钢制闸阀标准

1、国内外钢制楔式闸阀标准的概况 　　

在各种管道和设备等流体输送系统中，闸阀是目前应用*为广泛的阀门品种之一。

闸阀的主要特点是：

(1)流通阻力小;

(2)开关所需力矩小;

(3)介质流动的方向不受限制;

(4)阀门全开时，关闭件受冲蚀小;

(5)形体简单结构紧凑;

(6)制作工艺性好。

    目前广泛地应用在石油、化工、冶金、电站、医药、食品等工业装置上。随着国际间经济和技术交往的日益增加，阀门这一重要的工业配套管路附件在国际市场上流通也迅速增加，各国的阀门标准是不同的，阀门的结果长度和连接法兰标准也各不相同，这给国际间阀门流通使用带来很大不便。 　　

   目前，**上各工业先进**对于阀门的设计、制造、检验均制订各自的**标准，阀门标准采用的计 量单位主要有公制和英制两大系统。中国GB、德国DIN、法国NF、前苏联等国的阀门标准均采用公制;美国ANSI、API标准过去一直采用英制，现在也增添了公制附表。各国标准中选用闸阀的压力--温度额定值基准是不统一的。采用公制的**，通常把常温下*大工作压力规定为公称压力，如GB标准规定：碳钢WCB阀门的公称压力PN 10MPa表示常温时的*大工作压力，当温度升高到425℃时它的*大工作压力仅为5.3MPa;而美国等采用英制的**，则按不同的材料规定在某一指定温度下的工作压力位公称压力。以美国**标准ANSI A216 WCB材料的150磅级碳钢闸阀为例：使用温度约560℉时，它的许用工作压力为150psi(lbf/in2),当阀门的*高使用温度规定为800℉时，其相应的许用工作压力为80psi(lbf/in2)。阀门计量制压力基准以及阀门其它技术参数的不统一，严重阻碍了阀门产品的交流和使用，国际标准化问题则突显出来。 　　

关于阀门的国际标准化问题，1971年9月在日内瓦召开第二十五次理事会议上，决定成立通用阀门工业用阀门技术委员会TC153《阀门》，秘书国是英国标准学会。TC153成立以来，活动频繁，每年召开多次会议讨论和制订有关的国际标准，ISO/TC153在通用阀门基本尺寸、压力、温度等级、材料试验和名称术语等方面都进行了大量的国际标准化统一工作，它所制订的阀门基础标准，普遍适用发达**及发展中**的阀门工业，如ISO的一些标准：一般工业用阀门标记;一般工业用阀门术语;金属阀门结构长度;阀体阀盖用螺栓连接的钢制闸阀;阀门材料、检验和压力试验等等。目前这些国际标准大多已被各国不同程度的采用，多数是修改采用(等效采用)，也有些是等同采用和非等效采用(参照)。ISO国际标准标准化组织在协调各国阀门标准方面做了多方面的努力，ISO国际标准即考虑到发展中**的现有阀门工业水平，又注意吸收发达**标准中的先进技术，尽量协调统一，使ISO标准广泛用于**各国。 　　

    采用国际标准是我国的一项重要技术政策，随着我国阀门标准化工作的加强，阀门标准得以快速发展，通过积极参加阀门行业国际活动，使我国能及时了解阀门国际标准制修订动态，跟踪国际标准情况，实时制定、修订我国的标准，紧跟国际形势。同时让国外同行了解中国的阀门，为让中国阀门企业更快地走进国际市场创造条件。 

   通过对国外有关钢制闸阀的主要标准和我国标准进行对比分析，试从闸阀的壳体部分、密封部分、阀杆部分、检验试验等几个主要方面，找出国内外标准存在的差异，为阀门设计制造者提供参考。 

2、壳体部分国内外标准的对比 　

　通用的钢制闸阀的壳体壁厚，国内外标准基本上采用按有修正系数的薄壁圆筒壁厚公式进行计算，ISO、ANSI、JIS等标准基本上采用下列公式： 　

t= 1.5 〔p.d2s-1.2p 〕 　　

其中：t-- 计算厚度(英寸) 

p --压力等级数值 (lbf/in2) 　　

d-- 公称管径(英寸)

 s—基本应力系数(材料许用应力) 　　

这一计算公式，接近于我国中压阀门三化标准所采用的壁厚公式： 　　

S= 1.32p.DN2〔σ〕-1.2p +c 　　

   美国石油学会API标准，日本石油学会JPI标准的阀门考虑到用于石油、石化的特殊工况的需要，壁厚值较一般工业用途阀门所定的数值增大，以6〝-300Lb铸钢闸阀为例，相应的ANSI以及ISO标准所要求的*小壁厚分别为9.6㎜和8.8㎜;而API、JPI、BS标准所要求的*小壁厚值分别为16㎜、16㎜和15.9㎜。 　　

   闸阀结构长度各国有不同的标准，目前由ISO标准统一为长短两个系列尺寸，同时ISO、ANSI、API及BS标准规定：端法兰可以与阀体铸锻一体，也可以采用焊接连接。 　　

   目前，壳体材料各国阀门标准都有专门的壳体材料表， 标准中对材料都规定了含碳量的*大值，例如WCB钢的含碳量标准规定 　　C≤0.3%，但API、JPI、BS进一步考虑闸阀使用于石油、化工等含硫量高的介质等特殊工况，参照NACE MR0175 油田设备抗硫应力断裂金属材料要求，选用壳体材料含碳量C≤0.25%，硬度HRC﹤22，日本的JPI标准对壳体材料，除了要求含碳量C﹤0.25%外，还规定了其它元素的含量。 　　

    关于阀盖上密封结构API、JPI、BS及我国新标准中都强调了阀盖上必须有上密封结构，当阀门全开时阀杆的倒密封面接触，API、JPI、BS等标准的上密封一般采用不锈钢衬套式，但必须固定在阀盖上，工作时不能松动，只有奥氏体不锈钢阀门上密封才允许本体加工或堆焊硬质合金密封面。 　

　阀体与阀盖连接的中法兰螺拴，早期国内标准通用铸钢闸阀的中法兰螺拴与螺母多采用优质碳钢，而美、英、日等先进工业**中法兰双头螺栓是采用合金钢35CrMo,螺母采用优质碳钢，中法兰螺栓采用合金钢材料，能提高材料的抗蠕变强度，避免因高温蠕变导致螺栓变形而产生泄漏或发生事故。这样，即使在较高的使用温度工况下，反复使用仍可以保持稳定的密封性，为确保安全，API、JPI和我国新标准都强调了中法兰螺栓采用重型六角螺母，螺柱采用全螺纹的，以避免和减少热应力集中的现象。