阀门设计标准及其流程.doc

1、-_阀门设计标准及流程美国标准：ASME-美国机械工程师协会，ANSI-美国国家标准协会，API-美国石油协会，MSS SP-美国阀门和管件制造厂标准化协会英国标准：BS德国国家标准：DIN日本工业标准：JIS/JPI法国国家标准：NF最终用户阀门标准：SHELL MESC,DOW,AK通用阀门标准：ASME B16.34 法兰端、对接焊端和螺纹端阀门闸阀标准：AP I600/ISO 10434 石油、天然气螺栓连接钢制闸阀BS 1414 石油、石化及炼油工业钢制闸阀API 603 150LB 耐腐蚀法兰端铸造闸阀GB/T 12234 法兰和对焊连接钢制闸阀DIN 3352 闸阀SHELL S

2、PE 77/103 按 ISO10434 钢制闸阀截止阀标准BS 1873 钢制截止阀和截止止回阀GB/T 12235 法兰和堆焊连接钢制截止阀和截止止回阀DIN 3356 截止阀SHELL SPE 77/103 按 BS1873 钢制截止阀止回阀标准：BS 1868 钢制止回阀API 594 对夹和双法兰止回阀GB/T 12236 钢制旋启式止回阀SHELL SPE 77/104 按 BS 1868 钢制止回阀球阀标准API 6D/ISO 14313 管线阀门API 608 法兰、螺纹和对焊端钢制球阀ISO 17292 石油、石化及炼油工业钢制球阀BS 5351 钢制球阀-_GB/T 122

3、37 法兰和对焊连接钢制球阀DIN 3357 球阀SHELL SPE 77/100 按 BS5351 球阀SHELL SPE 77/130 按 ISO14313 法兰端和对焊端球阀蝶阀标准API 609 对夹式、支耳式和双法兰蝶阀MSS SP-67 蝶阀MSS SP-68 高压偏心蝶阀ISO 17292 石油、石化及炼油工业钢制蝶阀GB/T 12238 法兰和对夹连接蝶阀JB/T 8527 金属密封蝶阀SHELL SPE 77/106 按 API 608/EN 593 /MSS SP-67 软密封蝶阀SHELL SPE 77/134 按 API 608/EN 593 /MSS SP-67/68

4、 偏心蝶阀 锻钢阀标准：API 602 法兰端、螺纹端、焊接端和加长阀体连接端紧凑型闸阀BS 5352/ISO 15761 50mm 及以下钢制闸阀、截止阀和止回阀SHELL SPE 77/101 按 ISO 15761 钢制闸阀、截止阀和止回阀低温阀标准：BS 6364 低温阀门SHELL SPE 77/200 -50以下阀门SHELL SPE 77/209 0-50阀门API、DIN、BS、GB 结构比较：API 600 和 BS1414、BS 1873、BS 1868、BS 5351 对阀门的结构规定最为详细DIN 闸阀标准 EN1984 对结构未做具体的规定新版的 GB/T12234

5、基于对 API600 标准的等效采用阀门常用连接端形式：FF-Flat Face 平面法兰连接（150LB 常用）RF-Raised Face 凸面法兰连接RTJ-Ring Joint 榫槽式连接（梯形槽）SW-Socket Welding 承插式连接NPT-NPT 螺纹连接-_WAFER-对夹式连接BW 长型-Butt-Welding 对焊端长型连接BW 短型-Butt-Welding 对焊端短型连接 结构长度比较DIN 标准现采用 EN 标准结构长度EN 558-1 PN 法兰连接阀门结构长度（代替 DIN 3202)EN 558-2 CLASS 法兰连接阀门结构长度（代替 BS2080)

6、EN 12982 对焊端阀门结构长度（代替 DIN 3202) DIN 标准的结构长度包含 API 阀门的结构长度与 GB 的结构长度基本一致EN 558-2 CLASS 法兰连接阀门结构长度与 ASME B16.10 一致大多数 DIN 阀门用户习惯用 DIN3202 中 F 系列结构长度值如:Gate ： PN16-25- F5 series PN40-100-F7 seriesGlobe ：PN10-40-F1 series PN63-160-F2 seriesCheck ：PN10-40-F1 series PN63-160-F2 seriesBall ： PN10-40 DN10-1

7、00-F4 series DN125-300-F5 series 阀门连接端标准 ASME B16.10 阀门的结构长度 ASME B16.5 钢制法兰和带法兰的管件 ASME B16.47 大直径钢制法兰 MSS SP-44 钢制管线法兰 API 605 紧凑型法兰 ASME B16.25 对焊端部 ASME B16.11 承插和螺纹端锻造管件 ASME B36.10 焊接和无缝钢管 法兰比较老版的 DIN 标准法兰采用 DIN2501 标准（PN 法兰），新版的 DIN 标准采用 EN1092-1 PN 法兰，但也可包含有 CLASS 法兰。DIN2501 法兰与 GB 法兰和 HG 欧洲

8、体系法兰基本一致。DN1550 不同压力 PN1040 的法兰相同.BS 标准采用 BS 1560 CLASS 法兰与 ASME B16.5 法兰一致，也可采用 BS 4504 PN法兰。API 标准一般采用 RF、RTJ 法兰；DIN 标准和 GB 一般压力PN40 时 采用 RF 法兰，PN40一般采用凹面法兰。-_阀门设计流程设计依据：基本参数：阀门的用途；介质的工作压力和工作温度；使用介质及其特性（特别是腐蚀性，易燃易爆性） ；公称尺寸 DN；结构长度及采用标准；与管路连接方式，尺寸及标准；阀门驱动方式；需不需要抗硫；火灾型式试验证书；抗静电结构；注脂要求，加工阀杆要求。根据以上基本要

9、求，可确定阀门种类，公称尺寸 DN 或压力等级 CL。主要连接尺寸和驱动方式等，同时选定阀门的结构，主要零件的材料。为了进一步做好设计，还应了解：介质粘度，阀门流通能力要求；流量特性；阀门开启和关闭时间；动力源情况（电动的电压，气动的气压等） ；阀门安装位置及其环境条件；外形尺寸的限制；重量的限制；对震动的要求。（一）基本参数的确定1.公称压力 PNGB/T1048-2005 规定公称压力有两个等级，即 DIN 系列和 ANSI 系列。也可按美标公称压力系列设计阀门。在 GB/T12224-2005钢制阀门 一般要求中给出了标准压力级和特殊压力级各 22 种常用材料的压力-温度额定值，可作为设

10、计材料的选用。-_在 JB/T3595-2002电站阀门 一般要求中给出了不同公称压力PN 的 14 种材料的压力-温度额定值，同时给出了 CL150-CL4500 WC1,WC4,WC6,WC9 的压力-温度额定值，可供电站阀门设计时材料选用。在美国机械工程师学会标准 ASME B/16.34-2004法兰，螺纹和焊接连接的阀门中给出了 CL150-CL2500 标准压力级和特殊压力级 321种材料的压力-温度额定值，可供设计时选用。知道介质工作压力，介质的工作温度和承压壳体材料，便可根据根据上述标准确定公称压力 PN。2.公称尺寸 DN国标 GB/T1047-2005 中，规定了阀门的公称

11、尺寸。美国工程机械师学会标准 ASME B16.34-2004 的附录中给出了公称管径 NPS 的尺寸。3.工作温度阀门零件的工作温度与许多因素有关。如阀门结构，公称尺寸大小，阀门周围环境等，因此很难得出一致的精确数字。可选用相关资料的数值作为参考。4.阀门的结构长度不同国家的阀门结构长度有不用的规定，在这里不一一介绍，可查看实用阀门设计手册。5.法兰连接或其他连接不同国家，不同标准法兰连接规定不同，选取时可查阅实用阀门设-_计手册。（二）阀门材料的选取选取原则（1）满足使用性要求：根据阀门工作条件，即介质的温度，压力，介质的性质（腐蚀性，有无颗粒，是否会被金属离子污染）及阀门零件在阀门中起的

12、作用，受力情况等进行选材。（2）良好的工艺性：铸造，锻造性，机加工，热处理，焊接等（3）良好的经济性：价值=性能/成本在保证使用性能的前提下，力求良好的工艺性和经济性。一定范围内通用阀门的主要零件材料已经标准化JB/T5300-2008工业用阀门材料 选用导则GB/T12224-2005钢制阀门 一般要求JB/T3595-2002电站阀门 一般要求JB/T7248-2008阀门用低温钢铸件技术条件S.H3064-2003石油化工钢制通用阀门选用、检验和验收中对某些阀门的零件应选什么材料作了规定。1.阀体、阀盖和闸板（阀瓣、碟板、球体）等直接承压件的材料（1）灰铸铁。适用于 PN 小于等于 1.

13、6MPa，介质工作温度大于等于-10 摄氏度，小于等于 200 摄氏度的低压阀门。主要用于水、蒸汽、煤气及油品等介质。常用的牌号有 HT200、HT250、HT300、HT350GB/T12226-2005通用阀门 灰铸铁技术条件-_ASTM A48/A48M-2003(2008)ASTM A159/A159M-1993中规定了灰铸铁的力学性能及化学成分。（2）可锻铸铁。适用于 PN 小于等于 2.5MPa，介质工作温度在-29摄氏度和 300 摄氏度之间。公称尺寸小于等于 100mm 的阀门。主要用于蒸汽、空气、油品的介质。常用的牌号有 KTH300-06、KTH330-08、KTH350-

14、10。GB/T9440-1998ASTM A47/A47M-1999(2004)ASTM A220/A220M-1999(2004)中规定了可锻铸铁的力学性能及化学成分。（3）球墨铸铁。适用于公称压力 PN 小于等于 4.0MPa，介质工作温度在-29 摄氏度和 350 摄氏度之间。主要用于水、蒸油、空气及油品等介质。常用的牌号有 QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7。GB/T12227-2005ASTM A536/A536M-1999(2004)ASTM A571/A571M-2001(2006)中规定了球墨铸铁的力学性能及化学成分。（4）碳素钢。适用于 PN

15、 小于等于 32MPa，介质工作温度在-29 摄氏度和 425 摄氏度之间。主要用于水、蒸汽、空气、氢气、氨、氮、及石油产品等介质。常用的牌号有 WCA、WCB、WCC、A105铸钢：GB/T12229-2005-_ASTM A216/A216M-2008锻钢：GB/T12228-2006ASTM A105/A105M-2005中规定了碳素钢的力学性能及化学成分。（5)不锈钢。常用的有奥氏体不锈钢和双相不锈钢。常用的温度范围是-196 摄氏度到+650 摄氏度。具体什么牌号的不锈钢最高使用温度，可查看 GB/T12224-2005 和 ASME B16.34-2004 中的压力-温度额定值表。

16、不锈钢铸件：GB/T12230-2005通用阀门 不锈钢铸件技术条件ASTM A351/A351M-2006承压件用奥氏体钢铸件规范中规定了不锈钢的力学性能、化学成分及热处理规范。不锈钢锻件：GB/T1220-2007ASTM A182/A182M-2008中规定了其力学性能、化学成分、热处理规范及焊补 要求。（6）高温阀门用钢。碳素钢和低合金钢铸件：JB/T9625-1999JB/T5263-2005ASTM A217/A217M-2004中规定了力学性能、化学成分及热处理规范 高温壳体材料用锻件：GB/T1221-1992GB/T3077-1999-_ASTM A182/A182M-200

17、8中规定了力学性能、化学成分及热处理规范。（7）低温阀门用钢。一般低温系是指-19 摄氏度到-269 摄氏度。阀门用低温钢铸件：JB/T7248-2000ASTM A352/A352M-2006中规定了铸件牌号使用温度、化学成分、力学性能 及热处理规范。 阀门用低温钢锻件：ASTM A350/A350M-2007 中规定了锻件化学成 分、力学性能等。2.密封面材料。密封面材料的选取应根据不同的工作条件选择。主要失效形式有：磨粒磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀、擦伤。（1）软质材料。包括各种橡胶、尼龙、氟塑料等。具体的名称、代号、牌号、适用温度、适用介质等查相关资料。（2）硬质材料。主要是指各

18、种金属，如铜合金、不锈钢、硬质合金、碳化钨等。具体的名称、代号、牌号、适用温度、适用介质等查相关资料。同时密封面的配对也有要求，可查相关资料。3.阀杆或阀座材料。通常选取的是棒料或锻件。GB/T699-1999 ASTM A182/A182M-2008中规定了相应的钢种、化学成分、力学性能等。4.焊接材料。-_不同材料阀体所选用的焊接材料已经有规定。设计者可以查阅资料参考。5.紧固件材料。选择原则：（1）按产品标准规定。 （2）根据用户提出的要求确定。（3）根据工况条件选择：如工作压力、温度、环境状况等。 （4）参照有关的管道法兰的紧固件材料及对紧固件的要求确定。相关标准：GB 150-199

19、8 ASTM A193/A193M-2008 ASTM A194/A194M-2008 ASTM A320/A320M-20086.垫片材料。非金属垫片：柔性石墨、聚四氟乙烯、无石棉垫片、橡胶垫片、等。其种类和性能指标可查阅相关资料。半金属垫片：金属齿型/波齿复合垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片等。其种类和性能指标可查阅相关资料。金属垫片：金属齿形垫片、八角垫、椭圆垫、R 型垫片、金属透镜垫等。其种类和性能指标可查阅相关资料。7.填料。填料的要求：降低填料对阀杆的摩擦力、防止填料对阀杆和填料函 的腐蚀、适应介质工况的需要。常用填料品种：盘根型（高温高压阀门专业盘根、石墨填充 PTFE 纤维盘根、高温高压经济型泵阀盘根、超强耐磨损专用盘根、耐磨损专用盘根通用型合成纤维盘根、纯 PTFE 盘根、洁净型特种盘根） ，