GB∕T 40515-2021 船舶和海上技术 船用超低温截止阀 设计与试验要求.pdf
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1、ICS 47.020.30 CCS U 52 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 40515-2021/ISO 18139:2017 船舶和海上技术船用超低温截止阀设计与试验要求Ships and marine technology-Globe valves for use in low temperature applications-Design and testing requirements 2021-08-20发布CISO 18139:2017,IDT) 国家市场监督管理总局毕+国家标准化管理委员会也叩2022-03-01实施GB/T 40515-2021/1S0 18139:20
2、17 目次前言.1 I 范围.2 规范性引用文件3 术语和定义24 压力-温度额定值34.1 介质类型34.2 工作压力和设计温度35 结构45.1 截止阀基本结构45.2 阀体的型式与材料45.3 加长阅盖的型式与材料55.4 阀盘的型式与材料55.5 阀杆的型式与材料55.6 阀杆密封65.7 阀座密封圈的型式与材料65.8 螺栓和螺母的型式与材料65.9 驱动装置和操作机构的要求65.10 表面处理75.11 焊接和热处理86 试验和检验86.1 材料检验86.2 无损检测86.3 尺寸96.4 外观.96.5 热处理96.6 操作性能试验96.7 压力试验、上密封试验和密封性试验106
3、.8 防火试验106.9 低温试验107 标志u附录A(资料性)超低温截止阀13参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 GB/T 40515-2021/IS0 18139:2017 目Ij1=1 本文件按照GB/T1.1-2020(标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件使用翻译法等同采用国际标准ISO18139: 2017 (船舶和海上技术超低温截止阀设计与试验要求。与本文件中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/ T 12220-2015工业阀门标志CI
4、SO5209: 1977 ,MOm 本文件做了下列编辑性修改:补充ASTMA105/ A105M ASTM A216/ A216M ASTM A312/ A312M和ASTMA358/ A358M四个规范性引用文件,原标准中遗漏。-一表2中,Class列改为PNCClass)列,并增加表注,便于我国使用。为保证标准结构合理性,原文中的6.9.4标志改为7标志。本文件由全国船用机械标准化技术委员会CSAC/TC137)提出并归口。本文件起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、双恒阀门集团有限公司、招商局邮轮研究院(上海)有限公司、上海沪东造船阀门有限公司、大连船用阀门有限公司。本文件主要起草人
5、:吴永峰、陈声坦、蒋永旭、金宁、周雪、陈星、郭散、翁武秀、王世凯、黄晓伟。I 1 范围GB/T 40515-2021/IS0 18139:2017 船舶和海上技术船用超低温截止阀设计与试验要求本文件规定了在超低温环境下(-196C-50 C)船用超低温截止阀的设计、制造和试验要求。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO 5209 通用工业阀门标记(Generalpurpose industrial valves-Marking
6、) ISO 28921-1工业阀门低温用隔离间第1部分:设计、制造及产品检测CIndustrialvalves Isolating valves for low-temperature applications-Part 1: Design, manufacturing and production tes ting) ASME B1.5 梯形螺纹(AcmeScrew Threads) ASME B1.8 短牙梯形螺纹(StubAcme Screw Flanged Fittings) ASME Bl6.5 管法兰及法兰附件(PipeFlanges and Flanged Fittings) A
7、SME Bl6.10 阀门结构尺寸(Face-to-Faceand End-to-End Dimensions of Valves) ASME Bl6.11 承插焊和螺纹连接的锻造管件(ForgedFittings. Socket-Welding and Threaded) ASME Bl6.25 对焊端部(Butt-weldingEnds) ASME Bl6.34 法兰、螺纹和焊接端连接的阀门(Valves-Flanged,Threads, and Welding End) ASME Bl6.47 大直径钢法兰(LargeDiameter Steel Flanges) ASME B46.1
8、表面特征(表面粗糙度、波纹度和花纹方向)(Surface Texture (Surface Roughness. Waviness. and Lay) ASTM A105/ A105M 管道用碳素钢锻件标准规范(StandardSpecification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications) ASTM A182/ A182M 高温用锻1I或轧制合金钢和不锈钢管法兰、锻1I管件、阀门及部件(Forgedor Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges. Forged Fittings and Valves and
9、 Parts for High-temperature Service) ASTM A194/ A194M 高温或高压或高温高压螺栓用碳钢及合金钢螺母(Carbonand Alloy Steel Nuts and Bolts for High-Pressure and High-Temperature Service) ASTM A216/ A216M 高温用可熔焊碳铜铸件标准规范(StandardSpecification for Steel Castings Carbon Suitable for Fusion Welding. for High-T emperature Service)
10、 ASTM A312/ A312M 元缝、焊接和重度冷加工奥氏体不锈钢管(StandardSpecification for Seamless. Welded, and Heavily Cold Worked Austenitic Stainless Steel Pipes) ASTM A320/ A320M 低温用合金钢和不锈钢螺栓材料(Alloys-SteelBolting material for Low-T emperature service) ASTM A350/ A350M 需切口韧性试验的管道部件用碳钢和配合金钢锻件(Forgings.Carbon and Low-Alloy
11、Steel. Requiring Notch Toughness T esting for Piping Components) GB/T 40515-2021/1S0 18139 :2017 ASTM A351/ A351M 容压件用奥氏体铸件(Casting.Austenitic. Austenitic-Ferritic (Duplex). for Pressure-Containing Parts) ASTM A358/ A358M 高温设备和一般应用用电熔焊奥氏体络镇不锈钢管的标准规范(Standard Specification for Electric-Fusion-Welded
12、Austenitic Chromium-Nickel Stainless Steel Pipe for High Temperature Service and General Applications) ASTM A536/ A536M 球墨铸铁件(StandardSpecification for Ductile Iron Castings) ASTM A694/694M 高压传输设备的管法兰、配件、阀门及零部件用碳素钢及合金钢锻件(Forg-ings. Carbon and Alloy Steel. for Pipe Flanges. Fittings. Valves, and Part
13、s for High-Pressure Trans misslOn service) ASTM E186 厚壁2in4.5 in(50.8 mm114 mm)J钢铸件参考射线底片(ReferenceRadio-graphs for Heavy-Walled (2 to 41/ 2-in. (50.8 to 114 mm) Steel Castings) ASTM E446 厚壁等于和小于2in的铸钢件参考射线底片(ReferenceRadiographs for Steel Castings up to 2 in. in Thickness) ASME Sec. V 无损检测(Nondes t
14、ructi ve Examina tion) ASME Sec. VIII 压力容器(Rulesfor Construction of Pressure Vessels) AP1 598 阀门检验与测试(Valve1nspection and Testing) AP1 600 法兰端、对焊端及螺栓阅盖的钢质闸阀(SteelGate Val ves-Flanged Butt-welding Ends. Bol ted Bonnets) MSS-SP-55 阀门、法兰、管件及其他管组件用铸钢件质量标准(目视检验)Quality Standard for Steel Castings for Val
15、ves . Flanges and Fittings and other Piping Components (Visual Method) BS 1873 石油、石化及相关工业用钢制截止阀与截止止回阀(法兰端和对焊端)(Specifica tion for steel globe and globe stop and check valves (flanged and butt-welding ends) for the petroleum. petro chemical and allied industries) 3 术语和定义3.1 下列术语和定义适用于本文件。1SO和1EC用于标准化
16、的术语库地址如下:IEC: http:/www.electropedia.org/ 1SO:http:/www.iso.org/obp 公称尺寸nominal diameter DN 用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识。它由字母DN和后跟元因次的整数数字组成。这个数字与端部连接件的孔径或外径(用mm表示)等特征尺寸不直接相关。3.2 2 注,:I徐在相关标准中另有规定,字母DN后面的数字不代表测量值,也不能用于计算目的。注2:采用DN标识系统的那些标准,可给出DN与管道元件的尺寸的关系,例如DN/OD或DN/ID。公称压力nominal pressure PN 用于参考的与压力相关的数
17、字标识。注,.所有由相同公称尺寸WNl和相同PN数标记的设备用于同类型端部连接件,应具有相同的匹配尺寸。注2.许用工作压力基于材料、设计和工作温度,并从相关标准的压力/温度表中选取。GB/ T 40515-2021/ ISO 18139 :2017 3.3 3.4 公称管道尺寸nominal pipe size NPS 用于表征管件、法兰或法兰附件端部连接件的尺寸的无量纲数字。注i亥数字不必与法兰或法兰附件的内径相同。等级c1ass 用 于标记管系零部件的力学和尺寸特征的,由字母Class及后的无量纲整数数字组成。4 压力-温度额定值4.1 介质类型介质类型见表1。表1介质类型(示例)介质类型
18、温度(大气压下)rC液体密度(密度)/ (kg/ m3) LNG(液态天然气)163-88 434478 NG(天然气)一16065 0.70.89 LN2(液氮)- 196 804 N,(氮气)一19665 1.184 4.2 工作压力和设计温度本阀门工作压力和设计温度见表2。表2工作压力和设计温度最大工作压力备注PN(Class) MPa(Psi) 20050 ) 2.0(290) 50(300) 5.2(50) 100(600) 10.30 500) 常温下130(800) 13.8(2 000) 150(900) 15.5(2 250) 注.增加 与Class相对应的PN数值,方便我国
19、使用。压力级和最大工作压力应满足ASMEBl6.34规定的标准级。设计温度应在196 C 100 C。注1当压力等级超过PN150(Class900)时,可按照双方达成的协议进行。注2:工作压力根据订购方提供管道工况而定。3 GB/T 40515-2021/ 1S0 18139 :2017 5 结构5.1 截止阀基本结构截止阀按螺杆型式分为内螺杆CIS)型和外螺杆带支架COS&.Y)型,一般具有螺栓阀盖实心阀盘和加长阀盖等结构。当阀门打开时,阀杆上升,并且于轮具有上升或不上升结构o截止阀的结构与功能如本文件所示。当有不同于本文件的结构时,制造方可以按照与订购方达成协议进行(截止阀基本结构参见附
20、录A中图A.1)。5.2 阀体的型式与材料5.2.1 型式截止阀通常是整体上装式螺栓连接阀盖的结构型式。5.2.2 材料材料应选用性能不低于表3所列的材料,对于法兰端类型的阀门材料可用焊接端类型材料替代。表3备制造方法的材料类型材料制造方法法兰端型式焊接端型式锻造ASTM A182 F304、F316ASTM A182 F304L、F316L铸造ASTM A351 CF8,CF8M AST1 A351 CF3、CF3岛f5.2.3 制造4 除非订购方另有规定,阀门应按照下列要求进行制造:a) 阀门结构长度应符合ASMEBl6.10。b) 阀门壳体最小壁厚应符合ASMEBl6.34中表3A和3B
21、的要求。c) 阀体的端部连接型式为焊接端型式或法兰端型式,制造应符合如下规定:1) 焊接端型式承插焊端 PN20 Class150、PN50Class300按ASMEBl6.11的Class3000级。 PN1 00 C Class600)按ASMEBl6.11的Class6000级。 PN130CClass800) PN250CClass1500)按ASMEBl6.11的Class9000级。对焊端 连接管道的厚度小于Sch40:满足Sch40并根据ASMEB16.25或BS1873制造。 连接管道的厚度大于Sch40:满足连接管道的厚度,并根据ASMEBl6.25或BS 1873制造。 连
22、接管道的厚度应满足订购方提供的壁厚系列。2) 法兰端型式小于或等于NPS24CDN600)按ASMEBl6.5制造 PN20 Class150、PN50Class300:突面CRF)型法兰。 超过PN100 (Class600) :大槽面CLGF)型法兰或突面CRF)型法兰。GB/T 40515-2021/IS0 18139:2017 -一大于或等于NPS26CDN650)按ASME816.47制造 PN20 Class150、PN50Class300:突面CRF)型法兰。 超过PN100CClass600):大槽面CLGF)型法兰或突面CRF)型法兰。表面的加工精度应符合ASMEBl6.5和
23、ASME816.47的要求,并按照ASME1346.1进行测量。5.3 加长阀盖的型式与材料5.3.1设i十加长阀盖型式应符合:a) 阀盖最小壁厚应满足ASME816.34表3A和3B的要求,对于上密封座后的加长颈部应满足ASME 816.34中6.1.3的要求;b) 阀盖与阀体间的法兰连接应满足API600中5.5或BS1873的要求;c) 加长阀盖的长度应满足IS028921-1;d) 隔离套环和滴水板可安装在非绝缘的加长阀盖上;巳)隔离线应在设计图上规定,防止阀门操作区域冻结;f) 上密封座安装在加长阀盖内部。5.3.2 材料制造方法为铸造或焊接铸(锻)件及连接管。a) 铸造时:阅盖宜采
24、用更优于阀体性能的材料制造;b) 焊接铸(锻)件及连接管一一铸造区域:ASTMA351 CF3,CF3M; 一一锻造区域:ASTM A182 F304L、F3161斗连接管区域:ASTMA312或相当于ASTMA358 304L、316L的材料或更好的材料;连接管应为元缝管,直缝钢管和螺旋钢管是不允许的。5.4 阀盘的型式与材料5.4.1设t十a) 阀盘应为单片式,放置在阻塞流动端口处。注.当温度范围为80 C-52 C时,可使用软密封阀盘ob) 阀盘应使阀体工作时阀座磨损最小化。c)词盘导轨应使阀盘与阀杆对准。d ) 如果阀体有阀座,则不需要单独阀座密封圈。5.4.2 材料材料应为ASTMA
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