷的,由于管道系统的温度 变化、压力波动等原因产生的机械力都要作用到阀门上,设计中要充分考虑这些因素,螺栓连接的横截 面积按式(7)的要求:

6 PN

Ag Ab

≤ 50.76S a ≤ 7000 ………………………(7)

螺纹连接阀体组件,螺纹的剪切截面积按式(8)的要求:

6 PN

Ag As

≤ 3300 ……………………………………(8)

式(5)、式(6)、式(7)和式(8)中的系数6是英制转换为公制得来的,6适用于公称压力PN40至PN760, 公称压力PN16至PN25时此系数为7.5。 6.5 阀杆 6.5.1 阀杆定位 阀门结构设计,不能仅靠阀杆密封紧固件(例如填料压套)固定阀杆,在阀门承压状态下,不会因 为阀杆密封紧固件的脱开,阀杆从阀门中脱落出来。 6.5.2 位置标志 转动四分之一圈的阀门(例如球阀、旋塞阀、蝶阀)应有指示阀门开启和关闭位置的元件。 6.6 安装限制 6.6.1 单法兰安装 法兰连接式、对夹式、无法兰阀门一般是在成对法兰之间安装的。这些阀门也可以采用单法兰安装, 用以封闭管道终端。单法兰安装的阀门所有阀座密封元件必须能安全地承受阀门的最大额定压差。如果 阀门结构不能承受这种压力负荷,阀门上应按 GB/T 12220 的规定做出标志,以表明限制这样的安装。 6.6.2 阀瓣与配管之间的间隙 对夹式连接或法兰连接端阀门(如蝶阀或旋启式止回阀),阀瓣旋转时可能会超出法兰垫片平面; 这些阀门不允许阀瓣和配接的法兰或邻接的管道之间发生干涉现象。 6. 7 对夹式阀门 对夹式阀门(如蝶阀) ,其结构应符合法兰连接端阀门的要求和下列要求(见图 2) 。 a) 阀门设计应提供指定法兰的螺栓孔直径和数量及螺栓分布圆直径。 b) 与阀体通道平行的螺栓孔可以是螺纹孔,也可以是光孔。螺纹孔可以是适用双头螺柱的盲孔。螺 纹孔的深度,除倒角外,螺纹旋合长度应不少于螺栓公称直径。 或从阀体的内圆 c) 要求的阀体最小壁厚 tm 应从阀体的内圆周线向外测量到阀体外圆周线最小距离, 周线到法兰螺栓孔内侧切线的距离。 d) 阀杆通道附近的通孔或螺纹盲孔的内侧厚度(图 2 的 e)应不小于阀体颈部要求壁厚的 25%,但 不小于 2.5mm。 e) 与阀体通道平行的孔内侧厚度(图 2 的 f)应不小于 0.25tm,但不小于 2.5mm。内侧厚度和外侧 厚度之和应不小于阀体壁厚 tm。 f) 阀体壁中的两个相邻孔之间的阀体最小壁厚(图 2 的 j)应不小于 0.25tm,但不小于 2.5mm。 g)径向盲孔内侧的厚度(图 2 的 c)不小于 0.75tm。 1 检验与试验 1.1 检验 7.1.1 铸件外观质量要求应符合 JB/T 7927 的规定。 7.1.2 锻件外观质量要求应符合 GB/T 12228、NB/T 47008-2010(JB/T 4726)、NB/T 47009-2010(JB/T 4727)、NB/T 47010-2010(JB/T 4728)的规定。 7.1.3 承压件材料的力学和化学性能应符合表 1 相关标准的规定。 7.1.4 承压件的无损检验按附录 C 的规定。 7.2 压力试验 7.2.1 壳体试验 每个阀门都应作表压力不低于 1.5 倍公称压力的壳体试验。试验应以含防腐剂的水、煤油或其它粘 度不大于水的适当液体,试验在不高于 50℃的温度下进行,透过受压壁有肉眼可见渗漏为不合格。试验

持续时间应按表 9 的规定。 表9 阀门壳体试验持续时间
公称尺寸 DN 试验时间 /s ≤50 15 65~150 60 200~300 120 ≥350 300

试验应在阀门部分开启状态下进行。通过阀杆密封处的渗漏不应作为不合格的理由。但阀杆密封至少应 在常温下能保持公称压力而无明显渗漏。 7.2.2 密封试验 壳体试验后,每个截断阀门、止回阀都应进行密封试验。试验流体应按 7.2.1 的规定。常温下试验 压力应不低于公称压力的 1.1 倍,表 10 所列规格和压力等级的阀门,如用户选定,可以用 0.6MPa 的气体 进行密封试验。 表10 0.6MPa气体进行密封试验的阀门
公称尺寸 公称压力 DN PN ≤300 ≤63 ≤100 所有压力等级

当采用气体进行密封试验时,公称压力 250 以下,公称尺寸 100 以下的阀门,可在壳体试验之前进 行密封试验,其它阀门应在壳体试验后进行密封试验,密封试验持续时间应按表 11 的规定。试验时间是 指阀门完全准备好以后,处于满载压力的检查时间。 表11 阀门密封试验持续时间
公称尺寸 DN 试验时间 s ≤50 65~200 250~450 ≥500

15

30

60

120

7.2.2.1 双阀座密封 对于双阀座密封的阀门,例如大部分闸阀和球阀,试验压力应依次加压到关闭件的每一侧。对独立 的双阀座密封阀门(例如双闸板闸阀) ,可把试验压力加到闸板关闭时的阀体中腔中。 7.2.2.2 定向阀座密封 有介质流动方向要求的阀门,试验压力应按介质流动方向要求加压;其他阀门,试验压力应在最不 利于阀座密封的方向加压。 7.2.2.3 受限阀座密封 受限阀座密封,是指各方面都符合本标准,但是关闭件承受压差仅局限常温下额定设计压力工况, 并在高压差下会损坏阀瓣或(手动、机动、液动或电动)驱动装置的阀门,按上述要求作试验,阀瓣试 验条件可降为最大给定关闭压差值的 1.1 倍。这个例外情况按用户与制造厂的协商执行。制造厂的铭牌 数据中应包括这样的限制标记。 7.2.3 压力试验一般要求 在完成壳体试验前阀门不应涂漆或涂覆防渗漏材料,但设计中包括的内部衬里或涂层,如蝶阀阀体 的非金属衬里是允许的。允许进行化学防腐处理。 7.2.4 压力试验的其他要求 压力试验的试验要求、试验介质、试验方法和步骤、评定指标等其他要求按GB/T 13927的规定。 2 缺陷清除及修复 8.1 缺陷清除 超出验收标准的缺陷应以适当的方法清除。如表面缺陷清除到允许的程度,壁厚不致减小到允许值 以下,与周围表面应平缓相接。 8.2 补焊修复 缺陷清除后,如果壁厚小于允许值,形成的坑洼可用补焊法修复,条件是满足以下所有要求:

a) 焊接工艺规程和焊工资格应符合 GB 150.1~GB 150.4-2011 的规定。 b) 对组焊件的补焊修复应按 GB 150.1~GB 150.4-2011 的规定。 c) 补焊修复件按 GB 150.1~GB 150.4-2011 的要求进行热处理。组焊的焊缝形式可以是坡口焊缝、 角焊缝和圆周对焊缝。奥氏体不锈钢的修复焊后固溶处理由制造厂自行规定,材料技术条件有要求者除 外。 d)修复后的区域要以原来发现该缺陷的无损检验方法再作检验。原来用磁粉或液体渗透检验所发现 的,经修复后该区域再作磁粉或液体渗透法检验,如要作焊后热处理,应在焊后热处理之后进行检验。 原来用射线或超声波检验发现的,经修复后该区域再作射线或超声波检验,如果要作焊后热处理,必须 在焊后热处理后进行。并应按原来的标准验收。 e) 根据射线检验结果作补焊修复的零件,在补焊后应作射线检验。有关焊缝中气孔和夹渣的验收标 准应符合 GB 150.4-2011 的要求。



录 A

(资料性附录) 阀门公称尺寸和阀体端部基本内径的关系 表 3 中壳体壁厚和内径的关系是阀门压力额定值的基础。通过插值法,对任何压力-直径-材料的组 合,都可以确定明确的设计依据。 根据标准压力级系列法兰尺寸,可以确定相对应的管道公称尺寸和与之相匹配的管件内径。这些关 系为相应的法兰连接端阀门提供了有效的设计依据。这些设计依据也适用于焊接端阀门,因为这些阀门 除连接端不同,许多方面是相同的。表 A1 给出了特定阀门公称尺寸和特定压力级的阀体端部基本内径尺 寸。管道公称尺寸 760 以上、压力级 420 以下的内径值可以用线性外推法确定。 表 A1 阀门公称尺寸和阀体端部基本内径的关系
单位为毫米 公称压力 管道公称 尺寸 20 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 15 20 25 32 38.1 50 63.5 76.2 100 125 150 200 250 300 336 387 438 489 540 590 641 692 743 15 20 25 32 38.1 50 63.5 76.2 100 125 150 200 250 300 336 387 432 483 533 584 635 686 737 50 15 20 25 32 38.1 50 63.5 76.2 100 125 150 200 250 300 333 381 432 479 527 575 622 670 718 67 15 20 25 32 38.1 50 63.5 76.2 100 125 150 200 248 298 327 375 419 464 511 556 603 648 695 110 150 12.7 15.2 22.1 28.4 35 47.5 57.2 72.9 98.3 121 146 191 238 282 311 356 400 445 489 533 578 622 667 260 12.7 15.2 22.1 28.4 35 47.5 57.2 70 91.9 111 136 178 222 263 289 330 371 416 457 498 540 584 625 12.1 14.8 21.0 27.3 32.5 44.0 53.6 65.2 84.8 104 127 166 208 247 271 310 349 389 427 466 505 546 585 420 11.2 14.2 19.1 25.4 28.4 38.1 47.5 57.2 72.9 92 111 146 184 219 241 276 311 343 378 413 448 483 517 16 25 40 63 100 160 320

附 录 B (资料性附录) 压力-温度额定值的确定方法 B.1 概述 B.1.1 引言 本标准中的压力-温度额定值分为标准压力级和特殊压力级两类,特殊压力级的压力-温度额定值按 附录 D 的确定,标准压力级的压力-温度额定值按 3.1.1 的确定。本标准给出了压力-温度额定值的确定 方法。 B.1.2 壁厚计算 6.1.2 对壳体壁厚的要求作了规定,表 3 中给出的最小壁厚数值比用式(B.1)计算的数值大一些:

t =
式中:

1.5 Pcd ………………………………(B.1) nS ? 1.2 Pc

t——计算壳体壁厚,单位为毫米(mm); Pc——公称压力的相应计算值,数值为 0.1 倍的公称压力,单位为兆帕(MPa); d—— 流道的最小直径,不小于阀体端部内径的 90%,阀体端部内径按附录 A 的规定,单位为毫米 (mm); n——系数,当 PN≤25 时,n=3.8;当 PN>25 时,n=4.8; S——应力系数,S=48.3 (MPa) ; 式(B.1)不适用于公称压力大于 PN760 的阀门。 B.1.3 其他考虑因素 B.1.2 中的公式得出的壳体壁厚值, 比按应力为 48.3MPa 承受的内压等于公称压力数的单筒壁厚值要 大,对于公称压力 PN20 至 PN420,壁厚值要大 50%;对于公称压力 PN760,壁厚值要大 35%;表 3 中的实 际数值比用公式得出的数值约大 2.5mm。考虑装配应力、阀门启闭应力、非圆形状和应力集中所需附加壳 体厚度,必须由制造厂确定,因为这些因素的变化范围很大。 B.1.4 材料分组 表 1 中的分组是根据材料具有相同或相近许用应力和屈服强度分的组别。每一个组别列出的材料, 许用应力和屈服强度数值不相同时,表 2 和附录 D 中的数值采用的是最低值。 B.2 标准压力级额定值的确定方法 B.2.1 公称压力 PN50 至 PN760 的确定方法 表 1 中的材料,公称压力 PN50 至 PN760 的标准压力级阀门压力-温度额定值由式(B.2)确定:

Pst =

S1 PN ≤ Pca ………………………………… (B.2) 1458.33

式中: Pst-- 指定材料在温度 T 时的额定工作压力,单位为兆帕(MPa) ; Pca --标准压力级在温度 T 的最高允许压力,单位为兆帕(MPa) ; PN-- 公称压力;相应的计算压力, 单位为巴(bar); S1 -- 指定材料在温度 T 时的选用应力,单位为兆帕(MPa) 。 B.2.2 公称压力 PN16、PN20、PN25、PN40 的确定方法 公称压力 PN16、PN20、PN25、PN40 的标准压力级阀门的压力-温度额定值由式(B-3)确定: 公称压力 PN20 的计算压力 Pr=15.3。公称压力小于 PN50 的,用公称压力 PN20 的计算压力 Pr =15.3 和公称压力 PN50 的计算压力 Pr =50 进行插补。

Pst =

S1 PN ≤ Pca ……………………… (B-3) 1167

B.3 特殊压力级额定值的确定方法 B.3.1 公称压力 PN50 至 PN760 的确定方法 表 1 中的材料,公称压力 PN50 至 PN760 的特殊压力级阀门压力-温度额定值由式(B-4)确定:

Pst =

S1 PN ≤ Pca ……………………… (B-4) 1167

式中: Pst--- 指定材料在温度 T 时的额定工作压力,单位为兆帕(MPa); Pca--- 特殊压力级在温度 T 的最高允许压力,单位为兆帕(MPa); PN-- 公称压力;相应的计算压力, 单位为巴(bar); S1--- 指定材料在温度 T 时的选用应力,单位为兆帕(MPa) 。 B.3.2 公称压力 PN16、PN20、PN25、PN40 的确定方法 公称压力 PN16、PN20、PN25、PN40 的标准压力级阀门的压力-温度额定值由式(B-5)确定: 公称压力 PN20 的计算压力 Pr=15.3。公称压力小于 PN50 的,用公称压力 PN20 的计算压力 Pr =15.3 和公称压力 PN50 的计算压力 Pr =50 进行插补。

Pst =

S1 Pr ≤ Pca …………………………… (B-5) 933

式中:Pr=公称压力PN的计算压力,单位为巴(bar); B.4 最大额定值 确定标准压力级和特殊压力级阀门压力-温度额定值的规则,包括确定最高压力Pca,这样可以有效的 规定对选用应力的限制,规定了高强度材料最高压力-温度额定值的上限,最高压力值适用于所有中间额 定值,标准压力级最高压力值列于表 B1. 特殊压力级最高压力值列于表 B2.

表 B.1 标准压力级阀门最高额定值
公称压力 温度 ℃ -29~38 50 100 150 200 250 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 538 550 575 600 625 650 675 700 725 750 775 800 816 20 50 67 110 150 分级表示的工作压力 10.34 15.51 10.34 15.51 10.3 10.03 9.72 9.27 8.57 8.26 8.04 7.76 7.33 7 6.77 6.34 5.65 5.16 5 4.98 4.79 4.29 3.66 2.81 2.52 2 1.54 1.17 0.9 0.7 0.59 15.46 15.06 14.58 13.9 12.86 12.4 12.07 11.65 10.98 10.51 10.14 9.51 8.47 7.74 7.52 7.48 7.18 6.42 5.49 4.25 3.76 2.98 2.32 1.76 1.37 1.05 0.86 260 MPa 25.86 25.86 25.76 25.08 24.34 23.18 21.44 20.66 20.11 19.41 18.31 17.51 16.9 15.82 14.09 12.9 12.55 12.49 11.97 10.7 9.12 7.07 6.27 4.97 3.86 2.96 2.28 1.74 1.41 420 760

2.0 1.95 1.77 1.58 1.38 1.21 1.02 0.93 0.84 0.74 0.65 0.55 0.46 0.37 0.28 0.19 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.12 0.1

5.17 5.17 5.15 5.03 4.86 4.63 4.29 4.14 4.03 3.89 3.65 3.52 3.37 3.17 2.82 2.58 2.52 2.5 2.4 2.16 1.83 1.41 1.24 1.01 0.79 0.59 0.46 0.35 0.28

43.09 43.09 42.94 41.82 40.54 38.62 35.71 34.43 33.53 32.32 30.49 29.16 28.18 26.39 23.5 21.49 20.89 20.8 19.95 17.85 15.2 11.77 10.45 8.3 6.44 4.91 3.8 2.92 2.38

77.57 77.57 77.3 75.28 72.98 69.48 64.26 61.96 60.33 58.18 54.85 52.47 50.7 47.48 42.3 38.67 37.58 37.42 35.91 32.14 27.38 21.17 18.79 14.94 11.58 8.82 6.84 5.26 4.27

B.2 特殊压力级阀门最高额定值
公称压力 温度 ℃ -29~38 50 100 150 200 250 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 538 550 575 600 625 650 675 700 725 750 775 800 816 20 50 67 110 150 分级表示的工作压力 10.34 15.51 10.34 15.51 10.34 10.34 10.34 10.34 10.34 10.34 10.28 10.01 10.06 9.93 9.44 8.55 7.15 6.12 5.79 5.79 5.71 5.35 4.57 3.55 3.16 2.5 1.95 1.48 1.14 0.88 0.72 15.51 15.51 15.51 15.51 15.51 15.51 15.43 15.15 15.06 14.89 14.14 12.82 10.71 9.18 8.69 8.69 8.57 8.04 6.86 5.31 4.73 3.73 2.89 2.21 1.72 1.32 1.07 260 MPa 25.86 25.86 25.86 25.86 25.86 25.86 25.86 25.86 25.71 25.25 25.12 24.82 23.58 21.37 17.86 15.32 14.51 14.51 14.3 13.4 11.43 8.86 7.89 6.23 4.83 3.67 2.85 2.2 1.79 420 760

2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.98 1.93 1.93 1.9 1.81 1.64 1.37 1.17 1.1 1.1 1.09 1.03 0.87 0.69 0.62 0.48 0.37 0.28 0.22 0.18 0.14

5.17 5.17 5.17 5.17 5.17 5.17 5.17 5.17 5.15 5.06 5.03 4.96 4.73 4.28 3.56 3.05 2.9 2.9 2.86 2.69 2.3 1.79 1.6 1.24 0.97 0.74 0.58 0.44 0.34

43.09 43.09 43.09 43.09 43.09 43.09 43.09 43.09 42.86 42.09 41.83 41.37 39.31 35.63 29.75 25.51 24.17 24.17 23.83 22.34 19.06 14.79 13.17 10.37 8.02 6.12 4.76 3.66 2.96

77.57 77.57 77.57 77.57 77.57 77.57 77.57 77.57 77.14 75.74 75.32 74.46 70.76 64.13 53.54 45.92 43.51 43.51 42.88 40.19 34.28 26.61 23.7 18.65 14.45 11.03 8.56 6.56 5.31


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