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螺纹表面擦伤咬住阀体通道和阀杆,焊接和加工标准要求

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于正常流体而言,附件焊接应符合ASME B31.3或ISO 15649的规定,包括焊接质量验收和对焊接工艺、焊工或焊接操作员的评定。为了达到平行度的要求而进行的锪平面或倒刮平面加工应符合ASME B16.5的规定。

螺纹表面擦伤咬住阀体通道和阀杆,焊接和加工标准要求

图1 专用术语图解

1—阀体通道和阀体颈的结合部 2—阀体端法兰 3—阀体端部通道内径 4—阀体颈部轴线 5—阀体阀盖连接法兰 6—阀体颈部 7—阀体通道轴线 8—对接焊端 9—阀体通道

5.1 阀体壁厚

5.1.1 图1是阀体的简图。制造时,阀体最小壁厚tm应如表1所示,除非如5.1.2所示的对焊连接阀体端部。对于组装应力、应力集中和非圆形截面所需要的附加金属厚度,由于这些因素的变化更大,将由各制造商自行确定。

1 阀体和阀盖最小壁厚

5.1.2 沿阀体通道方向测量,在靠近阀体颈部外表面,距离为tm区域内,对焊连接的阀门,其对焊端的预先加工(见5.3.2),不应削减阀体壁厚至低于5.1.1规定的数值。应逐渐过渡到焊前欲加工部,在过渡部分全长范围内,断面的形状基本上应是圆形的。在过渡区域内,应该避免明显的不连接性缺陷或断面的突然变化,除非是作为试压用的台肩或带箍,无论是焊接或是整体的。从焊接端部2tm的距离内,在任何情况下都不允许其厚度小于0.77tm

5.2 阀盖壁厚

制造时,阀盖的最小壁厚,除了形成阀杆和填料通路的颈伸长部分外,应为表1所示的tm。对于阀杆和填料的通路部分,其局部最小壁厚应根据其局部直径,例如阀杆孔或填料函孔的直径,按照表2的规定。

5.3 阀体尺寸

5.3.1 法兰端

5.3.1.1 阀体端法兰应符合ASME B16.5的尺寸要求。除非另有规定,应采用凸面(raised face)端法兰。

5.3.1.2 结构长度应符合ASME B16.10或ISO 5752的规定。阀体端法兰和阀盖法兰应与阀体铸造或锻造一个整体,然而,按买方的规定,可以用焊接的方式将锻造的法兰与阀体连接。

2 阀盖颈部最小壁厚

5.3.1.2.1 对阀体焊接法兰应采用全焊透对接焊,除非另有规定。对于正常流体而言,附件焊接应符合ASME B31.3或ISO 15649的规定,包括焊接质量验收和对焊接工艺、焊工或焊接操作员的评定。必须根据表3的规定进行热处理。

3 法兰和阀体焊接的焊后热处理

①厚度t是通过焊接连接件的最大厚度。

②除了在焊接材料为小型等效或稳定等级时。

5.3.1.2.2 焊接完成之后,应拆卸用于焊接整体的工具或其他定心环(定心衬环)。

5.3.2 对焊端

5.3.2.1 阀门尺寸大于NPS2的对焊端应符合ASMEB16.25对于指定使用没有衬环的内径的要求。除非买方和制造商同意,不允许一法兰端阀门转化为一对焊阀门。

5.3.2.2 对焊端等级指定阀门的结构长度应符合ASME B16.10的规定,除非买方另有规定。

5.3.3 阀座

5.3.3.1 阀座孔的内径不小于ASME B16.34附件A对公称管道尺寸和压力等级规定的数值。

5.3.3.2 奥氏体不锈钢阀门,允许在阀体上直接加工出整体的阀座。如果阀座采用奥氏体不锈钢或硬质敷焊材料,这种材料可以直接堆焊在阀体上。

5.3.3.3 必须采用单个的带有凸肩或底部密封的阀座圈,用螺纹或焊接装在阀体的恰当位置。除此之外,对于NPS≤2(DN≤50)的阀门可以采用滚压或压入的阀座圈。ASME等级(Class)600螺纹座圈或更高压力等级的阀门应进行密封焊接。

5.3.3.4 带压力操作阀门时,阀体座圈应具有足够的密封面积表面,并根据需要应对阀压圈倒圆角或倒角,以防止对闸板的擦伤或任何其他损害。

5.3.3.5 组装阀座圈时,不应使用密封剂或油脂,然而可以使用粘度不大于煤油的轻质润滑剂,以防止配合螺纹表面擦伤咬住。

5.4 阀盖尺寸

5.4.1 设计阀杆、填料压盖、隔环(如果提供)、上密封座时,制造商应考虑到阀杆的导向和防止填料挤出。

5.4.2 阀盖应带有一个锥面的阀杆上密封座,其形式应符合下列其中之一:

——一个套筒可保护填料不发生松散,即不依赖于摩擦。

——在奥氏体不锈钢阀门上加工出一体的锥面。

——用奥氏体不锈钢或硬质敷焊材料堆焊,其最小厚度为1.6mm(0.06in)

5.4.3 阀盖应该为一个整体的铸件或锻件。如果买方规定,阀盖可以焊接方式连接,并应符合与5.3.1.2.1所规定的一样的例外和要求。

5.4.4 填料压盖螺栓不应通过一个以角焊焊接的附件或电栓焊焊接的销轴锚固在阀盖或支架上。其锚固的结构不应包括切豁槽的孔豁拖架,因为这些结构在更换填料时不能挂在填料压盖螺栓上。

5.5 阀盖与阀体的连接

5.5.1 阀盖与阀体的连接应采用法兰加垫片型式。

5.5.2 对于压力等级(Class)150的阀门,阀盖与阀体的连接其型式应符合ASMEB16.5所述下列其中之一:

——平面;

——凸面;

——榫舌和沟槽;

——插口和承口;

——环连接;

5.5.3 对于压力代号等级(Class)>150的阀门,除了不允许平面连接外,阀盖与阀体的连接应符合5.5.2的规定。

5.5.4 阀盖法兰的垫片应适用于-20℉(-29℃)至1000℉(538℃)的温度范围,并应采用下列其中之一的一种:

——固体金属,波形或平行;

——金属铠装填充物,波形或平行;

——金属环连接;

——带有填充物和定心/压缩环的螺旋缠绕金属垫片;

——带有填充物螺旋缠绕金属垫片,仅用于能控制垫片压缩量的阀盖与阀体的连接。

对于压力等级(Class)150,下列型式同样合格:

——带有石墨面的波形金属嵌片;

——如果买方同意,可使用增强不锈钢平板、穿孔、尖锐的弹性石墨板,或配备遏制环的波形嵌片。

5.5.5 除了Class 150、PN16、NPS2.5(DN65)以及规格相同的阀门外,阀盖与阀体的连接法兰应是圆形的。

5.5.6 阀盖与阀体的连接法兰承受螺母负荷的表面应与法兰密封面平行,其偏差应在±1°之内。为了达到平行度的要求而进行的锪平面或倒刮平面加工应符合ASME B16.5的规定。

5.5.7 阀盖和阀体的连接至少要用4个贯穿型双头螺柱,各种规格阀门的最小螺柱规格如下:

——当1≤NPS≤21/2(25≤DN≤65)时,为3/8或M10。

——当3≤NPS≤8(80≤DN≤200)时,为1/2或M12。

——当10≤NPS(250≤DN)时,为5/8或M16。

5.5.8 阀盖连接螺栓的全部剖面面积应符合ASME B16.34第6.4节的要求。

5.5.9 在组装时,垫片接触面上不应有密封剂。如果为了辅助垫片正确组装的需要,可施加一薄层稠度不大于煤油的润滑剂。 (www.xing528.com)

5.6 闸板

5.6.1 闸板结构的分类如图2所示。

5.6.1.1 必须采用楔式单闸板,或采用刚性或弹性的楔式单闸板结构,除非另有规定。

5.6.1.2 当有规定时,可以采用分成两体的楔式闸板或平行密封面双盘形的闸板,楔式双闸板包含有两个独立的密封件,当关闭时共同与阀座吻合。双盘式闸板具有胀开机构,当关闭时将两个互相平行的圆盘推向阀座。

5.6.2 闸板在开启位置时应从阀座孔中完全退出,但平行式双盘闸板除外。

图2 闸板的型式

5.6.3 在操作阀门时阀体应具有导向面使密封面的磨损减至最小,阀门整个距离其密封面行程的准确位置,并确保闸板在阀门的任何位置在没有闸板连接和擦伤的情况下与阀杆对正。除非采购单有规定,或当允许在任何方向正确操作时,包括磨损或擦伤的影响,不要求楔式导向和阀体导向表面硬化。

5.6.4 闸板密封面应是整体的或是用金属焊接的面层。除有规定外,不要求密封面表面硬化。任何密封面材料最终加工后的厚度不应小于0.06in(1.6mm)。

5.6.5 闸板的设计应考虑到密封面的磨损。能使闸板密封面相对于阀体密封面的位置固定的尺寸范围应该是闸板从制造时的起始位置,由于磨损的结果,能够移进阀座一段距离,这段距离被定义为磨损行程。磨损行程在一个与阀杆平行的方向。对最小磨损行程的要求随阀门规格大小而不同,见表4。

4 最小磨损行程

5.7 支架

5.7.1 支架可以是阀盖整体的一部分,也可以是单独的一个零件。支架应该对把手轮和阀杆连接起来的阀杆螺母起到支持定位作用。

5.7.2 支架和阀杆螺母的组装设计应该在阀门内部有压力和上密封座时,可以将阀杆螺母拆卸下来。

5.7.3 支架视为单独零件时,支架与阀盖之间的结合面应加工,以确保适合承受组装的结合面。

5.7.4 支架与阀杆螺母之间承受载荷的表面应加工成平滑和平行的表面。承载表面应备有润滑附件。

5.8 阀杆和阀杆螺母

5.8.1 最小阀杆直径ds应符合表5的规定,最小阀杆直径适用于在填料区域内的阀杆外径和梯形阀杆螺纹的大径,然而按照制造商的选择,阀杆螺母的大径可以减小不大于0.06in(1.6mm)。阀杆与填料接触部分的表面应具有Ra32μin(0.80μm)的表面粗糙度或更光滑。

5 最小阀杆直径

(续)

5.8.2 阀杆的一端应有与闸板连接的设施,而另一端为梯形外螺纹。阀杆螺母应被用于安装手轮和驱动阀杆螺纹。

5.8.3 阀杆与阀杆螺母之间的螺纹应采用ASME B1.5或ASME B1.8规定的梯形螺纹形状和公称尺寸许用公差。为了让用于直接操作的手轮顺时针方向旋转时阀门关闭,阀杆螺纹应为左旋的。

5.8.4 阀杆必须由一块材料锻造而成,不允许采用焊接构成或螺纹组装的阀杆。

5.8.5 从阀杆的整个长度的直线度不得超过0.001in/in(0.001mm/mm)。

5.8.6 阀杆端部与闸板的连接形式必须采用T形接头,然而对双圆盘闸板,端部的连接可以采用螺纹。

5.8.7 阀杆连接部分的设计应能防止阀杆转动,并能防止在阀门工作中与闸板脱开。

5.8.8 阀杆的设计应该使阀杆与闸板的连接部分和阀杆在阀门压力作用范围内的部分,在轴向负荷下,其强度应超过阀杆在工作螺纹根部的强度。

5.8.9 整体阀杆应包含一个突出的锥面或球面,当闸板处于全开位置时封闭阀盖上的上密封面。阀杆与阀盖之间的上密封是本标准的要求,这项要求并不意味着暗含有(像某些制造商的推荐那样)当阀门处于压力下时,可以用于添加或更换填料的意思。

5.8.10 阀杆螺母的设计,应允许拆除手轮,同时应能使阀杆(和闸板)保持在任一固定的位置。

5.8.11 阀杆螺母与手轮之间的连接应通过一个六角形的结合面、带键槽的圆结合面或同等强度的其他方式。

5.8.12 当阀杆螺母借助于一个带有螺纹的套筒被支承于支架中,必须使用一种焊接锁定或一种可靠的机械锁定的方法,固定在套筒的适当位置。不允许采用捶尖冲或栽桩等简单金属扩散的方法锁定。

5.8.13 在关闭位置时,—个新的阀门的阀杆螺纹超出阀杆螺母的超出量,最小要有相等于一个磨损行程的距离,其最大超出量,对NPS≤6(DN≤150)的阀门为5倍磨损行程,对NPS>6(DN>150)的阀门为3倍磨损行程。

5.8.14 对NPS≥6(DN≥150)的阀门用于压力等级(Class)≥600时,应该配备带有滚珠或滚柱轴承的阀杆螺母。

5.9 填料和填料函

5.9.1 填料的截断面可以是方形或长方形或梯形。填料的公称径向宽度应符合表6。

6 填料的公称径向宽度

5.9.2 填料函的公称深度最少应容纳5个未经压缩的填料环,除非另有规定。接触填料的填料函表面区域应具有Ra175μin(4.5μm)的表面粗糙度或更光滑。

5.9.3 填料函的公称孔径(内径)应等于公称阀杆直径加上两倍的公称填料宽度再加上y,即等于d+2wy,见表6对数值的要求。

5.9.4 压紧填料应具备填料套和分体的填料压盖。填料压盖应具有两个供填料螺栓穿过的孔,而不采用用于填料压盖螺栓的豁槽。填料套和填料压盖应该自行对正,填料套的外边缘应有一个台肩,以防止填料套完全进入填料函内。

5.9.5 隔环只在买方指定时提供。为了容纳隔环,填料函的深度至少应等于一个最小深度,此最小深度为在隔环以上有3个未经压缩的填料环,在隔环以下有3个未经压缩的填料环,再加上隔环长度。

5.9.6 填料函孔径(内径)与填料套外径(见图B.1)之间的间隙,名义上应小于填料套内径与阀杆直径之间的径向间隙。

5.10 螺栓连接

5.10.1 螺栓连接是标准的英制系列螺栓连接,除非买方指定公制系列螺栓连接。阀盖与阀体结合部的螺栓连接应采用全长螺纹的双头螺柱,配以符合ASME B18.2.2或ASMEB18.2.4M规定的重型、半光六角螺母。

5.10.2 支架与阀盖的螺栓连接应采用全长螺纹的双头螺柱或带头的螺栓,配以六角螺母。

5.10.3 填料螺栓应为铰链螺栓、带头螺栓、双头螺栓或螺柱。应采用六角螺母。

5.10.4 1in(25mm)或更小的螺栓连接应采用粗牙(UNC)螺纹或相对应最接近的公制螺纹。大于25mm(1in)的螺栓连接应采用8牙螺纹系列(8UN)或相对于最接近的公制螺纹。螺栓的螺纹应为符合ASME B1.1规定的2A级(Class2A),而螺母的螺纹应为2B级(Class2B)。用做填料螺栓的螺柱,应采用符合ASME B1.12规定的5级(Class5)过盈配合。

5.11 操作

5.11.1 除非买方另有指定,供货方应提供用手轮直接操作的阀门,当逆时针方向旋转手轮时阀门开启。

5.11.2 手轮应为轮辐-轮缘型,最多有六条轮辐并且不应带有毛刺和锐边。除非另有规定,手轮应为一个整体铸件或锻件或是一个由多个碳钢件组合的结构件,包括其他碳钢产品形式。组装制造的手轮应具有可与整体铸件或锻件制造的手轮相同的强度和韧度特性。

5.11.3 手轮应标志有“OPEN”(开)并有一个箭头指向开启方向,除非由于手轮规格的限制不能实行这种标志。

5.11.4 应该用螺纹的手轮螺母将手轮固定在阀杆螺母上。

5.11.5 如果阀门需要安装链轮齿轮或动力驱动装置进行操作,买方应详细说明下列使用条件:

——用链轮操作时,阀杆中心线至链环底部的尺寸;

——正齿轮或锥齿轮,以及齿轮机构的手轮相对于管子轴线的位置;

——电力液压、气压或其他驱动装置形式;

——最高工作温度和通过闸板的压力差;

——动力驱动装置的动力源特性。

5.11.6 阀门与齿轮盒或动力驱动装置法兰之间的连接尺寸可按照ISO5210或必须符合买方的规定。

5.12 旁通和其他辅助接头

用于阀体或阀盖的辅助接头,如排泄管只有在买方指定时装备。连接的设计和结构以及辅助接头的管道必须符合ASME B16.34的规定。当NPS2或更大的阀门需要辅助接头时,辅助接头必须按照ASME B16.34规定的尺寸制作和定位。辅助接头的尺寸和定位必须按照采购单的规定。

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