鋼制閘閥標準

1、國內外鋼制楔式閘閥標準的概況 　　

在各種管道和設備等流體輸送系統中，閘閥是目前應用***為廣泛的閥門品種之一。

閘閥的主要特點是：

(1)流通阻力小;

(2)開關所需力矩小;

(3)介質流動的方向不受限制;

(4)閥門全開時，關閉件受沖蝕小;

(5)形體簡單結構緊湊;

(6)制作工藝性好。

    目前廣泛地應用在石油、化工、冶金、電站、醫藥、食品等工業裝置上。隨著國際間經濟和技術交往的日益增加，閥門這一重要的工業配套管路附件在國際市場上流通也迅速增加，各國的閥門標準是不同的，閥門的結果長度和連接法蘭標準也各不相同，這給國際間閥門流通使用帶來很大不便。 　　

   目前，******上各工業先進******對于閥門的設計、制造、檢驗均制訂各自的******標準，閥門標準采用的計 量單位主要有公制和英制兩大系統。中國GB、德國DIN、法國NF、前蘇聯等國的閥門標準均采用公制;美國ANSI、API標準過去一直采用英制，現在也增添了公制附表。各國標準中選用閘閥的壓力--溫度額定值基準是不統一的。采用公制的******，通常把常溫下***大工作壓力規定為公稱壓力，如GB標準規定：碳鋼WCB閥門的公稱壓力PN 10MPa表示常溫時的***大工作壓力，當溫度升高到425℃時它的***大工作壓力僅為5.3MPa;而美國等采用英制的******，則按不同的材料規定在某一指定溫度下的工作壓力位公稱壓力。以美國******標準ANSI A216 WCB材料的150磅級碳鋼閘閥為例：使用溫度約560℉時，它的許用工作壓力為150psi(lbf/in2),當閥門的***高使用溫度規定為800℉時，其相應的許用工作壓力為80psi(lbf/in2)。閥門計量制壓力基準以及閥門其它技術參數的不統一，嚴重阻礙了閥門產品的交流和使用，國際標準化問題則突顯出來。 　　

關于閥門的國際標準化問題，1971年9月在日內瓦召開第二十五次理事會議上，決定成立通用閥門工業用閥門技術委員會TC153《閥門》，秘書國是英國標準學會。TC153成立以來，活動頻繁，每年召開多次會議討論和制訂有關的國際標準，ISO/TC153在通用閥門基本尺寸、壓力、溫度等級、材料試驗和名稱術語等方面都進行了大量的國際標準化統一工作，它所制訂的閥門基礎標準，普遍適用發達******及發展中******的閥門工業，如ISO的一些標準：一般工業用閥門標記;一般工業用閥門術語;金屬閥門結構長度;閥體閥蓋用螺栓連接的鋼制閘閥;閥門材料、檢驗和壓力試驗等等。目前這些國際標準大多已被各國不同程度的采用，多數是修改采用(等效采用)，也有些是等同采用和非等效采用(參照)。ISO國際標準標準化組織在協調各國閥門標準方面做了多方面的努力，ISO國際標準即考慮到發展中******的現有閥門工業水平，又注意吸收發達******標準中的先進技術，盡量協調統一，使ISO標準廣泛用于******各國。 　　

    采用國際標準是我國的一項重要技術政策，隨著我國閥門標準化工作的加強，閥門標準得以快速發展，通過積極參加閥門行業國際活動，使我國能及時了解閥門國際標準制修訂動態，跟蹤國際標準情況，實時制定、修訂我國的標準，緊跟國際形勢。同時讓國外同行了解中國的閥門，為讓中國閥門企業更快地走進國際市場創造條件。 

   通過對國外有關鋼制閘閥的主要標準和我國標準進行對比分析，試從閘閥的殼體部分、密封部分、閥桿部分、檢驗試驗等幾個主要方面，找出國內外標準存在的差異，為閥門設計制造者提供參考。 

2、殼體部分國內外標準的對比 　

　通用的鋼制閘閥的殼體壁厚，國內外標準基本上采用按有修正系數的薄壁圓筒壁厚公式進行計算，ISO、ANSI、JIS等標準基本上采用下列公式： 　

t= 1.5 〔p.d2s-1.2p 〕 　　

其中：t-- 計算厚度(英寸) 

p --壓力等級數值 (lbf/in2) 　　

d-- 公稱管徑(英寸)

 s—基本應力系數(材料許用應力) 　　

這一計算公式，接近于我國中壓閥門三化標準所采用的壁厚公式： 　　

S= 1.32p.DN2〔σ〕-1.2p +c 　　

   美國石油學會API標準，日本石油學會JPI標準的閥門考慮到用于石油、石化的特殊工況的需要，壁厚值較一般工業用途閥門所定的數值增大，以6〝-300Lb鑄鋼閘閥為例，相應的ANSI以及ISO標準所要求的***小壁厚分別為9.6㎜和8.8㎜;而API、JPI、BS標準所要求的***小壁厚值分別為16㎜、16㎜和15.9㎜。 　　

   閘閥結構長度各國有不同的標準，目前由ISO標準統一為長短兩個系列尺寸，同時ISO、ANSI、API及BS標準規定：端法蘭可以與閥體鑄鍛一體，也可以采用焊接連接。 　　

   目前，殼體材料各國閥門標準都有專門的殼體材料表， 標準中對材料都規定了含碳量的***大值，例如WCB鋼的含碳量標準規定 　　C≤0.3%，但API、JPI、BS進一步考慮閘閥使用于石油、化工等含硫量高的介質等特殊工況，參照NACE MR0175 油田設備抗硫應力斷裂金屬材料要求，選用殼體材料含碳量C≤0.25%，硬度HRC﹤22，日本的JPI標準對殼體材料，除了要求含碳量C﹤0.25%外，還規定了其它元素的含量。 　　

    關于閥蓋上密封結構API、JPI、BS及我國新標準中都強調了閥蓋上必須有上密封結構，當閥門全開時閥桿的倒密封面接觸，API、JPI、BS等標準的上密封一般采用不銹鋼襯套式，但必須固定在閥蓋上，工作時不能松動，只有奧氏體不銹鋼閥門上密封才允許本體加工或堆焊硬質合金密封面。 　

　閥體與閥蓋連接的中法蘭螺拴，早期國內標準通用鑄鋼閘閥的中法蘭螺拴與螺母多采用優質碳鋼，而美、英、日等先進工業******中法蘭雙頭螺栓是采用合金鋼35CrMo,螺母采用優質碳鋼，中法蘭螺栓采用合金鋼材料，能提高材料的抗蠕變強度，避免因高溫蠕變導致螺栓變形而產生泄漏或發生事故。這樣，即使在較高的使用溫度工況下，反復使用仍可以保持穩定的密封性，為確保安全，API、JPI和我國新標準都強調了中法蘭螺栓采用重型六角螺母，螺柱采用全螺紋的，以避免和減少熱應力集中的現象。