GB12241安全阀一般要求.pdf
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1、1 1 范围 1 范围 本标准规定了安全阀的术语,设计和性能要求,试验,排量确定,当量排量计算,标志和铅封,质 量保证体系以及安装、调整、维护和修理等一般要求。 本标准适用于流道直径大于或等于 8 mm,整定压力大于或等于 0.1 MPa 的各类安全阀。本标准对 安全阀的适用温度未予限定。 2 规范性引用文件 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件, 其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB
2、/T 1047 管道元件的公称通径(GB/T 10472005,ISO 6708:1995,MOD) GB/T 1048 管道元件公称压力(GB/T 10482005,ISO 7268:1996,MOD) GB/T 1239.6 圆柱螺旋弹簧设计计算 GB/T 7306.1 55密封管螺纹 第 1 部分:圆柱内螺纹与圆柱外螺纹(GB/T 7306.12000,eqv ISO 7-1:1994) GB/T 7306.2 55密封管螺纹 第 2 部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹(GB/T 7306.22000,eqv ISO 7-1:1994) GB/T 9113(所有部分) 整体钢制管法兰 GB/T
3、 9124 钢制管法兰 技术条件 GB/T 12224 钢制阀门 一般要求 GB/T 17241.6 整体铸铁管法兰 JB/T 79(所有部分) 整体铸钢管法兰 JB/T 1752 阀门结构要素 外螺纹连接端部尺寸 JB/T 2769 PNl6.032.0 MPa 螺纹法兰 3 术语和定义 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2005-02-21 发布 2005-08-01 实施 中华人民共和国国家标准 安全阀 一般要求 Safety valvesGeneral requirements (ISO 4126-1: 1991, Safety valvesPart 1: General
4、requirements,MOD) GB/T 122412005 代替 GB/T 122411989 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 GB/T 122412005 2 3. 1 安全阀 safety valve 一种自动阀门,它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止压力超 过额定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。 3. 1. 1 直接载荷式安全阀 direct-loaded safety valve 一种仅靠直接的机械加载装置如重锤、 杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作
5、用力的 安全阀。 3.1.2 带动力辅助装置的安全阀 assisted safety valve 该安全阀借助一个动力辅助装置,可以在压力低于正常整定压力时开启。即使该装置失灵,阀门仍 能满足本标准对安全阀的所有要求。 3.1.3 带补充载荷的安全阀 supplementary loaded safety valve 这种安全阀在其进口压力达到整定压力前始终保持有一个用于增强密封的附加力。 该附加力 (补充 载荷)可由外部能源提供,而在安全阀进口压力达到整定压力时应可靠地释放。补充载荷的大小应这样 设定, 即假定该载荷未能释放时, 安全阀仍能在其进口压力不超过国家法规规定的整定压力百分数的前
6、提下达到额定排量。 3.1.4 先导式安全阀 pilot-operated safety valve 一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。 该导阀本身应是符合本标准要求的直接载荷式安 全阀。 3.2 压力 pressure 3.2.1 整定压力 set pressure 安全阀在运行条件下开始开启的预定压力,是在阀门进口处测量的表压力。在该压力下,在规定的 运行条件下由介质压力产生的使阀门开启的力同使阀辨保持在阀座上的力相互平衡。 3.2.2 超过压力 overpressure 超过安全阀整定压力的压力增量,通常用整定压力的百分数表示。 3.2.3 回座压力 re-seating pr
7、essure 安全阀排放后其阀辨重新与阀座接触,即开启高度变为零时的阀进口静压力。 3.2.4 冷态试验差压力 cold differential test pressure 安全阀在试验台上调整到开始开启时的进口静压力。 该压力包含了对背压力及温度等运行条件所作 的修正。 3.2.5 排放压力 relieving pressure 整定压力加超过压力。 3.2.6 排放背压力 built-up back pressure GB/T 122412005 3 由于介质流经安全阀及排放系统而在阀出口处形成的压力。 3.2.7 附加背压力 superimposed back pressure 安全阀
8、即将动作前在其出口处存在的静压力,是由其他压力源在排放系统中引起的。 3.2.8 启闭压差 blowdown 整定压力与回座压力之差。通常用整定压力的百分数来表示;而当整定压力小于 0.3 MPa 时则以 MPa 为单位表示。 3.3 开启高度 lift 阀瓣离开关闭位置的实际行程。 3.4 流道面积 flow area 阀进口端至关闭件密封面间流道的最小横截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论流量。 3.5 流道直径 flow diameter 对应于流道面积的直径。 3.6 排量 discharge capacity 3.6.1 理论排量 theoretical discharge cap
9、acity 流道横截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量,以质量流量或容积流量表示。 3.6.2 额定排量 certified(discharge)capacity 实测排量中允许作为安全阀应用基准的那一部分。额定排量可以取为下列三者之一: a) 实测排量乘以减低系数(取 0.9) ; b) 理论排量乘以排量系数,再乘以减低系数(取 0.9) ; c) 理论排量乘以额定(即减低的)排量系数。 3.6.3 当量计算排量 equivalent calculated capacity 当压力、温度或介质情况等使用条件与额定排量的适用条件不同时,安全阀的计算排量。 3.7 机械特性 mecha
10、nical characteristics 3.7.1 频跳 chatter 安全阀阀瓣快速异常地来回运动,运动中阀辨接触阀座。 3.7.2 颤振 flutter 安全阀阀瓣快速异常地来回运动,运动中阀瓣不接触阀座。 3.8 独立监察机构 independent authority 承担监督试验、审核安全阀排量计算书及证明书等各方面职责的机构。 GB/T 122412005 4 3.9 检查机构 inspection authority 负责审核是否符合本标准的主管机构。其与独立监察机构可能是,也可能不是同一机构。 4 设计和性能要求 4 设计和性能要求 4.1 设计、材料和结构 4.1.1
11、总则 4.1.1.1 应设计有导向机构以保证动作和密封的稳定性。 4.1.1.2 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。 4.1.1.3 应对所有外部调节机构采取上锁或铅封措施,以防止或便于发现对安全阀未经许可的调节。 4.1.1.4 用于有毒或可燃介质的安全阀应为封闭式,以防止介质向外界泄漏。 4.1.1.5 除非另外采取排泄措施,否则应在安全阀的阀体内液体可能积聚的最低部位设置排泄接口。 4.1.1.6 受力部件的设计应力应不超过相应国家标准的规定。 4.1.2 公称通径和公称压力 4.1.2.1 阀门的公称通径应符合 GB/T 1047 的规定。 4.1
12、.2.2 阀门的公称压力级应符合 GB/T 1048 的规定。 4.1.2.3 压力温度等级按 GB/T 9124 的规定。 4.1.3 端部连接 4.1.3.1 端部连接型式 a) 法兰连接按 GB/T 9113,GB/T 17241.6,JB/T 79 或 JB/T 2769 的规定。 b) 螺纹连接按 GB/T 7306.17306.2 或 JB/T 1752 的规定。 c) 焊接端部按 GB/T 12224 的规定。 d) 根据用户的要求,端部连接也可按其他标准的规定。 4.1.3.2 端部连接设计 安全阀端部连接的设计, 不论其型式如何, 都应使连接管道或支管的通道面积至少等于安全阀
13、进口 截面积(见图 1) 。 图 1 端部连接的设计 4.1.4 对安全阀弹簧的最低要求 4.1.4.1 弹簧材料 制造安全阀弹簧的材料应符合相应的材料标准的要求,并同其工作条件相适应。 4.1.4.2 弹簧标记 弹簧标记,包括打钢印或蚀刻,应限于做在其非有效圈上。 当弹簧钢丝直径小于 6 mm 时,可采用挂金属标牌或其他合适的方法来进行标记。 不符合符合符合 安全阀正常运行所需的内径 GB/T 122412005 5 4.1.4.3 弹簧质量保证书 弹簧制造厂应提供有关弹簧的质量保证书,表明弹簧按安全阀制造厂的技术要求完成加工和试验。 4.1.4.4 许用应力 许用应力应参照 GB/T 12
14、39.6 并根据以往满意的经验来确定。 对弹簧的使用温度及其工作环境都应 加以考虑。 4.1.4.5 弹簧圈间距 弹簧圈节距应均匀。 当安全阀阀瓣达到其额定排量对应的开启高度时, 弹簧工作圈之间不应发生接 触。此时弹簧的变形量应小于或等于弹簧圈并紧时变形量的 80。 4.1.4.6 检查、试验及公差 弹簧的制造质量、试验和公差应保证满足其使用功能。 所有弹簧应进行永久变形试验。 即将弹簧用安全阀制造厂规定的试验负荷压缩至少 3 次后, 测量其 原始自由高度;然后再将弹簧用试验负荷压缩 3 次,再次测量其最终自由高度。两次测量的自由高度的 差值即弹簧的永久变形量应不超过其原始自由高度的 0.5%
15、。 4.1.5 安全阀材料 4.1.5.1 安全阀材料应适合于流程介质、邻接部件以及其使用环境。 4.1.5.2 导向面的材料应耐腐蚀,并应加以选择以便把产生咬伤或卡阻的可能性降至最低限度。 4.1.5.3 用于承压部件的材料应由安全阀制造厂根据技术规范来加以控制。 该技术规范应确保控制材料 的质量、化学成分和机械性能至少相当于相应标准的规定。 4.2 动作性能和排量 4.2.1 动作性能 4.2.1.1 整定压力偏差 整定压力偏差不应超过3%整定压力或土 0.015MPa 的较大值。 4.2.1.2 排放压力 排放压力的上限应服从有关标准或规范的规定。 4.2.1.3 开启高度 不得小于阀门
16、制造厂标示的设计值。 4.2.1.4 启闭压差 4.2.1.4.1 对于启闭压差可调节的阀门,启闭压差的极限值根据使用要求可选择下列二者之一: a) 启闭压差最大值为 7整定压力,最小值为 2.5%整定压力; b) 启闭压差最大值为 15整定压力。 下列情形不受上述限制: 当流道直径小于 15mm 时,启闭压差最大值为 15%整定压力; 当整定压力 0.3MPa 时,启闭压差最大值为 0.03MPa。 4.2.1.4.2 对于启闭压差不可调节的阀门,启闭压差的最大值为 15整定压力。 4.2.1.4.3 对用于不可压缩介质的阀门, 启闭压差的最大值为 20整定压力。 但当整定压力小于 0.3M
17、Pa 时,启闭压差的最大值为 0.06MPa。 4.2.2 额定排量 安全阀的额定排量应不大于试验测定排量的 90。当采用排量系数方法时,额定排量应按下列二 者之一计算: a) 理论排量乘以排量系数,再乘以 0.9; b) 理论排量乘以额定排量系数。 GB/T 122412005 6 5 试验 5 试验 5.1 出厂试验 5.1.1 目的 所有安全阀成品应进行出厂试验。 试验的目的在于确保每台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渗漏,并调整到适合其指定的运行条件。 5.1.2 总则 所有临时用于试验的管道、连接件以及封闭装置应能足够承受试验压力。 试验后,应仔细地除
18、去所有临时焊接上的附件,并将留下的焊疤磨到与基体齐平,然后用液体渗透 或磁粉等无损探伤方法进行检查。 试验设备上的所有压力测量装置应按照相应国家标准的规定定期进行校准,以保证精度。 5.1.3 壳体液压试验 5.1.3.1 应用说明 封闭安全阀阀座密封面,在进口侧体腔部位施加试验压力,试验压力为其公称压力的 1.5 倍。 当安全阀承受附加背压力或安装于封闭的排放系统时(封闭式安全阀) ,应在其排放侧部位进行液 压试验。试验压力为最大背压力的 1.5 倍。 对于向空排放的安全阀或仅在排放时产生背压力的安全阀,不需在其排放侧部位进行液压试验。 5.1.3.2 试验持续时间 试验压力应在要求的数值时
19、保持足够长的时间, 以便对各个表面和连接部位进行目视检查。 试验压 力的持续时间在任何情况下不得少于表 1 的规定。排放侧部位试验的持续时间按 5.1.3.1 规定的压力和 出口通径来确定。 表 1 壳体液压试验的试验压力最短持续时间 公称压力或最大背压力/MPa 4.0 4.06.4 6.4 公称通径 DN/mm 试验压力的最短持续时间/min 50 2 2 3 5065 2 2 4 6580 2 3 4 80100 2 4 5 100125 2 4 6 125150 2 5 7 150200 3 5 9 200250 3 6 11 250300 4 7 13 300350 4 8 15 3
20、50400 4 9 17 400450 4 9 19 450500 5 10 22 500600 5 12 24 注:公称通径 DN600 时,试验时间应按比例增加。 5.1.3.3 安全要求 用适度纯净的水作为试验介质,试验时应排除阀体及试验管路内的空气。试验介质温度应在 5 GB/T 122412005 7 52。试验时,阀门或其部件不应承受任何形式的冲击载荷,例如锤击。 5.1.4 壳体气压试验 5.1.4.1 应用说明 应避免用气体来进行壳体试验。但在下列情况下并经有关各方同意后,可以将 5.1.3 规定的壳体液 压试验用空气或其他合适的气体来进行: a) 设计和结构上不适于充灌液体的
21、阀门; b) 使用工况不允许有任何微小水迹的阀门。 试验压力和加压方法按 5.1.3.1 的规定。 5.1.4.2 试验持续时间 试验持续时间和试验条件按 5.1.3.2 的规定。 5.1.4.3 安全要求 应考虑到气压试验中存在的危险性,并采取足够的预防措施。对下列有关因素要引起特别注意: a) 若在试验加压过程中的某个阶段阀门发生较大的破裂时,则会释放出大量的能量。因此,在升 压过程中不允许人员靠近。 b) 在设计阶段就应对试验条件下发生脆断的危险性予以充分评估,在选择要进行气压试验阀门 的材料时应考虑避免在试验中发生脆断危险。这就需要在各部件材料的脆变温度和试验温度之 间规定一个足够的差
22、值。 c) 应注意到当储罐的高压气体减压到阀门的试验压力时温度会下降这一实际情况。 d) 对在进行气压试验的阀门,只有当升压过程完成后才可作靠近的检查。 e) 对在进行气压试验的阀门,不得给予任何形式的冲击载荷。 f) 应采取措施防止压力超过试验压力。 5.1.5 冷态试验差压力的调整 除非安全阀已预先通过了 5.1.3 或 5.1.4 规定的壳体试验, 否则不允许用空气或其他气体作为试验介 质对安全阀进行冷态试验差压力的调整。 5.1.6 密封试验 安全阀的密封试验按有关标准或规范的规定。 5.2 动作性能和排量试验 5.2.1 总则 安全阀的动作性能和排量应通过符合本章要求的型式试验来确定
23、。试验介质为蒸汽、空气、水或其 他性质已知的气体或液体。 5.2.1.1 应用说明 本章适用于 3.1 定义的各类安全阀。 5.2.1.2 试验 动作性能试验按 5.2.2 的规定,排量试验按 5.2.3 的规定。当这些试验分别进行时,对介质流动有影 响的零部件应完整地安装在阀门中。 5.2.1.3 试验目的 试验目的在于测定在具体工作条件下阀门动作前、排放中及关闭时的各种特性,例如下列特性(但 不限于此) : a) 整定压力; b) 排放压力或超过压力; c) 开启高度; d) 回座压力或启闭压差; e) 用目视或听觉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;
24、GB/T 122412005 8 f) 阀门动作的重复性; g) 排量或排量系数。 5.2.1.4 试验手续 试验的目的和方式是为了提供必要的数据以鉴定阀门的动作性能和排量。为此,在进行试验前,应 将下列资料呈交独立监察机构并得到认可: a) 有关被试阀门的充分的资料,以及这些资料所代表的阀门和弹簧的系列范围; b) 试验装置的详细情况,包括推荐的仪表系统、试验程序和校准程序; c) 推荐的试验介质来源、容量、压力、温度和性质。 5.2.1.5 基于试验的结果计算 计算理论排量(见 6.2、6.3 或 6.5,及 6.4) ,并用此值和在排放压力下的实测排量来计算安全阀的 排量系数(见 6.1
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