ISO4126系列标准简介

ISO 4126系列标准《超压保护安全装置》是关于安全阀的一个重要标准，包括下列部分：

ISO 4126⁃1：2013《超压保护安全装置 第1部分：安全阀》。

ISO 4126⁃2：2003《超压保护安全装置 第2部分：爆破片安全装置》。

ISO 4126⁃3：2006《超压保护安全装置 第3部分：安全阀与爆破片安全装置的组合》。

ISO 4126⁃4：2013《超压保护安全装置 第4部分：先导式安全阀》。

ISO 4126⁃5：2013《超压保护安全装置 第5部分：受控安全泄压系统》。

ISO 4126⁃6：2003《超压保护安全装置 第6部分：爆破片安全装置的应用、选择和安装》。

ISO 4126⁃7：2013《超压保护安全装置 第7部分：常用数据》。

ISO 4126⁃9：2008《超压保护安全装置 第9部分：除单独爆破片安全装置之外的安全装置的应用和安装》。

ISO 4126⁃10：2010《超压保护安全装置 第10部分：气／液两相流安全阀的定径》。

（1）ISO 4126⁃1：2013《超压保护安全装置 第1部分：安全阀》该标准规定了用于各种流体安全阀的一般要求。

该标准适用于流道直径大于或等于4mm，整定压力大于或等于0.01MPa（0.1bar）的安全阀。该标准对安全阀的适用温度未予限定。

该标准是产品标准，与安全阀的应用无关。

1）标准列出了22个术语和定义。

2）标准明确规定了安全阀结构设计、端部连接的设计、弹簧最低要求及材料等方面的要求：

①安全阀应设计有导向机构以保证动作稳定和阀座密封。

②除非阀座与阀体做成一体，否则阀座应可靠地固定在阀体上以防止在运行时松动。

③在阀门的开高可以减小到满足所需排量的情况下，对开高的限制不应该影响阀门的工作。如果可调，设计限开高装置时要对调整机构采取机械锁定或铅封的措施。限开高装置应按阀门制造商的设计进行安装并铅封。

④阀门被限制后的开启高度不得小于不限开高的30％或1mm中的较大值。

⑤应对所有外部调节机构采取锁闭或铅封措施，以防止或便于发现对安全阀未经许可的调整。

⑥用于有毒或可燃介质的安全阀应为封闭式阀帽，以防止介质向外界泄漏；需要泄放时，要把这些介质排到安全的地方。

⑦应该做好防止液体在安全阀阀体排放一侧积聚的措施。

⑧承压壳体的设计应力不应超过相应标准（如EN 12516系列标准或ANSI／AS⁃MEB16.34—2013）的规定。

⑨诸如导套、阀瓣、反冲盘和阀杆等的滑动面，应选用耐腐蚀的并且能将磨损降至最低限度以避免擦伤的材料。

⑩安全阀的阀座和阀瓣的材料应选用能保证阻止其两表面之间金属粘住，以防止粘合而致使整定压力的增加。

⑪不允许使用因摩擦力而对阀门操作性能有不利影响的密封件。

⑪⑫在指定时应提供卸载装置。

⑪⑬安全阀应该具有如此结构，即在任一零件损坏或任何装置失效时都能无阻碍的通过阀门完全排放。

⑪⑭安全阀进口端部连接的设计，不论其型式如何，都应使在阀进口处的连接管或支管的通道面积至少等于安全阀进口的面积。

⑪⑮在阀门出口端部连接的设计，不论其型式如何，连接管通道面积至少等于安全阀出口截面积，除了那些出口用内螺纹连接的阀门。

⑪⑯弹簧应符合ISO 4126⁃7：2013。

3）标准规定了成品试验的内容和要求。成品试验的目的在于确保所有安全阀都满足其设计要求，其承压部件或连接部位未显示任何形式的泄漏。

安全阀成品需要做以下试验：①液压试验；②整定或冷态试验差压力的调整；③阀座泄漏试验。

4）标准规定了型式试验的内容和要求。

①安全阀的动作性能和排量应通过该标准规定的型式试验来确定。

②型式试验的试验目的在于测定在具体工作条件下阀门开启前、排放中及关闭时的下列主要特性：a.整定压力；b.超过压力；c.回座压力；d.阀门性能的重复性；e.用目视或耳听确定的阀门机械特性，如良好的回座能力，有无频跳、颤振、卡阻或有害的振动；f.超压下的开启高度；g.实际的质量流率。

③动作性能的允许偏差或极限值如下：

a.整定压力为±3％整定压力或±0.01MPa（0.1bar）中的较大值。假若导阀与主阀分开调整，导阀调整的压力可能与整定压力不一致。该开启感应压力应由制造商规定。它应保证在整定压力偏差范围内。

b.超过压力按制造厂的规定值，但不能超过整定压力的10％或0.01MPa（0.1bar）中的较大值。

c.超过压力下的开启高度不得小于阀门制造厂的规定值。

d.启闭压差不得大于制造厂规定的值，且有下述限制：

可压缩流体：最小值为2.0％整定压力（不适用于调制型先导式安全阀）；最大值为15％整定压力或0.03MPa（0.3bar）中的较大值。

不可压缩流体：最小值为2.5％整定压力（不适用于调制型先导式安全阀）；最大值为20％整定压力或0.06MPa（0.6bar）中的较大值。

e.限制开启高度的先导式安全阀，其超过压力和启闭压差的允许偏差和极限值应与不限制开启高度的阀门相同。

f.对制造厂规定的最大和最小开高之间任意开高，调制型先导式安全阀的超过压力和启闭压差应进行鉴定并且应该是稳定的。

④动作性能试验用的安全阀应能代表试验室能力所确定的动作性能的阀门的设计、压力和通径系列。阀门进口面积与流道面积之比及流道面积与出口面积之比都应加以考虑。

当一个系列所包含的通径数大于7时，应取三种通径的阀门进行试验。若该系列所包含的通径数不大于6，则进行试验的通径数可减为两种。

当一个系列的通径范围扩大，以致先前试验的安全阀不再能代表整个系列时，则应增加进行试验的通径数。

对每一通径的被试阀门，应采用三种有较大差别的弹簧进行试验。该试验可以在每一台阀门上用三种有较大差别的弹簧来进行，也可以在3台同样通径的阀门上用三种有较大差别的弹簧来进行。为了确认其性能具有较好的重复性，每一试验应至少进行3次。应当进行最小设计整定压力值的试验。

对于仅有一个通径而有多个压力级的阀门，应当用能代表该阀门使用压力范围的四种不同的弹簧进行试验。

当不能充分覆盖通径范围时，应使用比例模型，此模型的流道直径不得小于40mm。

模型流路上的所有尺寸都应严格的与实际阀门上相应的尺寸成比例。

所有可通过介质作用影响升力的移动部件的尺寸都应按比例。

有平衡波纹管时，仅需要有效面积按比例。

模型的弹簧与波纹管的总刚度应与实际阀门的总刚度成比例。

模型流道的表面粗糙度应不低于实际阀门上相应表面粗糙度。

进行试验前应鉴定模型与上面所述一致。

⑤排量试验要求。非液体用阀门，在确认其动作性能符合要求后，允许用蒸汽、空气或其他性质已知的气体进行排量试验。用于液体的阀门，应用水或其他性质已知的液体进行排量试验。并且在动作性能调试好后单独评定排放量时，应使阀瓣保持在动作性能试验时所达到的同样开启高度。

用于排量试验的安全阀应是用于动作试验的同一阀门，或等同的阀门。

试验可以在安装弹簧或不安装弹簧时进行。当弹簧在流路中时，试验应在安装弹簧时进行。

试验应在不同的压力下进行，以确定调节圈在不同位置时排量系数没有变化。

对一给定的阀门设计应以三种通径，每一通径以三种不同的压力进行试验。但当该通径系列所包含的通径数不多于六种时，则试验的通径数可减为两种。

当一个通径系列所包含的通径数从小于七种扩展到大于或等于七种时，则应对三种通径的阀门进行共九种试验。

对新设计或专门设计的阀门，仅制造一个通径而有多个压力级时，应在四种不同整定压力下进行试验。这些试验压力应能代表阀门使用的压力范围，或由试验设备的能力来决定。

对限制开启高度的阀门，在限定开启高度时的排放能力可以直接由在全开启高度时确定排量的试验来确定或以后再确定。

在限制开启高度的情况下，应使用所有试验压力的3个点的最小值建立一条排量系数随阀门开启高度变化的曲线。

每种安全阀规格在试验时，其背压的绝压与排放压力的绝压之比小于0.25，应当进行三次试验。这些试验应在大气背压下进行。

对于可压缩流体，当背压的绝压与排放压力的绝压之比超过0.25时，排量系数在很大程度上取决于此比值。试验应在0.25的压力比和最大压力比之间进行，并需要获得排量系数随绝对背压与绝对排放压力关系的曲线或表格，此曲线可扩展到覆盖压力比小于0.25的试验。这条曲线用于确定在任何整定压力和超过压力下的排量系数，也可用于确定在有背压条件下的排量系数。

排量试验的容许偏差：在所述的所有排量试验方法中，其各个最终试验结果对其算术平均值的偏差都不得超过±5％。当在试验时未达到这些偏差，做出排量系数随绝对背压与绝对排放压力的比率大于0.25时变化的曲线，这条曲线表明了适用于被试阀门的系列的最低排量系数随上述压力比的变化。

在试验进行中，不能对阀门做任何调节。当试验工况有任何变动或偏离时，应给予足够的时间使流量、温度和压力达到稳定后再读取测量值。

（2）ISO 4126⁃4：2013《超压保护安全装置 第4部分：先导式安全阀》 该标准规定了用于各种流体的先导式安全阀的一般要求。在设计中不考虑阀门使用的流体。在任何情况下，先导式安全阀的动作是由被保护系统的流体来完成的。

该标准适用于流道直径不小于4mm，整定压力不小于0.01MPa（0.1bar）的先导式安全阀。该标准对先导式安全阀的适用温度未予限定。

该标准只是产品标准，不涉及先导式安全阀的应用。

1）标准列出了24个术语和定义。

2）标准明确规定了安全阀结构设计、端部连接的设计、弹簧最低要求及材料等方面的要求：

应设计有导向机构以保证稳定动作和阀座密封。

除非阀座与阀体做成一体，否则主阀阀座应可靠地固定在阀体上以防止在运行中松动。

应对所有外部调节机构采取上锁和／或铅封措施，以防止或便于发现先导式安全阀未经许可的调整。(www.xing528.com)

当主阀具有限开高装置时，限开高装置只限制主阀的开高，而不应影响主阀的动作。如果限开高装置设计成可调节的，应进行机械固定和铅封。按照制造商的设计对限开高装置进行安装和铅封。

主阀的开启高度不能限制到小于1mm。

用于有毒或可燃性流体的先导式安全阀，导阀的出口应排放到一个安全的地方。

除非另外采取排水措施，否则应在主阀阀体中可能积聚液体的最低部位设置排泄接口。

受压壳体的设计应力不应超过相关标准的规定，如EN 12516⁃3—2002或ANSI／ASME B16.34—2013。

导向面如导套与阀瓣、反冲盘和阀杆，应选择耐蚀、磨损量小及避免擦伤的材料。

不同元件间的连接在可预见的损坏情况下，其流道面积应保证先导式安全阀能在不超过被保护装置最高允许压力的1.1倍的情况下，排出额定排量的流体。

在附加背压高于先导式安全阀进口压力时，应采取措施保证主阀不能开启。

在任何情况下，任何附加装置与导阀和主阀的装配都不应影响被保护的受压系统。

主阀进口端部连接的设计，不论其形式如何，都应使阀进口处的连接管或支管的通道面积至少等于安全阀进口的面积，且主阀出口处的连接管通道面积至少等于安全阀出口截面积，除了那些出口用内螺纹连接的阀门。

3）标准规定了成品试验的内容和要求。成品试验的目的在于确保所有的先导式安全阀都满足其设计要求，其承压部件或连接部位不发生任何形式的泄漏。

先导式安全阀成品需要做以下试验：

①液压试验。

②整定压力或冷态试验差压力的调整。

每个先导式安全阀都应调整到设计规定的整定压力或冷态试验差压力。允许只通过调整导阀来确定先导式安全阀整定压力或冷态试验差压力，在这种情况下，导阀的开启压力就是主阀所需要的整定压力。

③阀座泄漏试验。先导式安全阀的阀座泄漏试验应在整定压力或冷态试验差压力调整后进行。试验程序和泄漏率应由制造商与用户协商确定。若没有协商规定，泄漏率可按下列规定进行。

导阀和主阀的泄漏试验可分开进行。封闭出口，用空气或氮气为试验介质，试验压力为整定压力或冷态试验差压力的90％和整定压力或冷态试验差压力减0.035MPa（0.35bar）两者之中的较大值。当整定压力小于等于7MPa（70bar）时，泄漏率不能超过下列规定。当整定压力大于7MPa（70bar）时，泄漏率与整定压力或冷态试验差压力成正比增加。

当导阀的排出口接在主阀的出口上时，通过导阀和主阀的泄漏率可以相加，这样只在主阀的出口侧检漏就可以了。

泄漏的气泡可用内径6mm的管子插入水面下13mm的方法进行检测。

导阀的泄漏率不能超过以下数值：弹性座为0泡／min；金属座为20泡／min。

主阀的泄漏率不能超过以下数值：弹性座为5泡／min；金属座为20泡／min。

④承压密封件。所有阀门的加压／泄压管线和感应管线的承压密封件都应用空气或氮气进行检漏试验，试验压力是整定压力或冷态试验差压力的90％和整定压力或冷态试验差压力减0.035MPa（0.35bar）两者之中的较大值，时间为1min，不允许泄漏。

4）标准规定的型式试验的内容和要求基本与ISO 4126⁃1：2013一致。排量试验时可安装导阀也可不安装导阀。

（3）ISO 4126⁃5：2013《超压保护安全装置 第5部分：受控安全泄压系统（CSPRS）》该标准规定了受控安全泄压系统（CSPRS）的一般要求，对于流体介质未做考虑。

该标准适用于主阀流道直径不小于4mm，压力不小于0.01MPa（0.1bar）的受控安全泄压系统，而对于适用温度并未限定。

该标准仅为产品标准，不涉及其应用方面的情况。

1）标准列出了37个术语和定义。受控安全泄压系统（CSPRS）由主阀和控制装置组装而成。在达到整定压力时，由控制装置自动调整主阀中的操作力释放或减小，使得主阀排放一额定量的流体介质以防止预先确定的压力超压。系统被设计成在线的正常压力工况恢复后，主阀重新关闭以阻止介质流出。

2）标准明确规定了设计方面的要求：设计时要考虑导向机构，以保证阀门有稳定的动作性能和阀座密封性。

系统中任何阀门的阀座与阀壳体要么做成一体，要么将阀座可靠的固定在阀壳体上，以防止在线运行时松动。

所有外部调节机构应上锁或铅封，以防止或便于发现对CSPRS的未经授权的调节。

当主阀具有限开启高度机构时，该机构应该只限制主阀的开启高度，而不影响它的动作性能。如果限开启高度装置设计成可调节的，应进行机械固定和铅封。按照制造商的设计对限开启高度装置进行安装和铅封。主阀的限开启高度值不小于不限开启高度的30％或1mm，取二者中的较大值。

任何用于有毒或易燃流体的CSPRS，应设计成防止泄漏到大气，流体在泄放时应导入一个安全的地方。

除非另外提供泄出措施，否则应在主阀中可能积聚液体的最低部位设置泄出接口。

承压壳体的设计应力不能超过相应标准规定，如EN12516⁃3—2002或ANSI／ASME B16.34—2013。

导向面的材料应该是耐腐蚀性的，同时要将卡死或黏死的可能性降至最低。

CSPRS的阀座和阀瓣应用合适的材料制造，以避免增高整定压力，例如冷焊或黏住。

对于主阀以及用作控制模块的阀门，系统压力或控制介质作用在关闭方向的阀瓣上，开启力应当是在两倍的系统压力下阀门完全开启。

在控制通路内的安全相关元件的内在功能储备应当用额定操作力来保证至少需要开启主阀所需力的两倍。主阀开启力不依据ISO 4126⁃1：2013，应当是额定的至少两倍所需力。

每个独立控制通路应设计成在其他独立的控制通路失效的情况下，相应的主阀能可靠的运行。在运行时，至少要有三个控制通路彼此独立。与闭环原则相适应的至少要有两个控制通路。

出于试验目的，能够只操作主阀。

根据应用，允许通过一个单一的控制装置来操作一台以上的主阀。独立控制系统的冗余应遵循本标准。如果某一控制通路必须制成操作期间对动作性能试验不起作用，则应该提供两个控制通路。

如果不是通过电气控制来操作主阀的话，那系统就有两条控制线路，线路的排布不能彼此挨得太近，以避免同时损坏。

按照排放原则操作的CSPRS，同时还有经过滤后的控制流体（不是系统流体），倘若如下条件满足，则允许可以只使用一条控制线：①为避免堵塞造成的危险，管道孔至少要有15mm；②管道要有足够的厚度，以确保遭到挤压变形后，剩余的流道面积至少还能有20％的原始流道面积；③20％的原始流道面积应能充分保证将不会超过主阀规定的最长开启时间；④主阀开启时间是通过试验来决定。

按照加载原则操作主阀时，每一条控制线都应该在靠近执行机构的地方安装一台止回阀。

一个CSPRS的所有控制通路的功能在任何时候都应该能测试，以检查主阀的动作性能和独立的控制通路的功能。如果要求在工作状态下作测试，那么就要求有一套锁闭系统。在工作中，至少有两套独立的控制通路存在。

在控制装置中，只能使用非腐蚀性流体。如果系统流体不清洁或有腐蚀性，那么就要提供一套合适的“隔板”（如虹吸管、膜片），以保证控制装置具有可靠的功能。在任何气体或蒸汽中不允许有影响控制装置功能的凝结物成分存在。

3）标准规定了成品试验的内容和要求：成品试验的目的在于确保每个CSPRS都满足设计要求，其承压部件或连接部位不发生任何形式的泄漏。

允许单独试验主阀而不需要控制装置。所有临时用于试验的管道、连接件以及封闭装置应该都能够承受试验压力。

任何临时焊上的附件都要仔细除掉，并对焊后痕迹进行磨平，使之与基体材料平齐。经过磨平处理后，所有的疤痕都要通过某种方法如磁粉或液体渗透方法进行检查。

CSPRS成品需要做以下试验：①液压试验；②整定压力或冷态试验差压力的调整。每个CSPRS都应调整到所指定的整定压力或冷态试验差压力。CSPRS的整定压力或冷态试验差压力在使用空气或其他气体介质调整之前，得预先经受液压试验。③阀座泄漏试验。主阀的阀座泄漏试验应在整定压力或冷态试验差压力调整之后进行。试验程序和泄漏率要经过制造商和购买者二者的一致同意。可以按照API Std 527—2014标准执行。④承压密封件。所有阀门的加压／泄压管线和传感线的承压密封件都要进行泄漏试验。用空气或氮气作为介质，取90％的整定压力或0.35bar（1bar＝0.1MPa）中的较大值，保持压力1min不允许泄漏。

4）标准规定的型式试验的内容和要求基本与ISO 4126⁃1：2013一致。

（4）ISO 4126⁃7：2013《超压保护安全装置 第7部分：常用资料》该标准规定了ISO 4126⁃1：2013到ISO 4126⁃6：2003中安全阀要求的常用资料，以避免不必要的重复。

该标准包括术语和定义、安全阀性能的确定、安全阀的定径、热力学特性、螺旋压缩弹簧的基本要求、安全阀圆盘簧的基本要求、各种介质排量计算算例。

1）该标准对螺旋压缩弹簧的基本要求：

①许用应力应该基于以前一些符合要求的经验值以及目前对弹簧材料性能的认识，包括考虑在线时许可的弹簧温度、周边环境以及松弛程度。

②安全阀弹簧材料应该能适应预定的在线工况条件。

③弹簧自由高度与中径之比应该不超过5∶1。

④弹簧指数，即弹簧中径除以丝径的值应该为3～12。

⑤弹簧圈的节距应该匀称，弹簧的压缩量不能大于自由高度到并圈高度之间名义（计算的）变形量的80％。

⑥弹簧的端面名义上是平行的，应使每根弹簧的两个端面与相邻的完整圈并紧并磨平。弹簧末端应有一个绕中轴线在270°～300°的支承面。从锥端到边缘应该有一个平滑的过渡，弹簧锥端的厚度近似等于丝径的1／4。

⑦弹簧座应该有一个定位，并使得弹簧能自由旋转。

⑧所有弹簧都要进行永久变形检测。永久变形的定义是：根据安全阀制造商的要求或其他适用的标准，弹簧在经过一系列重复压并之后自由高度的变化。在确定初始自由高度之前，弹簧至少要经过三次压并动作。最终自由高度的测定前应使弹簧至少压并三次以上。永久变形不能超过初始自由高度的0.5％。

⑨每根弹簧都要遵循以下最低检测要求：

a.载荷／长度在弹簧使用的最大压缩量或是在低于80％的计算总变形量的范围时，弹簧仍在线性范围内。

b.弹簧圈直径和自由高度。

c.弹簧端面直角度的尺寸检测：将弹簧竖直置于角尺平台上，测量弹簧顶端圈到角尺的偏移量。弹簧有名义平行的两个端面，因此应将弹簧端面翻转过来重复测量一次。

d.检查端面平行度的尺寸是否合适。将弹簧的一个端面置于水平台上，测量上端平面上最高点和最低点的偏差。

可以采取弹簧端面对调的方式，将这些测量重复一遍。

2）该标准对安全阀圆盘簧的基本要求：

①许用应力应该基于以前一些符合要求的经验值以及目前对弹簧材料性能的理解，包括考虑在线时许可的弹簧温度、周边环境以及松弛程度。

②圆盘簧（叠）堆应该像阀瓣一样具有良好的导向。

③安全阀圆盘簧材料应该适合预定的在线工况条件。

④弹簧应该通过合适的方法作标志以保证正确地识别。识别方法是金属钢印或是蚀刻时，它应该限制在最低应力区域内。阀门的组装、保养和维修时，除非有特殊的使用说明，否则（叠）堆中的每个圆盘簧都应该做标记，以维持它们准确的相对位置。

⑤圆盘簧的压缩量不能大于自由高度到压平位置时的名义（计算的）变形量的80％。

⑥圆盘簧（叠）堆的端面的垂直度和平行度应该在弹簧制造商和阀门制造商一致同意的极限之内。

⑦所有弹簧都要进行永久变形测试。每个单独的圆盘簧都要预压至压平位置。在决定初始自由高度之前，完整的圆盘簧（叠）堆都应该至少压平3次。在确定最终自由高度的时候，弹簧（叠）堆应该压到相同位置3次以上。永久变形量不能超过0.5％的初始自由高度。

⑧每个圆盘簧（叠）堆在做完预处理和永久变形测量后，还应该测量载荷⁃变形特性，并由弹簧制造商出具证明，表明偏差符合要求。