电站用高温高压平板闸阀全国阀门标准化技术委员会.docx

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电站用高温高压平板闸阀全国阀门标准化技术委员会

ICS23.060.30

J16

备案号：

JB

中华人民共和国机械行业标准

JB/TXXXXX—XXXX

电站用高温高压平板闸阀

Hightemperatureand/orhighpressureparallelslidegatevalve

forsteampowerplant

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布

XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

目  次

前  言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国阀门标准化技术委员会（SAC/TC503）归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准为首次发布。

电站用高温高压平板闸阀

1　范围

本标准规定了电站用高温高压平板闸阀的术语和定义、结构型式和型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存与安装使用维护的基本要求。

本标准适用于公称尺寸DN50～800（NPS2～NPS32），公称压力PN100～PN760（Class600～Class4500），介质温度-29℃～620℃的电站等行业用高温高压钢制平板闸阀（以下简称闸阀）。

其他行业用高温高压平板闸阀可以参照采用。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1047管道元件

GB/T1048管道元件公称压力的定义和选用

GB/T12220通用阀门标志

GB/T12221金属阀门结构长度

GB/T12222多回转阀门驱动装置的连接

GB/T12224钢制阀门一般要求

GB/T12228通用阀门碳素钢锻件技术条件

GB/T12229通用阀门碳素钢铸件技术条件

GB/T12230通用阀门不锈钢铸件技术条件

GB/T14994高温合金冷拉棒材

GB150.2压力容器第2部分：

材料

GB150.3压力容器第3部分：

设计

GB/T15056铸造表面粗糙度评定方法

GB/T1972蝶形弹簧

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223钢铁及合金化学成分分析方法

GB/T228金属材料室温拉伸试验方法

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T23934热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件

GB/T23935圆柱螺旋弹簧设计计算

GB/T26480阀门的检验和试验

GB/T32808阀门型号编制方法

GB/T5218合金弹簧钢丝

GB/T5796.3梯形螺纹第3部分：

基本尺寸

GB/T699优质碳素结构钢

GB/T9113整体钢制管法兰

DL/T439火力发电厂高温紧固件技术导则

JB/T106阀门的标志和油漆

JB/T12000火电超临界及超超临界参数阀门用承压锻钢件技术条件

JB/T1613锅炉受压元件焊接技术条件

JB/T2920阀门电动装置型式、基本参数和连接尺寸

JB/T5263电站阀门承压铸钢件技术条件

JB/T6440阀门受压铸钢件射线照相检验

JB/T6617阀门用柔性石墨密封环技术条件

JB/T6902阀门液体渗透检测

JB/T6903阀门锻钢件超声波检测

JB/T7927阀门铸钢件外观质量要求

JB/T7928通用阀门供货要求

JB/T8858闸阀静压寿命试验规程

JB/T9625锅炉管道附件承压铸钢件技术条件

JB/T9626锅炉锻件技术条件

NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

JB/T47013.1承压设备无损检测第1部分：

通用要求

JB/T47013.2承压设备无损检测第2部分：

射线检测

NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T47014承压设备焊接工艺评定

NB/T47044电站阀门

YB/T5104油淬火-回火硅锰合金弹簧钢丝

YB/T5105阀门用淬火-回火铬硅合金弹簧钢丝

YB/T5136阀门铬钒弹簧钢丝

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

双闸板平板闸阀doublediscparallelslidegatevalve

闸板采用左右分离式设计的平板闸阀。

3.2　

单闸板平板闸阀solidparallelslidegatevalve

闸板为整体平板形式的平板闸阀。

3.3　

有导流孔平板闸阀parallelslidegatevalvewithconduit

阀门处于全开位置时，闸板下部的流道有圆孔，全开时与阀座内孔同心组成连续流道。

3.4　

无导流孔平板闸阀parallelslidegatevalvewithoutconduit

阀门处于全开位置时，闸板下部的无圆孔形流道。

4　结构型式和型号

4.1　结构型式

平板闸阀结构型式分为无导流孔平板双闸板、无导流孔平板单闸板、带导流孔双闸板、带导流孔单闸板等几种，具体结构如图1～图4所示，图5为螺栓连接阀体阀盖的平板闸阀。

说明：

1—阀体；2—阀座；3—闸板；4—弹簧；5—闸板架；6—阀杆；7—自紧密封；8—四开环；9—填料；

10—螺母；11—螺栓；12—手动装置；13—立柱；14—导向板；15—夹紧螺栓；16—压板；17—螺母；

18—螺栓；19—阀盖。

图1　无导流孔双闸板电站平板闸阀

说明：

1—阀体；2—阀座；3—闸板；4—阀杆；5—自紧密封圈；6—填料；7—螺母；8—螺栓；9—导向板；

10—手动装置；11—立柱；12—夹紧螺栓；13—填料压板；14—压套；15—预紧螺母；16-预紧螺栓；

17-四开环；18—阀盖

图2　无导流孔单闸板电站平板闸阀

说明：

1—阀体；2—闸板架；3—阀座；4—弹簧；5—闸板；6—阀杆；7—填料；8-填料；9—螺母；10—螺栓；

11—导向板；12—驱动装置；13—立柱；14—压板；15—螺栓；16—螺母；17—四开环；18—阀盖

图3　带导流孔双闸板电站平板闸阀

说明：

1—阀体；2—阀座；3—闸板；4—阀杆；5—自紧密封圈；6—填料；7—螺母；9—螺栓；10—导向板；14—立柱；12—压板；13—螺母；14—螺栓；15—四开环；16—阀盖。

图4　带导流孔单闸板电站平板闸阀

说明：

1—阀体；2—阀座；3—闸板；4—弹簧；5—闸板架；6—弹性销轴；7—阀杆；8—密封垫圈；9—阀盖；

10—填料；11—螺母；12—螺栓；13—压板；14—手动装置；15—支架；16—螺母；17—螺栓；

图5　阀体阀盖采用螺栓连接的电站平板闸阀型号

型号编制

闸板专用结构形式代码如表1所示，其余按GB/T32808的规定。

表1　闸板专用结构形式代码

闸板形式

单闸阀

双闸板

无导流孔

3

4

带导流孔

3K

4K

示例

采用电动装置操作，对焊连接端，双闸板带导流孔结构，阀座密封面材料为硬质合金，公称压力PN320，阀体材料为碳素钢的闸阀，型号表示为：

Z964KY-320。

采用电动装置操作，对焊连接端，单闸板无导流孔结构，阀座密封面材料为硬质合金，公称压力PN320，阀体材料为碳素钢的闸阀，型号表示为：

Z963Y-320。

5　技术要求

5.1　基本参数

公称压力按GB/T1048的规定。

公称尺寸按GB/T1047的规定。

5.2　压力-温度额定值

闸阀壳体等承压件材料的压力-温度额定值，除在技术协议中另有明确规定外，按GB/T12224的规定。

闸板采用弹性材料支撑结构或内部零件采用特殊材料的，如弹性材料允许使用的压力-温度等级低于阀门壳体材料的压力-温度等级，应当取其较低值，并在铭牌上予以标明。

5.3　结构长度

闸阀的结构长度应按GB/T12221中长度系列的规定，或按技术协议的要求。

5.4　端部设计

闸阀与管道的连接方式按闸阀技术规格书的规定，如果闸阀技术规格书中没有明确规定，则按下列规定：

（a）当采用对接焊连接时，阀体端部尺寸按NB/T47044规定；

（b）当采用法兰连接时，法兰连接的尺寸和密封面形式及尺寸按GB/T9113的规定。

与管道连接采用焊接形式的阀门，当阀体材料与管道材料不同时，阀门供方应提供与管道材料相同或相近的过渡接管，保证现场安装无异种钢焊接。

焊缝的焊接与检测符合NB/T47044之规定。

当采用法兰端的阀体铸件除去端部法兰制成一个焊接端的阀门时，制造单位应对铸件缺陷作出判断，对由此制成的焊接端的阀体铸件的质量负责，并按照NB/T47044的规定对端部进行无损检测。

5.5　结构要求

闸阀除应符合本标准的规定外,还应符合GB/T12224和NB/T47044的规定。

闸阀明显部位应配有闸板开度指示装置。

闸阀开启和关闭的全开和全关位置，应设置限位装置，防止闸板越位。

手动阀门需要输出位置信号时，阀门应设计行程开关位置，并配置行程开关。

在任何运行工况下，距离阀门1m处的最大噪音水平不得大于85dB（A）。

阀体与阀盖的连接结构如下：

（a）当压力级≤Class600（PN≤10.0MPa）时，可采用螺栓连接结构；压力级≥Class900（PN≥16.0MPa）时，采用压力自密封结构，合同或协议另有规定除外。

（b）阀体中法兰和中法兰螺栓的强度设计计算按GB150.3条款7的规定，计算结果应满足GB150.2中规定的材料许用应力值，并满足GB/T12224中条款6.4.1的要求。

（c）中法兰连接的密封形式为凹凸面、榫槽面或环连接面。

（d）采用压力自密封结构时，密封件应采用金属不锈钢密封圈或柔性石墨夹金属丝（片）的增强型密封圈。

阀体阀盖与不锈钢密封圈接触部位，应堆焊奥氏体不锈钢或硬质合金。

（e）阀体内压自紧密封结构应按GB150.3附录C.4的规定进行强度设计计算。

中腔泄压结构形式如下：

（a）双闸板的平板闸阀，中腔有可能发生异常升压现象，导致阀门启闭困难，强行打开可能损坏驱动零件或执行器。

结构设计时应采取有效措施避免，这些措施包括：

内部开设泄压孔、配置旁路阀门、配置平衡旁路管等。

（b）采用阀座或闸板开设泄压小孔防止阀体异常升压时，设置的泄压小孔应位于阀门上游一侧，孔径4-8mm。

（c）需要双向密封的平板双闸板闸阀，可通过配置旁路阀门避免中腔异常升压。

（d）采用壳体外置旁路阀门防止中腔异常升压时，旁路阀门应与闸阀上游侧相连。

5.6　阀体

阀体应当是铸造或锻造成型，也可由锻造分体焊接而成。

阀体铸钢件应无损检测合格后供货，或依合同规定。

阀体设计应保证阀门内、外密封的可靠性，除考虑工作条件下的密封可靠性外，还应考虑在承受最大不平衡压力下的密封可靠性，并考虑承压结构刚性，防止压力变化时，可能产生的塑性变形，导致阀门泄漏。

采用锻造工艺成型的阀体锻钢件等级及检测要求按照GB/T12228、JB/T12000、NB/T47008或NB/T47010等标准的规定。

采用铸造工艺成型的阀体承压件设计及检测，按照GB/T12229、GB/T12230、JB/T5263及JB/T9625标准的规定。

阀体为锻焊结构时，组件之间应采用对接焊形式，焊缝应按照NB/T47014的要求进行焊接工艺评定，焊缝处应通过打磨或者机加工的方式进行表面处理。

焊缝射线探伤，符合JB/T47013.2规定，射线探伤技术等级不低于AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级。

阀体密封面可采用本体堆焊或分离阀座焊接形式，密封面材料及其要求按照NB/T47044规定。

阀体流道设计应通畅，将压力损失减小到最低。

铸造阀体最小壁厚符合NB/T47044的规定；

阀体缺陷的焊补按照NB/T47044标准的规定。

使用高强度耐热材料，阀体最小壁厚超出NB/T47044要求范围的，可参照以下设计计算公式进行计算：

S=PD/（2[σ]—P）+C……………………………………

（1）

式中：

S——阀体壁厚（mm）；

P——工作压力（MPa）；

[σ]——阀体材料的许用应力（MPa）；

D——计算截面内径（mm）；

C——阀体壁厚附加余量（mm），其数值根据壁厚选取：

S-C≤10时，C=6；S-C≤20时，C=4；S-C≤30时，C=3；S-C≤40时，C=2。

许用应力按照GB150.2规定选取，允许根据标准采用中间压力级别，计算方法采用线性差值法。

5.7　阀盖

阀盖应当是铸造或锻造成型的，与阀体材料的技术要求相同。

对采用螺栓连接的铸造阀盖，除阀杆填料箱和加长阀盖颈部位置外，阀盖最小壁厚应符合NB/T47044的规定。

阀盖填料函底部，阀杆与阀盖接触处应设计倒密封，在阀门全开时，降低填料承压，防止外漏。

对锻钢自紧密封结构阀盖，其强度设计按照GB150.3进行应力计算校核。

阀盖缺陷的焊补按照NB/T47044标准的规定。

5.8　阀杆

阀杆应为整体结构，并且具有足够的强度和稳定性，保证阀杆在承受最大轴向作用力时不会发生收缩、弯曲变形或断裂。

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吻合密封，保护填料，防止外漏。

阀门的设计应确保阀杆与闸板的连接强度以及阀门承压区域内的阀杆强度大于阀杆梯形螺纹部位的强度。

阀杆与阀杆螺母的连接螺纹应为梯形螺纹，梯形螺纹按GB/T5796.3的规定，或按订货合同要求加工。

阀杆螺纹设计保证顺时针转动手轮时关闭阀门。

阀门的设计应确保阀杆在使用时不会旋转，并且保证阀杆不会脱离闸板或闸板架。

阀杆表面应抗蚀处理或采用不锈钢材料

阀杆与填料接触面处表面粗糙度应当不低于Ra0.8μm以上，且不允许出现任何缺陷，以减少填料与阀杆之间的摩擦力。

阀杆直线度偏差不得超过0.1mm/m。

5.9　闸板

闸板密封面材料及其制造质量要求符合NB/T47044规定。

闸板密封面硬度不低于40HRC，与阀座密封面之间保持3-5HRC硬度差，密封面任意三点硬度偏差不大于3HRC。

闸板应具有足够的强度，防止闸板受压发生变形，影响密封性能。

闸板的设计，应考虑防止闸板自由旋转的措施。

闸板启闭升降过程应有可靠的导向，全程无卡涩现象，闸板不得擦伤密封面。

带导流孔的闸阀全开时，阀座通道与闸板通道应对正一致，无导流孔的闸阀全开时，闸板底部不应滞留在通道内。

双闸板闸阀，两闸板之间应采取弹性支撑装置，保证压力变化时，阀门能有效密封。

弹性支撑元件的使用温度等级应不低于壳体材料设计温度等级。

全开时，双闸板闸阀下沿不得越过阀座密封面上部外沿，全开时两者保持合理的接触宽度，防止闸板越位失去导向。

带导流孔闸阀闸板导流孔与阀座孔必须调整对正，不得偏移。

5.10　阀座

闸阀阀座可采用分体焊接或阀体本体堆焊硬化形式。

阀座密封面应采用堆焊硬质合金，或其他表面硬化形式。

闸板密封面硬度不低于37HRC，与闸板密封面之间保持3-5HRC硬度差，密封面任意三点硬度偏差不大于3HRC。

阀座内径符合GB/T12224或NB/T47044标准的规定。

阀座材料的温度压力等级不低于阀体材料，可按照表4选择。

5.11　性能试验

阀体强度

强度试验压力应为阀门壳体38℃时最大允许工作压力的1.5倍,阀门（含焊缝处）不允许发生可见渗漏，试验后无变形、裂纹等结构损伤。

密封性能试验

a）高压密封试验压力应为阀门壳体38℃时最大允许工作压力的0.9倍,高压密封试验的持续时间按GB/T26480标准的规定。

当驱动机构是按设计工作压差进行选型时，密封试验压力为设计工作压差的0.9倍。

b）高压密封试验泄漏率符合GB/T26480的规定或按照订货技术协议的规定。

c）带旁路的阀门，同时关闭旁路阀门，检验其密封性能。

填料密封试验

a）阀杆填料密封试验压力为阀门壳体38℃时最大允许工作压力的1.1倍，在持续保压时间内，填料箱顶部不允许有可见泄漏，试验时闸阀处于开、关的中间位置状态。

b）填料密封试验的试验持续时间，按GB/T26480标准的规定。

上密封性能试验

a）上密封试验压力应为阀门壳体38℃时最大允许工作压力的1.1倍。

上密封试验的持续时间按GB/T26480标准的规定。

b）上密封阀门试验时，应确保阀杆与阀盖上密封副压紧到位，并松开填料压盖螺母后进行。

c）上密封性能试验，不允许有可见泄漏。

工作压差密封试验

a）给出进出口工作压差的阀门，进行工作压差密封试验。

密封试验压力为给定压差的0.9倍。

工作压差密封试验的持续时间按GB/T26480标准的规定。

b）工作压差密封试验的泄漏率，符合GB/T26480标准的规定或按照订货技术协议的规定。

动作试验

a）闸阀动作试验，按空载与带载分别进行。

b）阀门在空载条件下，进行三次全开到全关及全关到全开的循环动作性能试验，动作过程平稳，无卡涩，密封面无擦伤。

空载试验时，检查闸板位置与阀座的位置是否对正、开度指示是否准确、限位装置是否准确。

c）带载动作试验时，对于给定最大运行压差的闸阀，带载动作试验压力为该最大运行压差的1.1倍。

阀门在最大运行压差下，进行三次全开到全关及全关到全开的循环动作性能试验，密封面无擦伤，无泄漏，启闭平稳。

d）对于未给定最大运行压差时，带载动作试验压力为阀门壳体38℃时最大允许工作压力的1.1倍。

阀门在该运行压力下，进行三次全开到全关及全关到全开的循环动作性能试验，密封面无擦伤，无泄漏，启闭平稳。

5.12　驱动装置

驱动装置操作力的计算依据为阀门主路打开或关闭时，阀座两侧的最大压差（带平衡阀的闸阀，为平衡阀打开后，压力平衡时的压差值）。

合同或协议另有要求时，满足其规定。

阀门的驱动装置要有足够的操作力，阀门的安装支架须与驱动装置匹配，保证阀门在主路打开或关闭时的稳定性。

在阀门启闭过程的任何位置均不发生阻滞及颤振，而且应能良好地满足阀门的操作力矩（力）要求，驱动装置的输出转矩或推力，应至少为阀门计算转矩或推力的1.2倍。

驱动装置应有明显的开度指示，指示阀门的开度及方向，应同时配置手轮装置，并具有自锁功能。

阀门无论配置何种手轮或其他驱动装置，在阀门最大压差条件时，其所配带手轮的最大操作力不大于360N，应以顺时针方向转动手轮为关闭方向。

阀门支架端部与驱动装置的连接尺寸应符合GB/T12222或JB/T2920的规定。

若采用链轮、齿轮传动、气动或电动等驱动装置操作，买方应在订货合同中提供有关条件，如：

链轮的操作尺寸，齿轮传动箱上手轮的方位，电动、液动、气动或其它驱动装置的型式，闸阀的最大工作压差和温度，输入电源的条件、气源条件、故障保护要求、信号控制方式等。

带旁路阀门，应明确旁路阀门的驱动方式。

5.13　旁通装置

平板闸阀DN250（NPS10）及以上尺寸产品，或DN150（NPS6）及以上，且工作压差大于等于16MPa或技术协议有要求时，阀门进出口之间应配置外旁路平衡阀，避免高压差擦伤闸板及阀座密封面。

闸阀旁通装置包括平衡管或旁路阀门。

旁通装置管道的连接位置和尺寸符合GB/T12224的规定。

旁通装置管道的最小尺寸按表2的规定。

旁路阀门流向应满足闸阀流向设计的要求。

旁路阀门驱动方式，以合同或技术协议规定为准。

带进出口旁路阀的闸阀，应先行打开旁路阀门后，开启闸阀。

带中腔旁路阀的闸阀，须打开中腔旁路阀后，开启闸阀。

闸阀关闭后，应同时关闭旁路阀门。

旁通阀及平衡管的焊接满足NB/T47044的规定。

表2　

旁通装置管道尺寸

公称尺寸

DN（mm）

连接管最小公称尺寸

DN（NPS）

公称管径

NPS（inch）

80～100

15（1/2）

3～4

125～200

20（3/4）

5～8

225～300

25

（1）

9-12

≥350

40（1.5）

≥14

5.14　弹簧

选择弹簧材料的允许使用温度应符合设计工作温度要求。

弹簧形式可以为圆柱弹簧或蝶形弹簧，圆柱弹簧符合GB/T23934及GB/T23935的规定，蝶形弹簧符合GB/T1972的规定。

弹簧安装后压紧力应能维持闸板与阀座处于吻合状态，并且不会擦伤密封面。

5.15　填料及填料箱

所有需要填料的阀门都应采用的自润滑填料，其可滤氯化物含量不超过25mg/l，填料应具有降低阀杆表面腐蚀的措施，并且不需要拆卸阀杆就可更换。

填料箱内径为阀杆直径加两倍填料宽度再加0.8mm之和。

填料箱深度为不得少于5圈未经压缩填料的高度，填料上下两圈为不锈钢丝编织增强型。

填料箱内壁与推力接触部位表面粗糙度不低于Ra3.2μm以上。

不得采用开口式填料压板。

不得采用石棉类填料。

5.16　静压寿命试验

闸阀按JB/T8858的规定进行静压寿命试验，静压寿命次数按表3的要求。

表3　静压寿命试验次数

公称尺寸

DN（mm）

静压寿命次数≥次

公称管径

NPS（inch）

≤100

2000

≤4

150～400

1000

6～16

≥450

500

≥18

5.17　无损检测

5.17.1无损检测人员要求和工艺要求按JB/T47013.1的规定。

5.17.2承压锻件应按JB/T6903逐件进行超声波检测，合格等级2级。

5.17.3承压铸件应按JB/T6440逐件进行射线检测，合格等级2级，检测部位按照NB/T47044标准之图14及15的规定。

制造单位可增加其他部位检测，同时应对未检测部位质量负责。

5.17.4所有闸阀壳体焊接连接端及锻焊结构的闸阀承压件，焊接端部位及锻焊结构的焊缝须按JB/T47013.2进行检测，射线照相的质量要求不低于AB级，检查结果符合Ⅱ级规定。

5.18　润滑与防护

阀杆与阀杆螺母连接螺纹副，应设计润滑、防尘和防锈的防护装置，减缓螺纹磨损，降低操作力矩。

5.19　外观质量

铸钢件外观质量应不低于JB/T7927的B级要求,无粘砂、氧化皮裂纹、热裂、冒口残留打磨平整，表面粗糙度应满足GB/T15056的规定，或按图样及技术协议规定。

锻钢件外观质量应符合NB/T47008的规定，无肉眼可见的裂纹、折叠、夹杂、白点等有害缺陷的存在，形状、尺寸符合图样设计要求。

6　材料

6.1　阀门材料应根据使用工况、制造要求及合同要求进行选用；壳体承压件材料选用时，其最高使用温度不得超过壳体承压件材料的最高使用温度的规定。

螺栓、螺母等紧固件的材料应满足闸阀使用压力和温度规定。

6.2　焊接端连接的阀门阀体碳含量符合下列要求：

（a）碳素钢及碳锰钢最大含碳量为0.25%；

（b）CrMo合金钢最大含碳量为0.15%。

6.3　主要零件材料推荐选用如表4所示。

表4　主要零件材料

零件类型

标准代号

推荐材料牌号

适用温度（℃）

阀体

阀盖

闸板

铸钢

GB/T12229

WCB

≤425

JB/T5263

WC6

≤593

JB/T5263

WC9

≤649

JB/T5263

C12A

≤649

JB/T9625

ZG230-450

≤430

JB/T9625

ZG1