6 阀门的设计

1  阀门额定压力和额定温度值

    标称压力(PN)级别或ANSI额定值级别应按要求的压力级别规范使用。

    本标准包含的阀门应按下列的级别提供：

PN 20(150磅级)                                                    PN 150(900磅级 )

PN 50(300磅级)                                                    PN 250(1500磅级)

PN 64(400磅级)                                                    PN 420(2500磅级)

   PN 100(600磅级)

    压力级别应由买方根据ASME B16.34中材料组相适应的额定值表确定。

    买方可因特殊情况而规定设计压力和温度的中间值。

    用不包括在ASME B16.34中材料制造的阀门，其许用工作压力和温度，应按认可的压力容器设计标准(如：ASME锅炉和压力容器规范  第Ⅷ卷，第1册和第2册；或BS 5500)，通过计算来确定。

    非金属零件可限制其最低和最高的工作压力及工作温度。

    在最低和最高工作温度下的最大工作压力应在铭牌上标志。

2  阀门尺寸

    除缩径阀以外的所有阀门，应符合表2至表6的标称通径(DN)。缩径阀应符合表1的标称通径。

    注：在本标准中，DN尺寸在前首选，随后在括号内用相当NPS表示。

    除缩径阀以外，阀门尺寸应按标称通径(DN)或标称管径(NPS)确定。

    除了不超过DN 50(NPS 2)的缩径阀尺寸要另外确定外，其他带有圆形通孔关闭件缩径阀的尺寸，应按端部连接的标称通径和表1的最小孔关闭件的标称通径来确定。例如，具有直径为334 mm圆形通孔关闭件的DN 400阀门，应按400×350确定。

    带有非圆形通孔关闭件的缩径阀和缩径止回阀，应指明是缩径阀，并用阀门相应端部连接的标称通径后跟字母“R”表示。例如，具有DN 400的端部连接标称通径和381 mm×305 mm矩形通孔关闭件的缩径阀，应按400R确定。

3  阀门面距和端距

    除另有协议外，阀门的面距和端距应符合表2至表6。

    不符合表2至表6的阀门面距和端距，应符合ASME B16.10。既不符合表2至表6也不符合ASME B16.10的阀门面距和端距，应按协议规定。

    具有一个焊接端和一个法兰端的阀门长度，应按法兰端阀门长度的一半加上焊接端阀门长度的一半来确定。

    阀门标称通径小于或等于DN 250，其面距和端距的公差为± 2 mm；阀门标称通径大于或等于DN 300，其面距和端距的公差为±3 mm。

    如果标称通径和面距或端距在表2至表6中没有规定，或不符合表2至表6，则应在铭牌中标明。

4  阀门全径阀的最小孔径

    全径阀的最小孔径不应小于表1的规定。

5  阀门操作

    买方应规定最大压差(MPD)，在此压差下，阀门应能用手柄、齿轮箱或驱动器开启。若无规定，则以材料在38℃(100℉)时，6.1确定的额定压力值为最大压差。

    制造厂应给买方提供如下数据：

    ——流量系数K_V；

    ——新阀门的开启推力或扭矩；

    ——在阀门和传动链(如果适用)上，阀杆的最大许用推力或扭矩。

6  阀门清管

   买方应规定阀门的清管要求。附录A.4可供参考。

7  阀门阀端

7.1  法兰端

    标准端法兰应具有凸面或垫环连接面(凸面或平面)，其尺寸、公差、粗糙度(包括钻模、法兰面、锪平面、法兰背面)应符合下列规定：

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

    DN 550(NPS 22)的尺寸应符合MSS SP 44；

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

7.2  焊接端

    除另有协议外，焊接端应符合ASME B31.4的图434.86(a)的(1)和(2)，或ASME B31.8的图14和图15。对于厚壁阀体，其焊接端外形可加工成如ASME B16.25的图1所示的30°，然后过渡到45°的坡度。

    买方应规定配管的外径、壁厚、材料等级、最低屈服强度和配管的化学成分，以及是否使用涂层。

7.3  特殊法兰和机械连接

    其他端部连接(如：特殊法兰或机械连接)可由买方规定。

8 阀门 泄压

    在阀门的开启或关闭位置，制造厂应确定是否能把流体封闭在阀腔内。

    如果能封闭流体，则除买方另有规定外，气体阀和液体阀应配备阀腔自动泄压装置。

    当有要求时，腔体泄压装置应防止腔体内压力超过由6.1确定的(材料在38℃(100 ℉)时)阀门额定压力值的1.33倍，外接腔体泄压阀的标称通径应大于或等于DN 15(NPS 1/2)。

9  阀门旁通、泄放和排空连接

   如果没有其他规定，旁通、泄放、排空连接和螺塞接口应钻孔后加工螺纹。买方可规定其他形式的接口，如焊接或法兰。

   螺纹应是能密封高压的锥螺纹或直螺纹，带直螺纹的接口或螺塞应有一个端部截面，用以安放和保留密封件。

   螺纹尺寸应符合表7，螺纹形式应符合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、泄放和排空连接螺纹尺寸

连接的标称通径		螺纹尺寸 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  阀门手轮和扳手(手柄)

   阀门的扳手应是整体设计或在杆上装配一个头部而构成，它用来延伸手柄。如果买方规定，则头部与延伸段应允许设计成永久性连接。

    在手轮和扳手上作用的最大开启推力不应超过360 N。

    扳手长度不应超过阀门面距或端距的两倍。

    除另有协议外，手轮直径不应大于阀门的面距或端距，或1 000 mm，二者取较小值。除了阀门标称通径小于或等于DN 40(NPS 1 ½ )外，若无协议，则轮辐不应超过手轮的圆周边界。

    当买方有规定时，齿轮箱输入轴的手轮应配备扭矩限制装置以防止传动链损坏，如切断销。

11  阀门锁紧装置

    如果买方规定，则阀门应配备锁紧装置。止回阀的锁紧装置应设计成仅用于开启位置的锁紧。

    其他形式阀门的锁紧装置，应设计成将阀门锁紧于开启或关闭位置。

12  阀门位置指示器

    装有手工操作或动力驱动器的阀门应配备可见的指示器，以显示关闭件的开启和关闭位置。

    对于旋塞阀和球阀，扳手或位置指示器应在阀门开启时，与管道成一直线；在阀门关闭时，与管道垂直。设计的指示器或扳手组件不应错误的指示阀门的位置。

    无限位挡块的阀门应规定操作器/驱动器移动时开启和关闭对准的标志。

13 阀门 操作器和阀杆延伸组件

13.1  未对准

    应用适当的方式，如销钉或适宜的螺栓，以确保手工或动力操作器和阀杆延伸组件的惟一位置，阻止组件的未对准或错误安装。

13.2  密封

    外部连接应密封，如使用垫环或O形圈，以防止外部污染物进入机构内。

13.3  过压?；?/span>

    操作器和阀杆延伸组件应提供一种措施，防止因机构的压力增加而引起阀杆或阀盖的密封泄漏。

14  阀门密封脂注入口

    当规定时，应配备阀座或阀杆密封脂的注人口。

15  阀门吊耳

    DN 200(NPS 8)和更大尺寸的阀门应配备吊耳。

16  阀门驱动器

    驱动器可由电动、液动或气动方式驱动。

    设计驱动器和阀盖或阀杆延伸组件之间的连接，应防止组件的未对准或错误安装。

    驱动器和阀盖或阀杆延伸组件之间的连接，应用垫环或O形圈密封，防止外部污染物进入装置内。

    应提供一种措施，防止因驱动器内的压力增加而引起阀杆或阀盖密封泄漏。

    驱动器的输出不应超过阀门传动链的最大承载能力。

    注：  在GB/T 12223中给出了典型阀门-驱动器连接。

17  阀门传动链

17.1  设计推力或扭矩

    所有传动链的设计计算推力或扭矩，应至少是开启推力或扭矩的两倍。

    注：在频繁操作、低温操作和有害碎物的影响等情况下使用，关闭推力或扭矩的安全系数允许增加。

17.2  许用应力

    当设计推力或扭矩时，传动链组件(包括阀杆延伸组件)的拉伸应力，不应超过规定的最低屈服强度的67％。剪切、扭转和承压应力，不应超过在ASME锅炉和压力容器规范第Ⅷ卷、第2册、AD-132部分中规定的极限值。

    角焊缝的强度系数应为0.75。

17.3  许用变形

    对于球阀，当设计扭矩时，延伸传动链总的扭转变形，不应超过阀座和关闭件之间的重叠接触角度。延伸传动链的变形，不应妨碍关闭件达到全关位置。

18  阀门阀杆固位

    设计的阀门应具有防阀杆冲出装置，当阀杆填料或填料压盖拆除时，能防止因内压使阀杆冲出。

19  阀门耐火安全

    如果买方规定，应提供符合A.5要求的耐火设计证明。

20  阀门防静电装置

    如果买方规定，则阀门应提供防静电装置并按C.5进行试验。

21  阀门设计文件

    设计应以可检索和可复制的形式形成书面文件。

22  阀门设计文件审查

    设计文件应由不同于原设计人员且有能力的人员审核和验证。