波纹管密封钢制闸阀

1  范围

本标准规定了的结构型式、参数、技术要求、材料、试验方法、检验规则、标志和供货。本标准适用于公称压力 PN16'"'-'PN260 、Classl50'"'-'Classl500 、公称尺寸DNI5'"'-'DN600 、NPS1/2'"'-' NPS24  的(以下简称"闸阀勺。

2 规范性引用文件 

下列文件对于本文件的应用是*的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其版本(包括所有的修改单>适用于本文件。

GB 150 (所有部分) 压力容器

GB厅  152.4紧固件六角头螺栓和六角螺母用沉孔 GB/T 196    普通螺纹基本尺寸

GB/T 197   普通螺纹公差

GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第 1 部分:室温试验方法

GB厅 798 活节螺栓

GB/T 1047   管道元件 DN    (公称尺寸)的定义和选用

GB/T 1048   管道元件 PN    (公称压力)的定义和选用

GB/T 5796  (所有部分) 梯形螺纹

GB厅 7306 (所有部分) 550密封管螺纹

GB/T 9113 整体钢制管法兰

GB/T9124 钢制管法兰技术条件

GB/T 12220  通用阀门标志

GB/T 12221    金属阀门结构长度

GB/T 12222 多回转阀门驱动装置的连接

GB/T 12224    钢制阀门一般要求

GB/T 12228 通用阀门 碳素钢锻件技术条件 GB/T 12229 通用阀门 碳素钢铸件技术条件 GB/T 12230 通用阅门 不锈钢铸件技术条件 GB/T24925 低温阀门技术条件

GB/T26480 阀门的试验和检验

GB/T 26481-2011 阀门的逸散性试验

血/T 1712 阀门零部件填料和填料垫

JB/T 5263 电站阀门铸钢件技术条件

JB/T 6440 阀门受压铸钢件射线照相检测

JB/T 7248 阀门用低温钢铸件技术条件

JB/T7746 紧凑型钢制阀门

B厅 7927 阀门铸钢件外观质量要求

JB/T 7928 通用阀门供货要求

JB/T 10507 阀门用金属波纹管

NB厅 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求

ASMEB16.10 阀门的结构长度 CPace-to-face and end-to-end dimensions ofvalves)

3 结构型式及参数

3.1 结构型式

闸阀的典型结构型式如图 1图 2 所示，允许设计者在符合本标准技术要求的前提下设计成其他结构型式

l一一阀体; 2一一阀座; 3一一闸板; 4一一间杆; 5一一波纹管; 6、10、18一一螺母; 7、11一一螺柱: 8、12一一垫片;步一一加长体; 13一一上密封座; 14一一间盖; 15一一填料; 16一一填料压套; 17一一填料压板:

1争一一活节螺栓; 2命一一支架; 21一一间杆螺母; 22一一滚动轴承; 23一一压盖螺母; 24一一手轮。

图 1  法兰连接波纹管密封铸钢闸阀

l一一阀体; 2一一阀座; 3一一闸板; 4一一阀杆; 5一一波纹管; 6一一垫片; 7一一间盖; 8一一螺栓;9-一一填料: 10一一填料压套 ;11一一填料压板; 12一一螺母; 13一一活节螺栓; 14一一阔杆螺母; 15一一手轮。

图 2 承插焊连接波纹管密封锻钢闸阀

3.2 参数

3.2.1 闸阀的公称尺寸为 DN15 DN600 、NPS 1/2 NPS24 ，公称尺寸应符合GB厅 1047 的规定，或按订货合同的要求。

3.2.2 闸阀的公称压力为 PN16 PN260 、ClassI50 ClassI500 ，公称压力应符合GB厅 1048 的规定， 或按订货合同的要求。

4 技术要求

4.1 压力·温度额定值

4.1.1 闸阀的压力-温度额定值由壳体材料、波纹管材料及内件材料的压力-温度额定值确定。闸阀在某一温度下的zui大允许工作压力取壳体、波纹管及内件材料在该温度下zui大允许工作压力值中的小值。当 闸阀的压力.温度额定值由波纹管及内件材料决定时，则应在铭牌上标记压力极限和(或)温度极限。 4.1.2 铸钢壳体材料的压力.温度额定值按 GB厅 12224 的规定。

4.1.3 锻钢壳体材料的压力.温度额定值按 GB厅 12224 或 JB厅 7746 的规定。

4.1.4 对于 GB厅 12224 及 B厅 7746 未规定的材料或压力温度额定值，可按有关标准或设计的规定。

4.2 安全要求

对于双阀座密封结构设计的阀门，当阀门处在关闭位置时，积存在阀腔的介质可能会因为温度的升 高而产生压力的异常升高，从而可能导致压力边界失效。如果有出现这种情况的可能性，则用户应在安装或操作程序中采取措施，或者在订货时提出要求，以便在阀门的设计中采取措施，以确保阀腔的压力不超过标准规定的zui大允许压力。

4.3 结构长度

4.3.1 闸阀的结构长度及偏差按 GB厅 12221 或 JB厅 7746 的规定，或按订货合同的规定。

4.3.2 对于环连接面的法兰连接闸阀，结构长度应按 ASMEB16.10 的规定或按相关标准的规定增加一 个附加值。

4.4 连接端

4.4.1 法兰连接的尺寸按 GB/T 9113 的规定，技术要求按照 GB/T9124 的规定。

4.4.2 对焊连接的尺寸按 GB/T 12224 的规定。

4 .4.3 内螺纹连接的尺寸按 GB厅 7306 的规定。

4.4.4 承插焊连接的尺寸按 JB/T 7746 的规定。

4.4.5  连接端的尺寸也可按订货合同的要求。

4.5 阀体

4丘1 铸钢阀体应当是整体铸造的，只有当采购方批准时，可以采用焊接法兰。锻钢阀体可以采用整 体锻造或采用焊接法兰的结构，但是供需双方应在合同中明确。阀体的连接端法兰及阀体的中法兰需要采用焊接时，该法兰应当采用全焊透的对焊连接锻造法兰，法兰与阀体的焊接应按 GB 150 的规定，并应按材料的特性进行相应的热处理。

4丘2 锻钢闸阔的阀体zui小壁厚按 JB/T 7746 的规定。除了 4.4.3规定的部位外，铸钢阀门的阀体zui小 壁厚 h 按表 l 的规定。很多因素需要增加阀体的壁厚，如装配应力、应力集中和非圆形状等，由于这 些因素的差异较大，需要制造厂根据具体的设计和计算确定。

4.5.3 对焊连接的阀体，在距焊接端部 2 倍的 h 距离内，阀体的壁厚不得小子 0.77 倍的 t血，其他部位 的阀体壁厚按表 l 或 JB/T 7746 的规定。

4.5.4 铸钢阀体的通道zui小直径按表 2 的规定。锻钢阀体的通道zui小直径按 JB/T 7746 的规定。

4丘5 仅当订货合同有规定时，才在阀体上设置辅助连接，如泄放孔等。辅助连接(如辅助连接的螺纹尺寸、凸台尺寸、辅助连接的规格等>的设计与制造应按  GB厅 12224 的规定，如果泄放孔仅仅是用 于阀门的压力试验，则泄放孔的公称尺寸应不大于 DN15. 如果泄放孔有特殊要求，按订货合同的规定。 

4丘6 阅体的连接端法兰背面应加工或按 GB厅 152.4的规定惚平，或按订货合同要求。

4.6  阀盖及加长体

4丘1 阀盖及加长体应当是整体铸造或锻造成型的。如果经过采购方批准，可以采用焊接阀盖和焊接 加长体。如果阀盖、加长体采用焊接时，应当采用全焊透的对焊连接形式，焊接应按 GB 150 的规定，并应按材料的特性进行相应的热处理。

4.6.2 阀盖上一般要有一个圆锥形或球面形的上密封，上密封采用上密封座镶在阀盖上，或在阀盖上堆焊不锈钢或硬质合金，堆焊层加工后zui小厚度不小于1.  6 mm。对于奥氏体不锈钢阀盖的上密封面，也可以直接加工而成。

4.6.3 阀盖的阀杆孔应设计有适当的间隙，使其既能保证阀杆的顺利动作，又能防止填料的挤出。

4.6.4 填料螺栓不应采用钢接、焊接或承插焊的方法连接在阀盖上。

4.6.5 如果订货合同有要求，可在阀盖上设置一个不大于   DN15 的螺孔，并用螺塞进行堵塞。

4丘6 锻钢闸阀的阀盖、加长体的zui小壁厚按照、 B厅 7746 的规定，对于铸钢阀门，除了阀杆填料函的部位外，阀盖、加长体的zui小壁厚 h 按表 l 的规定，阀盖的阀杆填料函部位的zui小壁厚按表 3 的规定。加长体颈部还需要考虑在zui大操作载荷下的刚性和稳定性。

4.7 阀座

4.7.1 铸钢闸阀的阀座zui小内径不得小于表 2 的规定。锻钢闸阔的阔座zui小内径按 JB/T 7746 的规定。

4.7.2 奥氏体不锈钢阀门允许采用本体阀座。如果奥氏体不锈钢或硬质合金作为阀座密封面材料时， 可以直接在阀体上进行堆焊。

4.7.3 采用分离式阀座时，必须是台肩或阀座底部密封，阅座与阀体的连接可以是螺纹或焊接。公称压力不小于 PN lOO 或 Class600 的阀门应采用焊接阀座或采用与阀体密封焊接的螺纹阀座。对于公称只 寸不大于 DN50 或 NPS2 的阀门，可以采用辗入或压入式的阀座。

4.7.4 阀座密封面必须有足够的宽度，阀座密封面应倒圆角，应能防止阀门在承压操作时造成闸板及 阅座密封面的咬死或损伤。

4.7.5 在安装分离式阀座时不得使用密封剂或密封油脂。但是为了防止配合螺纹表面的咬死，可以使用粘度不大于煤油的轻质润滑剂。

4.8 阀体、加长体、阀盖及支架的连接

4.8.1 铸钢闸阀的阀体与加长接管、阀盖一般采用螺柱连接的法兰，也可以采用压力自紧密封结构。 锻钢闸阀的阀体与加长接管、阀盖一般采用螺柱或螺栓连接的法兰，也可以采用压力自紧密封结构。 4.8.2 公称压力不小于 PN40  或 Class300   的闸阀，阀体与加长体、阀盖的连接法兰可采用突面、凹凸 面、樨槽面或环连接面法兰，不应采用平面法兰。公称压力不大于  PN25 或 Class150  的闸阀，可以采用 平面法兰。

4.8.3 阀体与加长体、阀盖的连接法兰可以根据设计采用下列形式之一的密封垫片:

a)  齿面或平面实心金属垫:

b)  齿面或平面包覆金属垫:

c) 金属环垫:

d) 带填充和定位环或压缩环的金属缠绕垫:

e) 带填充的金属缠绕垫(仅适用于垫片压缩量受控制的设计)。

4.8.4 为了便于装配，垫片可以使用粘度不大于煤油的润滑油，但禁止使用密封脂和润滑脂。

4.8.5 公称压力不小于 PN40 或 Class300 并且公称只寸不小于 DN80 或 NPS3  的铸钢阀门，阀体与加长体、阀盖的连接法兰必须是圆形的。

4.8.6 铸钢阀门的阀体与加长体、阀盖应采用螺柱连接，数量不得少于 4 个，其zui小尺寸按表 4 的规定。锻钢闸阀可以采用螺柱或螺栓连接。数量不得少于    4  个。

4.8.7 阎体与加长体、阎盖的连接螺柱的zui小总截面积应符合式(1)的规定。

kPNAglAb:::::;65. 26Sb:::三 9000........….........……………….  (1)

式中:

Sb-一螺柱在 38'C 时的许用应力(当大于 138 MPa 时，用 138 岛'lPa)，单位为兆帕(MPa) 。

Ag-一由垫片的有效外周边或其密封件的有效周边所限定的面积。对于环连接面，该限定面积由圆 环中径确定，单位为平方毫米  (mm勺。

Ab-一一螺柱总抗拉应力有效面积，单位为平方毫米 (mm勺。

PN一一阀门的公称压力数值，如 PN16 为 16，Class150 为 150。 仨一一系数，按表 5 的规定选取。

4.8.8  螺柱、螺栓和螺母的螺纹只寸及公差按  GB厅 196 和 GB/T 197 的规定，或按订货合同的规定。

4.8.9     支架与阀盖的连接可以采用螺柱或螺栓。

4.8.10   填料压盖可采用活节螺栓和螺母进行压紧，活节螺栓按   GB厅 798 的规定。

4.8.11    阀体与加长体、阀盖连接法兰的螺母支撑面应该加工或按  GB/T 152.4的规定惚平，加工面或惚

平面与法兰密封平面的平行度不超过土 10  。

4.8.12    装配时，垫片的接触面不应有任何密封剂。如果为了便于垫片的正确安装，可以使用少量粘度 不大于煤油的轻质润滑油。

4.9 闸板

4.9.1  闸板的结构型式如图 3 所示。

图 3 闸板的结构型式

4且2 除非采购方另有规定，否则应采用模式刚性单闸板或棋式弹性单闸板。双闸板分为模式双闸板 和平行式双闸板，在关闭时，模式双闸板的两个独立密封面应该与两个阀座密封面吻合，平行式双闸板 应有一个内部撑开机构将两个闹板撑开，使其与阀座密封面吻合。

4且3 除了双闸板以外，阀门*开启时，闸板应该*脱离阀座通道。

4且4 设计应保证不论闸阀的安装方向如何，闸板都不会与阀杆分离或脱落。闸板和壳体之间应该设 有导向机构，使闸板与阀杆保持在同一轴线上，保证闸板在任何方向都能正常启闭，并能够减少阀门密 封面在使用过程中的磨损。

4且5 根据订货合同的规定，闸板密封面可以在闸板上直接加工而成，也可以堆焊其他金属。如果采用堆焊其他金属，则加工后堆焊层的厚度应不小于1. 6   mmo

4且6 棋式闸板在设计时应考虑密封面的磨损，新阀门的闸板密封面中心线应该高于阀座密封面中心线。当密封面磨损，闸板位置下降后要求仍然能够保证闸板密封面与阀座密封面*吻合。如图 4 所示，密封面的磨损余量不得小于表 6 的规定。

4.10 支架

4.10.1 支架可以与阀盖设计为一体，也可以是一个单独的零件。

4.10.2 铸钢阀门在拆卸阀杆螺母时，应不需要拆卸支架或阀盖。

4.10.3 支架与阀盖的连接应有适当的定位配合，以保证支架与填料孔同轴。

4.10 .4 支架或阀盖与阀杆螺母的承压接触面应是平行的光滑面，铸钢阀门应加装泊嘴，可以润滑承压接触面。

4.11 阀杆和阀杆螺母

4.11.1 锻钢阅门的阀杆zui小直径按 JB/T  7746 的规定。铸钢阀门的问杆zui小直径按表 7 的规定。阀杆 的zui小直径是指阀杆与填料接触段的外径及阀杆梯形螺纹的外径，制造厂可以减少阀杆梯形螺纹的外 径，但是不得比阀杆的zui小直径小1.6mm。与填料接触段的阀杆表面粗糙度值Ra   应不大于 0.8μ，mo      阀 杆的设计应具有足够的强度、刚度与稳定性，能够保证阀门在正常的使用工况下不会产生*变形或损伤。

4.11.2  阀杆沿轴向的直线度公差不得超过 1mm/ma

4.11.3 阀杆与阀杆螺母的连接螺纹应为梯形螺纹，梯形螺纹按 GB厅 5796 的规定，或按订货合同的要求。阀杆一般采用左旋螺纹，以保证顺时针转动手轮时关闭阀门。

4.11 .4    阀杆必须是整体材料制成的，不允许采用焊接结构。

4.11.5  与模式闸板连接的阀杆，其头部应采用 T 形结构。双闸板与阀杆可以采用螺纹连接。

4.11.6 阀门在启闭时，阀杆不得旋转，并应保证阀杆不会脱离闸板。

4.11.7 阀杆与闸板的连接强度以及阀门承压区域内的阀杆强度应大于阀杆梯形螺纹部位的强度。

4.11.8  阀杆应有一个圆锥形或球面形的上密封面，当闸阀全开启时与阀盖的上密封座应能吻合密封。

4.11.9  当闸阀在某一个开启位置时，将手轮拆卸后，阀杆和闸板仍然能够固定在该开启位置。

4.刊 .10 阀杆螺母与手轮的连接采用六边形体、带键槽的圆柱体或具有相等强度的其他连接结构。阀 杆与阀杆螺母的旋合长度不得小于阀杆直径的1.4倍。

4.11.11  应采用带螺纹的压盖蝶、母将阀杆螺母定位在支架上，应采用定位焊或紧定螺钉来防止压盖螺母的松动。

4.11.12 新制造的在关闭后，其阀杆螺纹伸出阀杆螺母顶部的长度至少等于阀门 的磨损余量。当公称尺寸不大于 DN150 或 NPS6 时，阀杆螺纹伸出部分的zui大值为磨损余量的 5 倍， 当公称尺寸大于 DN150 或大于 NPS6  时，阎杆螺纹伸出部分的zui大值为磨损余量的 3 倍。

4.11.13   手动的规格参见表 8，建议阀杆螺母配有滚动轴承。

4.12 填料和填料函

4.12.1 填料在未压紧之前，填料的截面可以是方形、矩形或梯形等形状，填料宽度  W按表 9 或B厅 1712的规定，填料函内径按表 9 的规定。

4.12.2 填料函的深度应不小于 5 圈未经压缩的填料的高度。填料函与填料接触表面粗糙度值 Ra 应不 大于 3.2μm 。

4.12.3 填料压盖一般由填料压板和填料压套组成，填料压板应有两个螺栓通孔，不允许采用槽孔。填 料压套顶端应有一个直径大于填料函孔径的台肩，以防止填料压套*进入填料函中。

4.12.4 当订货合同有规定时，才提供填料隔环。填料函的深度应至少能容纳隔环上部zui少   3 个未压缩填料和下部至少 3 个未压缩填料再加上一个隔环。

4.13 波纹管组件

4.13.1 波纹管组件包括波纹管以及与波纹管焊接在一起的零部件。

4.13.2 波纹管的设计与制造应符合皿厅 10507 的规定。

4.13.3 阀门设计时，应考虑波纹管在阀门全开启和全关闭的整个行程范围内的压缩变形和拉伸变形在 许可的弹性变形范围内，防止波纹管因过度变形而影响使用寿命。

4.13.4 波纹管组件应进行低压气密封试验，试验压力为  0.6MPa ，保压时间为3 min ，不得有任何泄漏。 根据用户要求及订货合同也可以采用氮质谱检漏仪检漏，不得有可探测出的渗漏。

4.13.5 波纹管组件应进行强度试验，在阀门的zui大允许工作温度范围内，波纹管组件的zui大允许工作 压力应不低于壳体材料的zui大允许工作压力。波纹管组件一般应能够承受阀门的壳体强度试验压力，并且不得有焊缝开裂、泄漏、扭曲变形和塑性变形等。根据供需双方订货合同的规定，波纹管组件的强度 试验压力也可以是阀门在    380C下zui大允许工作压力的1.1 倍。

4.13.6 波纹管组件与阀杆和阀盖的连接应采用焊接或压紧的可靠结构，能够防止介质的泄漏。

4.13.7 波纹管及波纹管组件应具有良好的焊接性能，焊接部位具有良好的耐腐蚀性能。

4.13.8 波纹管组件的伸缩循环寿命试验次数按表   10  的规定，伸缩循环寿命试验的变形量按波纹管组 件实际使用时的伸缩变形量，要求波纹管组件在伸缩循环寿命试验后不得有任何损坏和泄漏。对于波纹 管组件的循环寿命有特殊的要求应在订货合同中注明。

4.14 操作

4.14.1 除了在订货合同中有规定外，逆时针方向转动手轮为开启闸阅。

4.14.2 采用手轮直接操作的闸阀，手轮应该是不多于 6 根轮辐的轮辐和轮缘结构，且无毛刺和尖角。 手轮可以是整体铸造或锻造而成，或者是多个碳素钢件组装而成。组装而成的手轮，其强度和刚度应与 整体铸造或锻造的手轮相当。

4.14.3 手轮安装在阀杆螺母上，应有锁紧螺母固定。在手轮上应有"开"或"关"字样及旋转方向。

4.14.4 如果采用链轮、齿轮传动或电动等驱动装置操作，买方应在订货合同中提出要求。如链轮操作 阀门的链条长度，齿轮传动箱上手轮的方位，电动、液动、气动或其他驱动装置的型式，阀门的zui大工作压差和zui高使用温度，输入电源的条件等。

4.14.5  阀门与驱动装置的连接法兰尺寸应符合 GB厅 12222 的规定或按订货合同的规定。

4.15   旁通和其他辅助连接

4.15.1  订货合同有要求时才提供旁通装置和辅助连接。旁通装置和辅助连接的位置和方式按  GB厅12224 的规定或按订货合同的规定。

4.15.2 旁通装置和辅助连接的连接管道zui小公称尺寸按照、表 11 的规定或按订货合同的规定。

4.16 无损检测 

4.16.1 所有焊接连接端的闸阀，焊接端部须进行液体渗透检测，检测结果应无有害缺陷。其他部位的 无损检测按订货合同要求进行。如果订货合同要求进行射线检测，则射线检测应按   ffi/T6440  的规定。 4.16.2 波纹管组件的焊接部位须进行液体渗透检测，检测结果应无有害缺陷。

4.16.3 符合 GB/T 12224 规定的特殊压力级的焊接端闸阀，均应按 ffi/T6440 的要求进行射线检测，检 测结果应无有害缺陷。

4.16.4 其他无损检测按订货合同的规定。

4.17 压力试验

4.17.1 闸阀的壳体试验和密封试验应符合 GB厅  26480  的规定。如果供需双方订货合同规定，波纹管 组件的强度试验压力为阀门在   38'C 下zui大允许工作压力的1.1倍;而阀门在进行壳体试验时不包括波纹 管组件，壳体试验按 GB/T  26480  的规定，壳体试验后应用阀门在 38'C下的zui大允许工作压力的1.1 倍 的压力进行阀门整机的强度试验，该试验应包括波纹管组件。阀门亮体和波纹管强度试验后，不得有可 见渗漏，不应有结构损伤:在密封试验持续时间内无可见泄漏。

4.17.2 带有电动、气动、液动等驱动装置的闸阀，在进行密封试验时，应当使用其所配置的驱动装置 进行启闭操作以进行密封试验。

4.18 逸散性试验

当订货合同要求阀门进行逸散性试验时，则阀门应按  GB厅 26481-2011  的规定进行逸散性试验。 阎杆的密封性能应符合 GB/T 26481-2011 中等级 A 的规定。阀体的密封性能应符合 GB厅 26481-2011 的规定。