5要求5.1寿命5.1.1自动型齿轮箱的工作制分类见下表1。5.1.2齿轮箱应设计成能符合表2或表3的寿命试验要求。5.1.3如果齿轮箱是提供给自动操作或今后有自动操作要求的工况,应设计成最少能符合表2或表3的寿命试验次数的要求。5.1.4齿轮箱的型式试验应能符合附录A.2至A.5的要求。表1工作制分类类别工作制定义A开关型齿轮箱驱动阀门至全行程,即从全开位置运行至全关位置,反之亦然B微动/调整型齿轮箱不定期驱动阀门至全行程内的任意位置(全开位置、中间任意位置和全关位置)C调节型齿轮箱频繁驱动阀门至全开和全关内的任意位置D连续调节型齿轮箱连续驱动阀门至全开和全关内的任意位置表2部分回转齿轮箱额定转矩Nm手动自动开关型(循环次数)bA类和B类开关型和调整型(循环次数)bC类调节型(启动次数)cD类连续调节型(启动次数)d≤12550010000180000010000000126~1000500100001200000100000001001~4000500500050000050000004001~320003002500250000待定d320002501000待定d待定da基于GB/T12223。b每个循环包括两个方向上的90°角行程(即90°开和90°关)。齿轮箱在每一端至少4.5°行程内传递100%额定转矩,或者在两个方向的开启或关闭位置至少9°的行程传递100%额定转矩。其余行程中的平均负载不低于额定转矩的30%。(见附录B)。在测试过程中,接受+20%和-5%的负载偏差。c每次启动包含某一方向以30%额定转矩至少动作1%行程。d由买方与制造商/供货商协商。表3多回转齿轮箱额定转矩Nm最大允许推力KN手动自动开关型(循环次数)bA类和B类开关型和调整型(循环次数)bC类调节型(启动次数)cD类连续调节型(启动次数)d1004050010000180000010000000101~70015050010000120000010000000701~2500325250500050000050000002501~-1000011002502500250000待定d10000>11001501000待定d待定da基于GB/T12222。b每个循环包含两个方向的25圈(例:25圈开+25圈关),齿轮箱在关闭位置至少2.5圈传递100%额定转矩。其余行程中的平均负载不低于额定转矩的30%。(见附录B)。在测试过程中,接受+20%和-5%的负载偏差。c每次启动包含某一方向以30%额定转矩的负载至少动作1%行程。d由买方与制造商/供货商协商确定。5.2结构完整性轮箱应能够承受额定输出转矩/推力所需的两倍输入转矩,部分回转齿轮箱限位调节螺钉至少能承受1.1倍额定输入转矩所产生的输出扭矩,且外部结构不会出现故障。5.3自锁自锁仅适用于特定的齿轮箱设计,不能在所有条件下(例如振动)都保证位置安全。如果齿轮箱能保持稳定的输出扭矩,可能需要针对这些特定的应用对齿轮箱和/或附加部件进行设计。制动、锁定装置或组件可是齿轮箱的组成部分,或由供应商提供给客户或终端用户的附加部件,以确保行程或循环中任何位置的安全性(特别是在全关位置)。为了更好的定位并限制位置的超调,应采取主动制动或其他解决方案。5.4机械效率5.4.1总则机械效率是输出和输入转矩之间的比值,是在额定转矩测量下得到的平均值。按制造商要求进行适当的运行磨合后,应考虑机械效率。5.4.2手动齿轮箱和手自一体齿轮箱5.4.2.1制造商应声明手动齿轮箱的机械效率是在额定转矩下的数值。除蜗杆齿轮箱的公差为±7.5%外,其余齿轮箱产品的公差允许为±15%。5.4.2.2当确定手自一体齿轮箱的尺寸时,应考虑阀门所需的转矩和启动执行机构所需的转矩。5.4.3自动齿轮箱制造商应声明自动齿轮箱的机械效率是在额定转矩下的数值。除蜗杆齿轮箱的公差为±5%外,其余齿轮箱产品的公差允许为±10%。5.5环境条件5.5.1总则齿轮箱应设计在环境温度为-40℃~80℃,相对湿度不大于90%(25℃)条件下操作。5.5.2海拔齿轮箱应设计在海拔不低于1000m的条件下操作。5.5.3防护等级齿轮箱的外壳防护等级至少为GB/T4208中的IP67。5.5.4防腐保护齿轮箱制造商应根据表4规定的腐蚀类别来制定相应的技术文件。表4可用于定义腐蚀类别,以帮助齿轮箱制造商定义腐蚀保护的表面处理。表4分类腐蚀类别典型环境户外室内C2(低)低污染水平的大气。大多数为乡村地区冷凝有可能发生在未加热的建筑物,例如库房,体育馆C3(中等)城市和工业大气,中等二氧化硫污染高湿度和一定空气污染的生产厂房内。例如食品加工厂、洗衣场、啤酒厂C4(高)低盐度的沿海区域化工厂,游泳池,沿海造船厂C5-I很高(工业)中等盐度的工业区和沿海区域冷凝和高污染持续发生的建筑和区域C5-M很高(海洋)高湿度和恶劣大气的工业区域冷凝和高污染持续发生的建筑和区域水和土壤类别分类环境和结构示例Im1(浸入淡水中)河流上安装的设施,水力发电厂Im2(浸入海水或盐水中)港口或海上结构物Im3(土壤)埋罐、钢桩、钢管Im4(浸入海水或盐)带阴极保护的浸入式结构(例如海上结构)注:表中内容来源于ISO12944-2:2017。齿轮箱的腐蚀防护也可以按照ISO12944-5所规定的方法来实现。5.5.5振动、冲击和地震条件本文件齿轮箱的设计没有考虑振动、冲击、辐照和(或)地震环境的影响,如须齿轮箱满足这些条件的要求,买方应与制造商/供货商协商确定。5.6齿轮箱附件5.6.1部分回转齿轮箱部分回转齿轮箱的连接应符合GB/T12223的规定。自动型齿轮箱的输入端接合面应符合GB/T12222的规定。手自一体型的齿轮箱输入端接合面应符合GB/T12223的规定。5.6.2多回转齿轮箱多回转执行机构的连接应符合GB/T12222的规定。自动齿轮箱的输入端接合面应符合GB/T12222的规定。5.7标准关闭方向根据GB/T12222或GB/T12223的连接附件,从齿轮箱(输出轴)的方向,标准关闭方向应是顺时针方向为关(CW)。
5要求5.1基本要求5.1.1紧急切断阀应符合本标准的要求,并按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。5.1.2用于-29℃及以下工况的钢制紧急切断阀的阀体材料应符合国家有关标准规定的低温夏比冲击试验要求,用于-46℃及以下工况的钢制紧急切断阀应符合低温密封性能的要求。5.2功能要求5.2.1紧急切断阀应可设置易熔元件或与带有易熔元件的装置共同使用,当环境温度达到75℃±5℃时,易熔元件应在≤30min时间内能熔融,使紧急切断阀自动关闭,且阀瓣、阀座与阀体接触面等处无可见泄漏。5.2.2紧急切断阀的驱动装置应能连接远程控制系统,当发生意外状况时,远程控制系统能正常关闭紧急切断阀。5.2.3当紧急切断阀外部发生碰撞等意外损坏时,其设计的剪式结构(剪切槽设计)应保证留在罐体独立仓包裹范围之内的密封机构完好无损。5.2.4紧急切断阀闭合时,将介质控制在罐体独立仓内部,应无泄漏;打开时,允许介质流进罐体独立仓实现装料作业,允许介质从罐体流进流体管道进行卸料作业。5.2.5当紧急切断阀的自动驱动装置无法使用时,应能用辅助方式打开紧急切断阀。5.3压力-温度额定值5.3.1钢制紧急切断阀阀体材料的压力-温度额定值按GB/T12224或GB/T9124的规定;铝合金紧急切断阀壳体材料的压力-温度额定值按国家有关标准的规定,最大不应超过其公称压力。5.3.2若由于阀座和密封件或衬里等非金属材料性能而限制紧急切断阀的压力-温度额定值的使用,则应按非金属材料的压力-温度额定值的规定,但其不应高于5.3.1规定的壳体材料的压力-温度额定值。5.4阀体5.4.1阀体应整体铸造或锻造成型。若采用焊接成型,应按GB/T150的规定采用对接焊或承插焊方式,并应按材料特性进行相应的热处理。5.4.2阀体的最小壁厚按表1的规定,碳素钢阀体的最小壁厚应取表1规定钢制紧急切断阀壁厚加厚度余量1mm。除剪切槽和5.4.3的规定外,阀体通道与阀体颈部及其他应力集中部位和非圆形体等部位应适当加厚。5.4.3紧急切断阀剪切槽向阀体轴向延伸3.5×距离范围内,允许壁厚减薄量为表1规定值的75%,但应进行2.25倍公称压力的液体强度试验验证,无明显变形、结构损坏及可见泄漏即为合格。表1阀体最小壁厚钢制紧急切断阀公称尺寸DN公称压力PN610162025阀体最小壁厚/mm253.23.33.43.53.6323.23.33.53.63.7403.23.43.63.73.9503.33.53.73.94.1653.43.63.94.14.4803.43.74.14.44.71003.53.94.44.75.11253.74.14.75.15.61503.84.35.05.56.2铝合金紧急切断阀+Cp--公称压力数值/10,MPa;d--公称尺寸数值,mm;?σ?--阀体材料许用应力(取抗拉强度的1/4),MPa;C--附加厚度,取3mm;t--铝合金紧急切断阀阀体最小壁厚,mm5.5材料5.5.1紧急切断阀材料的选用应考虑其与所接触介质的相容性。5.5.2阀体应采用铝合金或钢制材料,阀体、阀瓣、阀杆(轴)、压盖的材料应符合相关标准的规定。5.5.3当阀体及零部件采用铝合金材料时,其表面应进行防腐处理。5.5.4非金属密封件或衬里材料宜采用氟橡胶、氟塑料或其他能与介质相容的材料,也可按订货合同要求。5.5.5衬里材料表面应均匀、光滑,无气泡等缺陷,并经高频电火花检测合格。5.5.6弹簧钢丝的材质应符合GB/T4356、GB/T5218的有关要求。设计、制造应符合GB/T1239.2一2008的规定,制造精度不低于2级。5.6灌装流量特性5.6.1紧急切断阀在0.5MPa流体压力下的灌装流量应不小于150m3/h。5.6.2压力平衡式紧急切断阀的设计应保证在流体加载过程被突然关闭时,流体的瞬时冲击力不紧急切断阀的设计应保证能控制流体介质向罐内充装时不产生湍流、射流和飞溅。能损害紧急切断阀本体、流体管道系统。5.7驱动装置5.7.1驱动形式可采用气动、液压、机械或其他方式。5.7.2驱动装置应能避免在运输过程中由于冲击或振动而打开紧急切断阀。5.7.3采用气动、液压驱动型式的紧急切断阀,应保证其在全开启状态持续放置48h,不致引起自然关闭。5.8压力试验5.8.1试验最短持续时间低温密封性能试验除外,压力试验的最短持续时间按表2的规定。表2压力试验的最短持续时间项目最短持续时间/min出厂检验型式检验阀体强度110阀体密封性110阀座密封性1105.8.2阀体强度5.8.2.1压力平衡式紧急切断阀的阀体在2.5MPa或最大允许工作压力的1.5倍两者中取最大值压力情况下,保持试验压力持续时间内应无结构损伤、变形及可见泄漏。5.8.2.2非压力平衡式紧急切断阀的阀体在1.0MPa或最大允许工作压力的1.5倍两者中取最大值压力情况下,保持试验压力持续时间内应无结构损伤、变形及可见泄漏。5.8.3阀体密封性5.8.3.1室温条件下,试验介质为气体(通常为空气或氮气),阀体应能承受1.5倍最大工作压力,无可见泄漏。5.8.3.2用于-46℃及以下工况时,低温试验温度为使用温度下限值,试验压力为1.1倍公称压力,试验持续时间为15min,试验介质为氮气或氦气,应无可见泄漏。5.8.4阀座密封性5.8.4.1在室温条件下,在规定的压力和试验持续时间内,阀瓣、阀座与阀体接触面等处应无可见泄漏。5.8.4.2用于-46℃及以下工况时,低温试验温度为使用温度下限值,试验持续时间为15min,试验介质为氮气或氦气,泄漏量应不大于(2×DN)mL/min。5.9操作性紧急切断阀通过启闭操作装置应能灵活开启和关闭、无卡阻现象,关闭时间不得超过2s。5.10使用寿命阀体材料为铝合金的紧急切断阀在25000次无压、无润滑状态下启闭动作后,仍应具有良好的操作性和密封性。阀体材料为钢制的紧急切断阀在2000次无压、无润滑状态下启闭动作后,仍应具有良好的操作性和密封性。5.11破裂安全性5.11.1在设计上应保证紧急切断阀的阀座在罐体独立仓包裹范围之内。5.11.2紧急切断阀应设计为剪式结构(剪切槽设计),在紧急切断阀阀体发生碰撞等意外损坏情况而突然破裂脱离时,保证留在罐体独立仓包裹范围之内的密封机构完好无损。5.11.3铝合金紧急切断阀的破裂安全性要求5.11.3.1因撞击而致使紧急切断阀的阀体突然破裂脱离的冲击能量不得大于1000J。5.11.3.2紧急切断阀阀体受到外力撞击破裂脱离时,其密封机构和底座安装连接仍能保持完好,泄漏量要求如下:一一介质为液体时,泄漏量不大于(6×10-4DN)mL/min;一一介质为气体时,泄漏量不大于(1.8×10-2DN)mL/min。5.11.3.3在破裂安全性试验后,样品满足下列要求方为合格:a)受检紧急切断阀仅在承受冲击试验装置设定的冲击载荷状态下,阀体受到冲击后应破裂脱离;b)受检紧急切断阀在被冲击破裂脱离之后,密封机构应仍处于剩余阀体包裹之内,紧急切断阀与小容器的连接完好无损;c)泄漏量符合5.11.3.2的要求。注:小容器为在进行破裂安全性测试时用的密封容器。5.11.4钢制紧急切断阀的破裂安全性要求5.11.4.1在紧急切断阀管接端法兰侧面或紧急切断阀管接端的延伸管上加载试验载荷,使紧急切断阀的阀体破裂脱离,或管接端部分变形的位移大于30°。5.11.4.2加载试验载荷使阀体破裂脱离,或管接端部分变形后的位移大于30°时,停止加载。此时密封机构仍处于剩余阀体包裹之内,紧急切断阀与小容器的连接完好无损,无明显泄漏。泄漏量要求如下:一-介质为液体时,泄漏量不大于(6×10-4DN)mL/min;--介质为气体时,泄漏量不大于(1.8×10-2DN)mL/min。5.12导静电性能紧急切断阀组件上任何一个可能与危险介质接触的导电零部件和紧急切断阀本体之间的导静电电阻不得大于106Ω。连接罐体与罐车,这两者之间电阻不大于10Ω。5.13装配5.13.1所有零部件应去除毛刺、锈斑,清洗干净,确认合格方可装配。5.13.2应按总装图要求实施装配,零件装配齐全,位置正确无误。5.13.3装配中不得损坏密封件和密封部位。5.13.4紧固件联接牢固可靠,拧紧力矩应符合设计规定。5.13.5阀杆应伸缩活动灵活,无卡滞现象。5.14外观阀体外表面应按不同的材质采用适宜的工艺进行表面处理;阀体外表面应平整光洁,不应有明显的凹坑、飞溅、机械损伤的缺陷。
4结构型式超大口径球阀球体主要分为固定式支撑板(图1)和固定式轴孔(图2)两种典型结构。图1固定式支撑板结构图2固定式轴孔结构5技术要求5.1球体材料球体材料应符合GB/T1220、GB/T12228、GB/T15007、GB/T33084、NB/T47008、NB/T47010、ASTMA105/A105M、ASTMA182/182M、ASTMA350/350M、ASTMA705/A705M、ASTMB564等标准。常用材料见表1。表1球体的常用材料序号材料名称标准号推荐材料牌号1碳钢GB/T1222825ASTMA105/A105MA1052低温钢ASTMA350/A350MLF2、LF3、LF5、LF63铬-钼钢GB/T307742CrMoNB/T4700830CrMo、35CrMoASTMA182/A182MF11、F22、F54铬不锈钢GB/T122012Cr13、20Cr13ASTMA182/A182MF6a表1球体的常用材料(续)5铬-镍不锈钢NB/T47010022Cr19Ni10、06Cr19Ni10ASTMA182/A182MF304L、F304、F304H6铬-镍-钼不锈钢NB/T47010022Cr17Ni12Mo2、06Cr17Ni12Mo2ASTMA182/A182MF316L、F316、F316H7沉淀硬化不锈钢NB/T4701005Cr17Ni4Cu4NbASTMA705/A705M6308双相不锈钢NB/T47010022Cr22Ni5Mo3NASTMA182/A182MF51、F609耐蚀合金GB/T15007NS3303、NS3306ASTMB564NO6625、N088255.2材料冶炼球体所用钢材应采用电炉冶炼,经供需双方协商,可采用电渣重熔、炉外精炼等冶炼方法。5.3化学成分5.3.1球体的化学成分应符合相关标准的要求,碳钢锻件C含量应不大于0.25%,P、S含量应不大于0.025%,CE不大于0.43%,应实现可追溯性要求。5.3.2根据需要可进行成品分析,分析结果允许偏差应符合GB/T222的规定。5.4球坯成型5.4.1球体毛坯使用的钢锭、钢坏或棒材应有熔炼单位的质量证明书。5.4.2球体毛坏使用的钢锭头尾应有足够的切除量,以确保锻件无缩孔及严重偏析等缺陷当采用钢锭或钢坯锻造球坯时,锻件主截面部分的锻造比不得小于3(电渣重熔钢不得小于2)。5.4.3采用轧材锻造时,锻件主截面部分的锻造比不得小于1.6。5.4.4球坏锻件应在压机、锻锤或轧机上经热加工成型,整个截面上的金属应锻透,形成整个锻造(无铸造枝晶状)组织,并尽可能锻至接近成品球的形状和尺寸。5.4.5锻件外观不得有可见的缺陷,包括裂纹、夹层和褶皱,不允许补焊。5.5锻件级别5.5.1体锻件分为三个级别,其级别和技术要求按NB/T47008、NB/T47009、NB/T47010的规定。每个级别的检测项目按表2的规定。按批抽查时,每批系指同一熔炼号、同炉进行热处理的球体锻件或采用与球体相同工艺的同炉试块。表2锻件级别及检查项目表级别检查项目检查数量应用范围I硬度逐件公称压力不大于PN10,且工作温度不大于425℃的锻件Ⅱ硬度逐件公称压力大于PN10,公称压力不大于PN63,且工作温度不大于425℃的锻件力学性能(Rm、ReL、A、Z、AK)每批抽1%但不少于1件Ⅲ硬度逐件公称压力不小N100的锻件,或工作温度大于425℃的锻件,或工作温度小于-29℃的锻件力学性能(Rm、ReL、A、Z、AK)每批抽1%,但不少于1件超声波检测逐件5.5.2锻件硬度应符合相关材料标准的规定。5.5.3当锻件质量稳定时,表2中规定的硬度检查试件的数量可予以减少。在连续检验5件,硬度均符合要求时,可放宽检查按10%抽取。在抽查中如发现有不能满足要求的,则需逐件检查。5.5.4Ⅱ、Ⅲ级锻件的级别应在图样上注明,未注明者按照I级锻件进行处理。5.5.5当客户对检查项目和抽样有特殊要求时,按订货合同的要求执行。5.6热处理球体精加工前应按相关标准进行热处理。热处理时应配备高温记录仪,以得到完整的热处理记录。5.7力学性能5.7.1力学性能应符合相关材料标准的规定。5.7.2当力学性能试验或复验不合格时,允许对该批(件)产品重新热处理后进行检验,但重新热处理次数不得超过两次(回火次数不计)。5.8耐腐蚀性能当球体有耐腐蚀性要求时,应进行耐腐蚀性能试验,试验结果应能满足耐腐蚀性要求。酸性介质(H2S和CO2)含量为20mg/m3及以上的球体材料应符合GB/T20972(所有部分)、GB/T27866、SY/T0599、ISO15156、NACEMR0103、NACEMR0175及相关规范的规定,满足以上其中之一标准。5.9缺陷修复球体锻件表面一般不应有裂纹,折叠和重皮等缺陷,如出现上述缺陷应作如下处理:a)缺陷深度小于公称加工余量的2/3并且保证加工后能完全清除者,不必专门处理。b)超过规定的缺陷一般不允许补焊,特殊情况应经设计、工艺、检查部门和生产车间共同分析后确定。若为外购件时,供方的补焊方案应经需方审核同意,补焊工作应按经评定合格的焊接工艺规程进行,焊工应持有资格证,补焊后应重新热处理。c)按订货合同的要求处理。5.10公差与粗糙度5.10.1球直径(SΦD)的尺寸偏差按GB/T1800.2-2020公差带js9的规定,或按照订货合同要求。5.10.2球体上下轴孔或柄外径同轴度(图1、图2)应≤0.08mm,或按照订货合同的要求。5.10.3球体球面的圆度(图1、图2)应≤0.08mm,圆跳动(图1、图2)应≤0.25mm,或按照订货合同的要求。5.10.4球体主要位置表面粗糙度按图1和图2的规定,或按照订货合同的要求。5.11表面处理5.11.1处理方法表面处理方法一般为:化学镀镍-磷、表面喷涂、表面堆焊等。5.11.2化学镀镍-磷5.11.2.1球体加工成镀前状态时,球面粗糙度值不大于Ra0.4,且球面不得有砂眼、气孔、裂纹、凹凸不平等任何缺陷时,进行表面化学镀镍-磷处理。5.11.2.2球体表面经化学镀镍-磷后,外观按需方的要求可为光亮、半光亮或无光泽等,并且用肉眼检查时,表面没有点坑、起泡、剥落、球状生长物、裂缝和其他会危害最终精饰的缺陷(除非有其他要求)。5.11.2.3镀层镍-磷成分应符合GB/T13913或ASTMB733的规定。5.11.2.4化学镀镍-磷层硬度应不小于HV500,或按订货合同的要求。5.11.2.5化学镀镍-磷层厚度不小于0.025mm,或按订货合同的要求。5.11.2.6化学镀镍-磷层结合力应能通过GB/T5270或ASTMB571规定的一种或多种结合力强度试验。5.11.2.7化学镀镍-磷层孔隙率应满足无孔隙的要求。5.11.2.8镀层耐腐蚀性能应满足GB/T6461或ASTMB85的要求。5.11.3表面喷涂5.11.3.1球面喷涂前不应有任何砂眼、气孔、裂纹、凹凸不平等任何缺陷。5.11.3.2喷涂粉末可按GB/T19356选用,或按订货合同的要求。5.11.3.3目测喷涂层表面应均匀,不应有凹坑、裂纹、起泡、砂眼等缺陷。5.11.3.4喷涂厚度应不小于0.13mm,或按订货合同的要求。5.11.3.5喷涂硬度按喷涂粉末材料的选择确定,不小于HV1050。5.11.3.6喷涂层与基体材料结合力不小于70MPa,或按订货合同的要求。5.11.3.7喷涂层孔隙率应小于等于1%。5.11.4表面堆焊5.11.4.1球面堆焊前不应有任何砂眼、裂纹、凹凸不平等任何缺陷。5.11.4.2堆焊焊材应符合ASME第II卷C篇、GB/T15620、GB/T17493等标准的要求。5.11.4.3堆焊层应无裂纹、气孔、夹渣、咬边、焊瘤、未熔合、未焊透等现象。密封区域的堆焊面,不应有划痕、刮伤等影响密封性能的缺陷。5.11.4.4堆焊层加工后有效厚度应≥3.0mm。5.11.4.5堆焊层的化学成分应满足ASME第II卷C篇、GB/T15620、GB/T17493等标准的要求。5.11.4.6堆焊层的硬度应不大于HV345。5.11.4.7堆焊层镍基合金化学成分应满足Fe5级,铁的质量分数应不大于5.0%。5.11.4.8镍基合金堆焊层应暴露在腐蚀介质中120h后,允许腐蚀率应不大于0.08mm/月;奥氏体不锈钢堆焊层应通过晶间腐蚀检测。5.11.5其他表面处理其他表面处理,由供需双方协商。5.12无损探伤锻件等级达Ⅲ级的锻件或订货合同有要求时,应按JB/T6903或ASTMA388标准进行超声波检测,试验结果应符合相关标准的规定,或按订货合同的要求。。5.13工艺装备5.13.1球体机加工过程采用数控车磨一体机、加工中心等数控加工设备。5.13.2球体精加工前应按相关材料标准要求进行热处理。热处理时应配备温度记录仪、热电偶、温控仪等仪器仪表,以确保得到完整的热处理记录。5.13.3堆焊球体应采用自动堆焊设备,应按GB/T22652或ASMEIX的规定进行焊接工艺评定,评定结果合格后方可进行堆焊施焊操作。5.14检验检测设备5.14.1应配备三坐标测量仪、粗糙度检测仪等几何量测量设备。5.14.2应配备拉伸试验、冲击试验、光谱分析、金相分析、硬度测试等理化试验设备。5.14.3应配备超声波检测(UT)、渗透检测(PT)、磁粉检测(MT)等无损检测设备。5.14.4应配备晶间腐蚀、点腐蚀等腐蚀性能试验设备。5.14.5应能开展化学成分、力学性能、晶间腐蚀性能、点腐蚀性能、公差和粗糙度、超声波检测(UT)、渗透检测(PT)、磁粉检测(MT)等的检验检测。5.15设计利用三维软件、仿真软件(如SolidWorks、CATIA等)对产品进行辅助设计,进行参数化设计和模块化开发,通过数字化手段实现复杂几何结构的精准建模,从而优化球体与阀座、阀杆等关键部件的装配关系及运动特性。同时,基于有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)的仿真软件被广泛用于虚拟验证,工程师可在设计阶段模拟球体在高压、高温、强腐蚀等极端工况下的应力分布、变形趋势及流体动力学特性,提前发现潜在薄弱环节并优化设计方案,显著降低物理试验成本与设计迭代风险利用3D打印技术对产品进行试制,对球体产品进行强度计算和应力分析。6检验方法6.1化学成分6.1.1化学成分分析按GB/T223的规定或ASTME1086、ASTME415采用光谱分析。6.1.2化学成分分析时,可按如下规定取样:a)从球体内孔与外径之间的中间部位取样;b)从破坏了的力学性能试样中取样,或同炉试块中取样。6.2力学性能6.2.1拉伸试验拉伸试验按GB/T228.1或ASTMA370的规定。6.2.2冲击试验材料有冲击要求时,按GB/T229或ASTMA370的规定。6.2.3锻件硬度试验锻件硬度试验按GB/T231.1或ASTME10的规定。根据需要也可用其他方法测定。6.2.4力学性能试样力学性能试样应取自热处理后精加工前的半成品或代表成品球体的单独试块,但试块应采用与球体相同的加工工艺,并且与半成品球体一起热处理。6.3耐腐蚀性能6.3.1耐腐蚀性能试验按GB/T4334或ASTMA262、ASTMG28的规定。6.3.2耐腐蚀性能试验试样可按如下方法获取:a)从球体内孔与外径之间的中间部位取样;b)从同炉热处理后的试块中取样。6.3.3酸性介质材料抗硫化物应力开裂(SSC)、氢致开裂(HIC)试验1)用于酸性工况的球体材料的SSC试验应按GB/T4157或NACETM0177的规定。2)用于酸性工况的球体材料的HIC试验应按GB/T8650或NACETM0284的规定。6.4其他性能检测其他性能检测由供需双方协商。6.5公差和粗糙度6.5.1尺寸、形位公差尺寸、形位公差应按图纸设计精度要求,采用游标卡尺、千分尺、三坐标测量仪等适宜的仪器检测。按批次检验,抽样比例按10%,最少1件。6.5.2粗糙度表面粗糙度采用粗糙度对比块或粗糙度检测仪检测。按批次检验,抽样比例按5%,最少1件。6.6表面处理6.6.1化学镀镍-磷6.6.1.1除非另有规定,目视检查涂层表面质量,应符合5.11.2.2的规定。6.6.1.2化学镀镍-磷层成分分析按GB/T13913-2008附录D或ASTMB733的规定。6.6.1.3化学镀镍-磷层硬度检验按GB/T4340.1、GB/T18449.1或ASTMB578的规定。6.6.1.4化学镀镍-磷层厚度检验按GB/T13913-2008附录B或ASTMB733的规定。6.6.1.5镍磷镀层结合力检测按GB/T5270或ASTMB733的规定。6.6.1.6化学镀镍-磷层的孔隙率测量方法按ASTMB733的规定。6.6.1.7镀层耐腐蚀性测试方法按GB/T6461或ASTMG85的规定。6.6.2表面喷涂6.6.2.1目视检查涂层表面质量,应符合5.11.3.3的规定。6.6.2.2喷涂层厚度可用工程量具测量法、磁性检测法或其他适宜的方法检测。6.6.2.3喷涂层硬度检测按YS/T541或ASTME384的规定。6.6.2.4喷涂层抗拉强度检测按YS/T542或ASTMC633的规定。6.6.2.5合同规定的其他要求,按供需双方的商定进行。6.6.3表面堆焊6.6.3.1堆焊前球体表面质量应符合5.11.4.1的规定,堆焊后堆焊层表面质量应符合5.11.4.3的规定。6.6.3.2堆焊层厚度应使用焊层测厚仪进行检测。6.6.3.3堆焊层硬度应使用里氏硬度计进行检测。6.6.4其他表面处理其他表面处理检测按订货合同的规定。6.7无损检测超声波检测按JB/T6903、NB/T47013.3或ASTMA388的规定,渗透检测按NB/T47013.5或ASTME165的规定,磁粉检测按NB/T47013.4或ASTME709的规定。7检验规则7.1出厂检验球体须逐个进行出厂检验和试验,检验合格后方可出厂。7.2检验项目检验项目、技术要求和试验方法按表3的规定。若客户有指定要求,按客户要求进行。表3检验项目、技术要求和试验方法序号检测项目检验类别技术要求检测或试验方法出厂检验型式检验1化学成分a√√5.36.12力学性能b√√5.76.23耐腐蚀性能—√5.86.34公差与粗糙度√√5.106.55表面处理√√5.116.66无损检测c√√5.126.7注:“√”为检验项目,“—”为不做检验的项目。a按批次检验,在进货检验中每批执行;b按批次检验,在热处理后每批执行;c当为Ⅲ级锻件时,应做出厂检验。
4结构型式堆焊浮动球球阀(两片式)典型结构型式如图1所示,堆焊固定球球阀(两片式)典型结构型式如图2所示,堆焊固定球球阀(三片式)的典型结构型式a)、b)如图3所示。结构型式图中加粗黑线部分为堆焊层。标引序号说明:1——阀体;5——阀座;9——填料压板;2——螺柱;6——球体;10——填料;3——螺母;7——阀杆止推片;11——密封套;4——阀盖;8——阀体垫片;12——填料压盖。图1堆焊浮动球球阀(两片式)典型结构型式示意图标引序号说明:1——阀体;7——下阀杆;13——连接盘;2——螺柱;8——上阀杆;14——内六角螺钉;3——螺母;9——密封圈;15——垫片;4——阀盖;10——圆柱销;16——螺柱;5——阀座;11——填料;17——螺母。6——球体;12——密封套;图2堆焊固定球球阀(两片式)典型结构型式示意图a)固定轴式b)支撑板式标引序号说明:1——阀体;7——下阀杆a)/支撑板b);13——连接盘;2——螺柱;8——阀杆;14——内六角螺钉;3——螺母;9——圆柱销;15——垫片;4——阀盖;10——防火填料;16——螺柱;5——阀座;11——填料;17——螺母。6——球体;12——密封套;图3堆焊固定球球阀(三片式)的典型结构型式示意图5技术要求5.1压力-温度额定值5.1.1受球阀内的非金属密封件材料允许使用压力、使用温度和工作压差的限制,球阀允许使用的压力-温度额定值应按所用的非金属密封件和球阀壳体的压力-温度额定值两者中的较小值确定,应在铭牌上予以明确规定。5.1.2球阀壳体的额定压力-温度额定值按GB/T12224或ASMEB16.34的规定。5.1.3球阀在关闭位置,两个阀座密封的阀体中腔内会积存介质,当温度升高或降低时,介质的膨胀会造成中腔内压力的升高值过大,可能使球阀壳体超压破坏。有这种情况的,在订货合同中予以说明,制造厂应考虑在阀体的中腔有防止超压的措施,使用者也应予注意。5.1.4球阀阀座材料使用聚四氣乙烯(PTFE)和改良聚四氟乙烯、增强聚四氟乙烯(R-PTFE)和改良增强聚四氟乙烯,其最大允许工作压力-温度额定值应按GB/T12237-2021表1的规定5.1.5使用聚四氟乙烯类材料以外的其他非金属材料的阀座和密封件材料的,其压力-温度额定值按制造厂的规定,但该材料的压力-温度额定值低于该球阀壳体的额定压力-温度额定值。5.2结构长度球阀的结构长度和允许偏差按GB/T12221的规定,或按订货合同要求5.3连接端5.3.1法兰端按GB/T9124.1、GB/T9124.2的规定,或按订货合同要求5.3.2对接焊连接端按GB/T12224的规定,或按订货合同要求。5.4球体流道尺寸球阀全开时,球阀的流道各处截面应是圆形的;流道的形状有全通径、单缩径孔和双缩径孔。球体流道的最小直径应符合GB/T12237-2021表3或API6D-2021表1的规定5.5阀体5.5.1阀体(阀体和左阀体)应是铸造或锻造成型。5.5.2除对接焊的焊接坡口区域外,阀体按所处位置的内径,其最小壁厚按GB/T12224的规定;焊接连接端阀体,在距焊接端1.33倍距离内的壁厚应不小于GB/T12224规定的最小壁厚的0.77倍,应考虑从靠阀体中部外表面沿阀体通道方向予以适当的增厚加强。5.5.3采用法兰端侧(进口端)阀座压力密封的固定球球阀,应在球阀的中腔处开设一个DN15的带堵头螺纹的密封试验测试孔,螺纹按GB/T7306.2的规定。5.5.4订货合同有球阀排泄、旁路或其他类型的辅助连接要求的,应按GB/T12224的规定。5.6阀体间连接5.6.1阀体间的连接可采用法兰栓接连接形式。5.6.2阀体间的连接强度应当考虑能承受管道的拉伸载荷和弯曲载荷,连接螺柱和连接螺纹的最小截面积应按5.6.7进行校核计算。5.6.3阀体连接采用法兰栓接连接形式的,应采用强度等级满足要求的螺母配螺柱,也可以是六角螺栓,螺母应采用六角厚螺母。螺纹牙距的确定应考虑阀体材料及螺纹的剪切承载力。当螺纹小于或等于M27时,可采用粗牙螺纹,当螺纹大于M27时,应采用牙距不超过3mm的螺纹。螺纹尺寸和公差按GB/T196和GB/T197的规定,或合同规定要求。5.6.4阀体间连接为法兰栓接形式的,其螺母或螺栓的受力面应与螺纹孔轴线垂直,垂直度偏差在±1.0°范围内。阀体的连接法兰其背面应加工或按GB/T152.4的规定锪平。5.6.5阀体间连接的密封垫片应采用有内外径止口定位的结构形式放置。装配时,可使用黏度不超过煤油的轻质润滑油,不准许使用重油脂或密封剂。5.6.6阀体与左阀体螺栓连接形式的螺柱的数量应不少于4个,其最小直径按GB/T12237-2021表4的规定。5.6.7阀体间连接螺纹,其最小截面积应符合下列公式要求。阀体间采用法兰栓接形式的螺纹:式中:Sb螺柱材料在38℃时的许用应力(当大于138MPa时,用138MPa),单位为兆帕(MPa);pc-球阀在38℃时的最高工作压力值,单位为兆帕(MPa);Ag-由垫片或O形圈的有效外周边或其密封件的有效周边所限定的面积,垫环连接面情况除外,该限定面积由圆环中径确定,单位为平方毫米(mm2);螺栓总抗拉应力有效面积,单位为平方毫米(mm2)。Ab-螺栓总抗拉应力有效面积,单位为平方毫米(mm2)5.6.8阀体与其他连接件连接螺纹,按GB/T12224的规定。在最大工作压力时,其工作应力(拉应力和剪切应力)应不超过螺纹的许用应力。5.7阀杆防脱结构球阀的结构应保证:当设计成在任何使用或更换填料时,或当阀杆失效时,在阀体内(填料函以内压力区域)的阀杆在介质压力作用下,不会因内部压力而被排出或脱出的结构。5.8阀杆结构5.8.1与球体的连接处及在压力区域内的阀杆部分,其抗扭强度应至少超过在压力区域外阀杆部分10%。5.8.2阀杆及阀杆与球体的连接处,应有足够的强度,能保证在使用手柄或齿轮箱直接操作时,不产生永久变形或损伤。阀杆应能承受20N·m与2倍球阀推荐操作力矩中较大值。5.8.3制造厂提供的启闭操作力矩是:清洁无油脂润滑密封面的,球阀静置48h以上,用干燥的空气或氮气作介质,在球阀最大允许工作压差下的启闭操作力矩。5.9球体5.9.1球体应为实心球,球体的通道应是圆形的。5.9.2球阀全开时球体通道应与阀体通道在同一轴线上。5.9.3阀杆与球体的连接面应能经受5.8.2所规定的最大操作力矩。5.10填料压盖和栓接5.10.1可调节阀杆填料密封的球阀,应不拆卸球阀的任何零件就可调节填料密封力。5.10.2填料压盖的螺栓应能穿过填料压板的通孔固定在阀盖或阀体颈部的法兰上;填料压盖的螺栓孔不准许采用开口槽形式的。5.10.3按最大允许工作压力压缩填料,填料压盖栓接件的拉伸应力应不超过栓接材料的抗拉强度的三分之一。5.10.4填料压盖的螺栓不应承受球阀操作的扭力产生的剪切力。5.11导静电结构如订货合同有规定,球阀应设计成导静电结构。公称尺寸大于DN50的球阀,则要保证球体,阀杆和阀体之间能导静电,其结构应满足下列要求:取一台经压力试验合格的、经干燥并至少开关过5次的球阀,使用不超过12V的电源测得其阀杆、阀体、球阀的电路电阻应小于10Ω。5.12操作机构5.12.1用扳手操作或齿轮箱操作,应配尺寸合适的扳手或手轮,扳手长度或手轮直径应按下列要求设计:在制造厂推荐的最大允许工作压差下,启闭球阀的最大操作力应小于360N。5.12.2用扳手或手轮直接操作的球阀,以顺时针方向为关闭;扳手或手轮上应有表示开关方向的标志。扳手或手轮应安装牢固,并在需要时可方便地拆卸和更换;拆卸和更换扳手或手轮时,不会影响球阀的密封、阀杆的密封和启闭位置。5.12.3用扳手或手轮直接操作的球阀应设置有全开和全关的限位机构,该限位不应采用填料压盖的螺钉头部作为限位机构。5.12.4除齿轮或其他动力操作机构外,球阀开启时,扳手的方向应与球体通道平行;球阀应有表示球体通道位置的指示牌或在阀杆顶部刻槽。5.12.5气动、电动或液动球阀,其驱动装置与阀门的连接尺寸按GB/T12223的规定。5.13耐火结构5.13.1如果订货合同有耐火性能的要求,球体与阀座间应有弹性密封和金属后座密封的结构。5.13.2球阀各处密封材料的选择应满足耐火性能并通过GB/T26479或API6FA或API607的耐火试验。5.14无损检测应对堆焊部位的表面进行PT检测,并符合NB/T47013.5或ASMEBPVC.V-2025Article6的要求。5.15球阀的压力试验5.15.1球阀的压力试验结果应符合GB/T26480或API6D的规定。5.15.2带有电动、气动、液动等驱动装置的球阀,密封试验时,应使用其所配置的驱动装置启闭操作球阀进行密封试验检查。5.15.3弹性密封副的球阀,密封试验应符合GB/T26480或API6D的规定,且经过高压液体密封试验后的阀座不应产生变形、损伤及影响低压气体密封试验;不应出现阀座背面或阀杆密封处的泄漏。5.15.4金属-陶瓷密封副的球阀,在试验压力的最短持续时间后,每个阀座密封副的泄漏量应不超过表GB/T12237-2021表5或ISO5208-2015中4.13规定的密封试验最大允许泄漏量的C级要求的规定。不应出现阀座背面或阀杆密封处的泄漏。5.16订货要求阀门需方订货时,应确定订货合同的阀门类型和技术要求,保证应有足够的信息传递给各方。阀门需方可参照GB/T12237-2021附录A进行订货。5.17设计研发5.17.1设计应包括对产品进行强度计算和应力分析。5.17.2应采用仿真模拟技术,对产品结构进行设计,并对产品性能进行建模分析。5.17.3应对堆焊层的堆焊工艺参数进行设计,并进行验证分析。5.18工艺和设备5.18.1应采用奥氏体不锈钢、双相不锈钢、镍基合金或钴基合金进行堆焊,堆焊工艺应满足ASMEIX或GB/T22652的要求,并对堆焊层的材料硬度、成分、宏观组织、显微组织、侧弯等进行检测。5.18.2堆焊设备采用自动送丝、自动堆焊的数控热丝钨极氩弧焊(TIG),使用的保护气体应为纯度不低于99.995%的氩气(Ar)。5.18.3关键生产工序应使用数控车床、立式加工中心、卧式加工中心、龙门镗铣床、数控立车、数控磨床、球面车床等;球体采用数控磨球机的包络线磨球成形工艺研磨加工;装配工序采用模块化分步流水线方式。5.19检验检测设备5.19.1应配备拉伸、冲击、光谱分析、金相分析、硬度、腐蚀试验、三坐标检测等检测设备。5.19.2应配备超声波探伤、渗透探伤、磁粉探伤等无损检测系列过程控制性能的检测设备。5.19.3应具备理化检测、三坐标检测、压力测试、逸散性试验的能力。5.20外观质量外观质量应符合以下要求:——外观应保持清洁,不应有油漆脱落或其它缺陷;——法兰密封面不应有划伤痕迹;——内腔应干燥清洁,不应有残留水渍现象;——零部件完整,球阀填料不应外露。5.21堆焊层要求5.21.1堆焊焊接面不应有气孔、砂眼、夹渣、裂纹、未融合等缺陷。密封区域的堆焊面,不应有划痕、刮伤等影响密封性能的缺陷。5.21.2堆焊层加工后的有效厚度应不低于3.0mm。5.21.3奥氏体不锈钢堆焊层硬度应不大于HRC22,镍基合金堆焊层的硬度应不大于HV345。5.21.4堆焊层镍基合金化学成分应满足Fe5级,铁的质量分数应不大于5.0%。5.21.5奥氏体不锈钢堆焊层腐蚀性能应能通过ASTMA262E法;双相不锈钢堆焊层腐蚀性能应能通过ASTMG48A法;镍基合金堆焊层腐蚀性能应能通过ASTMG28A法,暴露在腐蚀介质中120h后,允许腐蚀率应不大于0.08mm/月。5.22逸散性阀杆密封和阀体密封泄漏浓度应≤50ppmv。6材料6.1球阀壳体如订货合同中无特殊要求,球阀壳体(阀体、阀盖、固定球阀的底盖等)的金属材料应符合GB/T12228、GB/T12289、ASTMA105、ASTMA216、ASTMA350、ASTMA352的规定。6.2球体和阀座球阀内金属的材料应采用与阀体相同的奥氏体不锈钢、双相不锈钢、镍基合金或钴基合金等进行堆焊或使用本体材料。6.3阀杆阀杆应采用抗腐蚀性能不低于堆焊层材料的本体材料,并按相应的要求进行热处理。6.4阀杆间的连接螺柱和螺栓连接螺柱材料应采用铬钼合金钢,螺母材料应采用优质碳素钢;当有耐腐蚀要求时,螺柱及螺母材料应当采用铬-镍-钼不锈钢。螺柱和螺栓材料的适用温度应满足球阀的标示适用温度范围。6.5填料压盖与阀盖连接螺栓除订货合同有要求,填料压盖与阀盖连接的螺栓和螺母材料应为优质碳素钢、合金钢或不锈钢。6.6密封材料阀杆密封、阀体连接处和阀盖垫片等的密封材料应采用抗腐蚀性能不低于堆焊层的材料,应按球阀最大允许使用温度及相应的公差压力选取材料,并应根据垫片材料确定球阀的使用温度限制。可选用聚四氟乙烯或增强聚四氟乙烯,非金属平垫片(非石棉垫片),柔性石墨金属缠绕垫,柔性石墨复合增强垫等的一种。6.7填料压套和填料压板填料压套应采用铬不锈钢或铬-镍不锈钢,填料压板可采用碳钢或不锈钢材料。6.8螺塞螺塞采用与本体堆焊材料抗腐蚀性能相同的锻件或型材材料制造。6.9手柄或手轮手柄或手轮应采用碳素钢铸件、碳素钢锻件、球墨铸铁或可锻铸铁。6.10抗硫化氢球阀有抗硫要求时,阀体与左阀体、连接螺栓等应对硫化物应力腐蚀开裂敏感的材料通过热处理的方法,使其抗硫性能得到改善。材料的硬度控制应按SY/T7024或ISO15156的要求或按订货合同的要求。制造厂应提供材料的化学成分、机械性能、热处理报告等质量文件。6.11堆焊焊材堆焊焊材应符合ASME第II卷C篇、GB/T15620、GB/T17493等标准的要求。7试验方法和检验规则7.1试验方法7.1.1壳体试验球阀的壳体试验方法按GB/T26480或API6D的规定。7.1.2密封试验7.1.2.1在密封试验前,应将密封面上的油和油脂去除干净。球阀的密封试验按GB/T26480、API6D和7.1.2.2、7.1.2.3的规定,密封试验结果应符合ISO5208-2015的C级要求。7.1.2.2双向密封的球阀每个阀座应进行密封试验。7.1.2.3固定球进口端密封结构的球阀,应进行进口端阀座的密封试验,在球阀两个阀座间中腔的泄压螺纹孔处引管插入水中观察;固定球出口端密封结构的球阀,应进行出口端阀座的密封试验,在球阀的出口端灌水观察。7.1.3阀体壁厚测量用测厚仪或专用卡尺量具测量阀体流道、中腔部位的壁厚,7.1.4阀杆硬度测量在阀杆的上下两个端部各测量一点,取平均值。7.1.5导静电试验对带有导静电结构的球阀应按5.11进行导静电连续性试验。7.1.6耐火试验对有耐火结构要求的球阀,应按GB/T26479或API607标准进行耐火试验验证。7.1.7阀体化学成分分析在壳体材料本体上或同炉号试棒上的加工面采用光谱分析法分析,或粉末取样采用化学法分析。堆焊层化学成分可采用直读光谱仪在加工表面上进行测量。7.1.8阀体材质力学性能用壳体本体材料同炉号、同批热处理的试棒按GB/T228.1或ASTMA370规定的方法进行。7.1.9阀体标志检查目测阀体表面铸造或打印标记内容。7.1.10铭牌内容检查目测阀门铭牌上打印标记内容。7.1.11无损检测按5.14的规定,对堆焊层表面进行检查。7.1.12外观质量在不低于400Lx的照度下,目测检查。7.1.13耐腐蚀堆焊层检测7.1.13.1按NB/T47008或ASMEBPVCSectionIX的要求目测堆焊焊接面的外观质量。7.1.13.2采用焊层测厚仪对堆焊层厚度进行测量。7.1.13.3按GB/T4340.1或ASTME92的要求对堆焊层硬度进行检测。7.1.13.4按GB/T4336或ASTME1086的要求对堆焊层的材料做化学成分分析。7.1.13.5按ASTMG28方法A对镍基合金堆焊层许腐蚀速率进行检测。7.1.14逸散性按GB/T26481或ISO15848-2的规定对球阀进行氦气低泄漏检测。7.2检验规则7.2.1出厂检验球阀应逐台进行出厂检验,检验合格后方可出厂。出厂检验项目、技术要求和检验试验方法按表1的规定。表1检验项目、检验类别、技术要求和检验方法检验项目检验类别技术要求检验方法出厂检验型式检验壳体试验√√5.157.1.1高压密封试验√√5.157.1.2低压气体密封试验√√5.157.1.2阀体壁厚测量√√5.5.27.1.3阀杆硬度测量√√6.37.1.4导静电试验√√5.117.1.5耐火试验—√a5.137.1.6阀体化学成分分析√b√6.17.1.7阀体材质力学性能—√c6.17.1.8阀体标志检查√√8.27.1.9铭牌内容检查√√8.27.1.10无损检测√d√5.147.1.11外观质量√√5.207.1.12耐腐蚀堆焊层检测—√6.47.1.13逸散性—√5.227.1.14a仅具有耐火结构的球阀b可接受材料进货检验的结果c阀体材质力学性能应当用与阀体同炉号、同批热处理的试棒进行检查。d当符合5.14规定时,该项目在零件进货检验、加工过程阶段适时进行检查。7.2.2型式检验7.2.2.1有下列情况之一时,应对样机进行型式试验,试验合格后方可批量生产:——新产品试制定型;——正式生产后,如产品结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能;——停产一年以上复产时。7.2.2.2技术协议要求进行型式试验时,应抽样进行型式试验。抽样可在生产线终端的检验合格产品中随机抽样,也可在产品成品库中随机抽取,或从已供给用户但还未使用,并保持出厂状态的产品中随机抽取1台。对整个系列产品进行质量考核时,应根据该系列范围的大小情况,抽取2个或3个典型规格进行试验。7.2.2.3试验的全部试验项目应符合表1的规定。7.3判定出厂检验项目均符合本文件的技术要求,则判定该产品为合格,否则为不合格;型式检验所有的检验项目均符合本文件的技术要求,则判定型式试验结果为合格,如存在不符合则加倍抽样,对所有项目重新检验,检验合格则判定型式试验结果为合格,否则为不合格。
4技术要求4.1基本要求4.1.1泵应符合本标准的要求,并按经规定程序批准的图样及技术文件制造。4.1.2泵在下列使用条件下应能连续正常运行:一一输送介质温度不超过60℃;输送介质的pH值为1~13;一一输送介质的固相物的容积比在10%以下;一一输送介质的运动黏度为(7~23)×10-6m2/s;一一输送介质的密度不大于1.2×10kg/m;一一输送介质中的固体颗粒符合JB/T13241-2017中表1的规定。4.1.3泵在运行期间,对于原动机为电动机的,其电源电压和频率的变化及其对电动机性能和温升限值的影响应符合GB755的规定。4.2性能及其容差4.2.1泵规定性能点的流量、扬程、效率、自吸高度应符合3.2.1中表1的规定。4.2.2泵规定性能的容差应符合GB/T3216-2016中2级的规定。4.2.3泵的流量在0.7倍~1.2倍规定流量范围内,轴功率不得超过泵配套原动机的额定功率。4.2.4当泵效率高于规定值时,允许降低泵配套原动机功率档次,但应保证在0.7倍~1.2倍规定流量范围内,轴功率不超过降低泵配套原动机功率档次的额定功率。4.2.5泵在最大吸程下的自吸时间应不大于180s。4.3结构要求4.3.1泵的结构型式应符合3.1的规定。4.3.2泵的进、出口法兰公称压力为1.0MPa。4.3.3泵应设泄水孔和排气孔。4.3.4泵轴上的螺纹旋向应保证泵轴按规定方向旋转时将螺母拧紧。4.3.5泵配套管道及附件的连接尺寸应与泵进、出口的尺寸相匹配。4.4材料与外购件要求4.4.1泵用材料应有厂方合格证或质量保证书方可使用。4.4.2铸铁件应符合JB/T6880.1的规定。4.4.3不锈钢件应符合GB/T1220的规定。4.4.4合金钢件应符合GB/T3077的规定。4.4.5外购件应具有合格证或有效的质量保证证明文件。4.5密封要求4.5.1轴封应采用机械密封。4.6轴承要求轴承的使用温度不得超过环境温度40℃。最高工作温度不得超过75℃。4.7联轴器要求4.7.1泵通过弹性联轴器由配套原动机直接驱动,这时泵和配套原动机应有共同底座。联轴器的两个半体应可靠固定在轴上,不得产生相对于轴的轴向和圆周方向的移动。4.8零部件要求4.8.1铸件的技术要求应符合JB/T6880.1的规定。4.8.2泵的叶轮、联轴器和带轮等传动件应进行静(动)平衡试验,平衡件最大外径处的静平衡质量应不大于公式(1)的计算值;动平衡质量应不大于公式(2)的计算值。………………………………………………(1)………………………………………………(2)式中:?W一最大外径处平衡质量,单位为克(g);e一许用剩余不平衡度(按GB/T9239.1-2006中G6.3级确定其数值),单位为克毫米每千克(g.mm/kg);W一平衡件质量,单位为千克(kg);D一平衡件最大外径,单位为毫米(mm)。若计算的静平衡的最大外径处平衡质量小于3g,则按3g计;若计算的动平衡的最大外径处平衡质量小于1.5g,则按1.5g计。4.8.3泵体等承受工作压力的零部件均应进行水(或气)压试验而无渗漏。4.8.4泵的吸入口和排出口法兰,应能承受允许的最高工作压力,并应符合GB/T9124-2019的规定。4.9装配要求4.9.1泵所有零部件应经检验合格后,方可进行装配。4.9.2泵的装配应完整,标牌、标志齐全。4.9.3装配好的泵转动应平稳,无卡滞、碰擦等现象。4.9.4泵表面应无污损、碰伤、裂痕等缺陷。泵的涂装质量应符合JB/T5673的规定。4.9.5泵外露的机械加工表面应有可靠的防锈措施。4.9.6泵应有明显的红色旋转方向标志。4.10振动与噪声4.10.1泵在规定工作范围内工作时的噪声限值应不低于GB/T29529-2013中的C级。4.10.2泵在规定工作范围内工作时的振动烈度应不低于GB/T29531-2013中的C级。4.11安全要求4.11.1联轴器应设有可靠的防护罩。4.11.2泵与原动机为电动机连接的,应有可靠的接地装置或螺栓,并有明显的接地标志。4.11.3泵的安全技术要求应符合GB10395.8的规定。4.11.4泵的安全标志应符合GB10396的规定。4.12可靠性要求4.12.1泵在规定工作范围内运行时,平均首次故障前工作时间应不少于1500h。4.12.2进行可靠性试验时,除按制造厂规定的要求进行维护保养,并按规定时间更换易损件外,不允许更换其他零部件。
4试验条件4.1阀门选择和覆盖范围进行设计验证试验的阀门,必须先按照GB/T26480标准验收合格,并除油、干燥,置于干净、防尘的环境中。阀门不应涂有油漆。应在同一个设计族里面选择适当的样机进行试验,并按照如下规则进行覆盖:作为一个尺寸的通用覆盖规则,当一台阀门成功的通过了设计验证试验,能够覆盖比它大2个公称尺寸和小3个公称尺寸的阀门。对于≤PN50(NPS2)的阀门,任意一个尺寸通过测试,均可以覆盖DN10(NPS3/8)~PN50(NPS2)之间的所有阀门。作为一个压力的通用覆盖规则,Class900可以覆盖Class150、Class300、Class600,Class800和Class900,当Class900不生产的时候,遵循高压覆盖低压的原则;Class2500可以覆盖Class1500和Class2500,当Class2500不生产时,Class1500仅仅覆盖Class1500本身。PN150可以覆盖PN150以下所有压力等级,当PN150不生产时,遵循高压覆盖低压原则;PN400可以覆盖PN320,当PN400不生产时,PN320仅仅覆盖PN320。压力自密封阀盖的,统一遵循高压覆盖低压原则。覆盖原则与端部连接形式无关。当一个关闭件的阀门通过测试,同样结构的两个关闭件的阀门得以覆盖。4.2试验设备4.2.1冷箱冷媒应盛装在不锈钢的隔热冷箱中,冷箱顶部开盖。被测阀门应用不锈钢的盲板封闭两端,并配有支撑脚架,盲板两端应开孔,连接小口径的不锈钢盘管。冷箱的尺寸应足以容纳被测阀门,被测阀门与冷箱内部之间应至少有100mm的间隔。如果冷媒是液态,应该有足够的空间完全淹没被测阀门,包括加长阀盖的一部分,因此液位至少高于体盖螺栓25mm。如果采用喷洒冷媒的方式进行冷却,则应对被测阀门完全喷洒,包括加长阀盖的底部。4.2.2冷媒冷媒应按照如下规定:试验温度为-70℃~-50℃,可采用干冰+酒精,酒精+液氮,或液氮气相冷却;试验温度为-196℃<t<-70℃,可采用酒精+液氮,液氮气相或液氮喷淋冷却;试验温度为-196℃,采用液氮冷却。4.2.3热电偶在阀体内部、阀体中法兰和填料函(止回阀除外)部位应分别安装热电偶,冷媒中也应有测温热电偶。如果被测阀门的公称尺寸较小,可只在阀体中法兰部位和阀体内部各放一个热电偶。热电偶的量程应适宜-196℃温度使用。4.2.4试验介质当试验温度t≥-110℃时,可采用97%以上纯度的氦气,或者90%氮气+10%氦气的混合气体,如果采用后者,在进行逸散性测试时,氦质谱仪所读得的泄漏量应乘以10的修正系数;试验温度为-196℃≤t<-110℃时,应采用纯度≥97%的氦气。4.2.5流量计阀座泄漏量应采用流量计进行测量,并应在标准大气压条件下进行。可以进行校准的任何流量计都可以使用,例如气体流量计、皂膜流量计、玻璃转子流量计等。当使用电子质量流量计这类不受压力和温度变化影响的流量计,不需要对流量计测得的数据进行矫正。阀座泄漏量也可采用量筒等容量仪器进行测量。4.2.6氦质谱仪氦质谱检漏仪灵敏度应不低于1×10-10Pa·m3·s-1(1×10-9mbar·L·s-1)。使用标准漏孔评估(或校准)氦质谱检漏仪的响应时间。响应时间是指从标准漏孔接通氦质谱检漏仪开始,到氦质谱检漏仪输出信号增强并呈稳定为止。氦质谱检漏仪的响应时间应≤2s。4.2.7压力表应选择量程适宜的压力表,试验压力应在压力表量程的1/3至2/3之间,准确度应不低于1.6级。4.2.8稳压器稳压器控制测试气体流向测试阀的的压力和流量。4.2.9力矩测量装置力矩测量装置应能记录峰值,能生成曲线的力矩测量系统更佳。4.2.10校准设计验证试验过程中使用的所有测量设备(温度、压力、力矩、流量计、氦质谱检漏仪等)均应进行校准,并应在有效期内。4.3安全规定低温测试具有潜在危险,包括但不限于低温冻伤、缺氧窒息等,测试人员应意识到这一危险,并接受适当的培训。应采取一切必要的安全措施,保护进行低温试验的人员及参加试验的其他人员。宜采用适当的屏障将测试区域屏蔽起来,或者在地下测试区域使用摄像机进行监控观察,保证测试人员远离危险区域。5测试程序和接受准则5.1测试准备常温试验使用氮气或空气做初始检测,确保被测阀门在合适的条件下进行试验。5.2测试温度试验的环境温度在5℃~40℃之间进行;按照设计温度试验的温度偏差为±5%或±5℃,两者取小值。5.3阀座测试方向对于截止阀、闸阀、球阀、蝶阀和旋塞阀,阀座测试在被测阀门的正常或优选流量方向进行。对于止回阀,阀座测试在被测阀门的反向流动方向进行。对于双向密封的阀门,除非买方另有约定,否则每个密封方向应分别进行测试。5.4测试压力5.4.1低压阀座测试在根据ISO5208进行阀座测试时,测试在0.6MPa±0.1MPa(6bar±1bar)下进行;在进行低温阀座测试时,测试在0.2MPa±0.05MPa(2bar±0.5bar)下进行。5.4.2递增式高压阀座测试对于公称压力PN40或Class300及以上的被测阀门,阀座测试期间实际气体压力需要稳定在±0.1MPa(±1bar)以内,对于更高额定工作压力的被测阀门,压力值需要稳定在±0.3MPa(±3bar)以内。5.5阀座测试持续时间每个阀座测试的持续时间如下:公称尺寸DN10~DN400、NPS3/8~NPS16的阀门,3min;公称尺寸大于DN450、NPS18的阀门,5min。每一次增压后,应让温度和压力稳定一段时间,稳定时间应不低于前述规定的测试持续时间。5.6允许的阀座泄漏量低温密封性能试验允许的最大阀座泄漏量见表1。表1允许的最大阀座泄漏量公称压力/压力等级允许的阀座泄漏量(mm3/s)闸阀、截止阀、蝶阀和球阀止回阀PN16,Class15050×DN200×DNPN25和PN40,Class300PN100和PN160,Class600、Class800、Class900PN250,PN400Class1500,Class2500100×DN5.7典型试验装置低温设计验证试验典型装置见图1。将被测阀门安装在冷箱内,并连接好所有的接头,保证填料盖位于冷箱箱盖以上。图1设计验证试验装置示意图说明:1——隔热层10——阀腔内温度传感器2——支撑脚架11——压力表3——冷媒温度传感器12——调压阀4——冷媒13——上游针型阀5——下游针型阀14——测试气体气瓶6——流量计15——冷箱7——下游出口端温度计16——预冷盘管8——体盖中法兰处温度传感器17——盲板法兰9——被测阀门18——可选温度传感器,可装在阀体上,也可以装在盲板法兰上5.8系统验证试验5.8.1所有管路连接好后,用铝箔纸封闭体盖法兰的缝隙,同样封闭阀杆区域,仅留一个小孔供氦质谱仪吸枪检漏。封闭的目的是为了抑制无组织排放,收集所有方向的泄漏以便使用氦质谱检漏仪检查外漏。5.8.2系统验证试验的压力应是被测阀门的冷态工作压力,或者阀座密封试验压力,取其小值。5.8.3检查所有连接至被测阀门的管路,看是否有泄漏。如有泄漏应消除。5.8.4用氦质谱检漏仪检查体盖泄漏量(单位ppmv)和阀杆泄漏量(单位Pa·m3·s-1或mbar·L·s-1),如果不符合GB/T40079标准BH级要求,则应终止试验。5.9低温测试5.9.1阀门体腔吹扫在冷却期间,应使用0.2MPa±0.05MPa(2bar±0.5bar)的试验介质对阀门体腔进行吹扫。吹扫期间,金属阀座的阀门应处于半开状态,软密封阀门应处于全开状态。对于止回阀,吹扫气体的流动方向应是能打开止回阀阀瓣的方向。5.9.2冷却如果冷媒是液体,则应将被测阀门慢慢的浸入冷却液体中,使冷却液的液位至少高于体盖螺栓25mm。对于止回阀,整个阀门应该浸泡在冷却液中。如果采用喷洒冷媒的方式进行冷却,则应对被测阀门完全喷洒,包括加长阀盖的底部。如果冷媒是气体,则阀门应安装在冷箱中,使阀体与阀盖均在冷气中。在阀门冷却的整个过程中,应保持试验气体的吹扫。5.9.3低压阀座测试当阀门达到所需要的测试温度后,应关闭吹扫气体。被测阀门操作到全开为止,然后用测试气体增压至0.2MPa±0.05MPa(2bar±0.5bar)。打开下游针型阀,测试气体通过被测阀门,然后关闭下游针型阀,并重新建立0.2MPa±0.05MPa(2bar±0.5bar)的压力。然后全开全关阀门5次,每一次关闭阀门的时候,上游的气体压力应重新建立。第1次关闭和开启的力矩,以及第5次关闭和开启力矩,应当测量并记录。在最后一次开-关循环后,并且压力和泄漏量稳定后,应测量并记录阀座的泄漏量。对于止回阀,阀座泄漏量应在与正常流向相反的方向测试,无需操作。5.9.4高压阀座测试高压阀座测试应按照相等的四个压力增量进行并记录,最开始一次增量为阀门冷态工作压力的1/4,最后一个增量应增至允许的冷态工作压力。一种例外的情况是,带驱动装置的阀门因为驱动装置尺寸选择的使得允许的工作压差低于冷态工作压力,高压阀座测试压力可以按照设计规范降低。阀座测试压力受到阀门设计的限制,阀座测试压力可以按照制造商的标准予以降低。5.10周期循环测试5.10.1阀门在全压差条件下运行在完成上述最后一次增压测试后,关闭被测阀门,加压至冷态工作压力,打开下游阀门,给下游管道减压。测试阀门应从全关位置到全开位置操作5次,每次排出试验气体后,都必须重新建立测试阀上的全压差,并在第1和第5个周期后测量并记录阀座的泄漏量。此测试要求不适用于止回阀。5.10.2阀门在无压差条件下运行被测阀门和下游阀门均应关闭,将阀门内的冷态工作压力重新确定,并将被测阀门从全关到全开操作180次。运行速度应根据制造商的建议确定。此测试要求不适用于止回阀。5.10.3最后一次运行周期在上述最后一个阀门周期之后,应关闭被测阀门,重新建立被测阀门上游的冷态工作压力,打开下游阀门并测量阀座泄漏量。如果阀座泄漏量在可接受范围内,被测阀门应在冷态工作压力下跨阀门循环五次。在最后一次运行周期循环测试的过程中,阀座泄漏量和和阀门力矩均需要测量和记录。对于单向阀,应通过反向气体流动将闭塞器从关闭位置移动到打开位置3次,并在第3次循环后测量阀座泄漏量。5.10.4低温下的最终外部测试在高压测试完成后,在其运作的整个过程中开关减压阀5次。除手动阀门外,操作力不能超过360N,开启和关闭时所需的最大初始力不能超过1000N。被测阀门应部分打开,加压至允许的冷态工作压力或规定的压差,并重新达到指定的试验温度。从冷箱中取出被测阀门之前,应至少将其加压15min。温度和压力稳定后,应关闭被测阀门,将其从冷箱中取出,并检查是否有外部泄漏。对于止回阀,被测阀门以及隔离阀和热电偶之间的连接管道应加压至冷态工作压力,在做外部泄漏测试时,应将整个部件从冷箱中吊出。测量外部泄漏时,在整个试验期间的任何时候,泄漏量超过5.8.4的限值的时间均应不大于10s。5.11回常温程序和测试后检查外部泄漏试验后,被测阀门必须减压,并让其升温至环境温度。不允许强制预热。除软阀座球阀外,关闭件应处于全开位置,封闭件应处于半开位置。测试成功后,应拆卸被测阀门并检查所有内部部件,检查是否有任何内部损坏或咬合迹象。所有发现均应仔细记录并拍照。附录A(资料性)低温型式测试记录环境阀座测试和系统验证测试:0.6MPa±0.1MPa(6bar±1bar)低温测试:0.2MPa±0.05MPa(2bar±0.5bar)循环开启力矩(Nm)关闭力矩(Nm)1st5th高压阀座测试增量测试压力MPa(bar)持续时间(min)关闭力矩(Nm)开启力矩(Nm)阀座泄漏测量(mm3/s)按照ISO28921-1矫正阀座泄漏率(mm3/s)1st2nd3rd4th循环测试:阀门在全压差条件下运行:循环测试压力MPa(bar)1st2nd3rd4th5th阀门在无压差条件下运行:1805(Nm)(Nm)低温条件下的最终外部测试:5测试后检查目测检验或说明:测试者审批者注意:本报告需附上被测阀门图纸以及结构材料清单。

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