阀门常用标准及涵盖的设计要求、材料规范和试验方法

1. ISO标准（国际标准化组织标准）

ISO 10434 - 2004《石油和天然气工业 - 管线输送系统用钢制球阀》

设计方面：

材料方面：

性能测试方面：

详细说明了球阀的压力试验程序，包括强度试验和密封试验。强度试验压力通常为设计压力的 1.5 倍左右，检验阀体和连接部位的强度，试验时需观察阀体有无渗漏、变形等情况，持续时间一般不少于规定时长。    

密封试验分为低压和高压密封试验。低压密封试验主要检查阀座的密封性，压力值根据阀门规格和应用场景确定；高压密封试验模拟实际工作压力下的密封情况，确保阀门在运行压力下无泄漏。此外，还包括阀门的操作扭矩测试，要求阀门操作灵活轻便，操作扭矩在规定范围内，以保证操作人员能方便地开关阀门。  

设计与结构：

材料选用：

性能要求：

止回阀的性能测试主要包括反向密封性能测试和正向流动阻力测试。反向密封性能测试在规定的反向压力下进行，检查阀瓣与阀座之间的密封性，通过检测泄漏量判断是否合格，泄漏量需控制在极小范围内甚至为零。

正向流动阻力测试测量流体通过止回阀时的压力损失，要求在满足密封性能的前提下，尽量减小流体阻力，提高管道系统的输送效率。测试时采用标准流量的流体通过阀门，测量阀门前后的压力差，该压力差需符合标准规定值。

1. GB/T 12232 - 2005《通用阀门 法兰连接铁制闸阀》  

设计要求：

材料规范：

试验方法：

包括壳体试验和密封试验。壳体试验是对阀体等承压部件进行的强度试验，试验压力为阀门公称压力的 1.5 倍，持续时间不少于 5 分钟，检查阀体是否有渗漏、变形等情况，采用水压试验时，需缓慢升压至试验压力，保压期间观察有无泄漏迹象。

密封试验分为上密封试验和闸板密封试验。上密封试验主要检查阀杆处的密封情况，试验压力根据阀门公称压力确定，在试验压力下检查阀杆密封处有无泄漏；闸板密封试验则是检验闸板与阀座之间的密封性能，试验压力依据阀门的公称压力和使用要求确定，可采用气体或液体作为试验介质，通过检测泄漏量判断密封是否合格，气体试验时可采用发泡剂或压力降法检测泄漏。

试验程序与判定标准：

1. API标准（美国石油学会标准）

API 6D - 2020《石油和天然气工业 - 管线阀门》

设计与制造规范：

性能验证与质量保证：

2. ASME标准（美国机械工程师学会标准）

ASME B16.34 - 2017《法兰、螺纹和焊接端阀门》

尺寸与连接标准：

压力 - 温度等级标准：

建立了阀门的压力 - 温度等级体系，根据阀门的材料、结构和尺寸等因素，确定阀门在不同温度下能够承受的最大压力。这对于阀门在高温或低温环境下的安全使用非常重要。例如，对于碳钢阀门，在常温下可能能够承受较高的压力，但在高温环境下，由于材料强度的降低，其允许的最大压力会相应下降。通过压力 - 温度等级表，用户可以方便地选择适合特定工况的阀门。不同材料的阀门有不同的压力 - 温度等级曲线，如不锈钢阀门在高温下的压力承受能力相对碳钢阀门较高，在低温下也有较好的韧性，其压力 - 温度等级曲线反映了这种材料特性，用户可根据实际工况温度和所需压力，对照曲线选择合适的阀门材料和规格。

1. EN标准（欧洲标准） 

EN 12516 - 1 - 2005《工业阀门 - 壳体强度设计 - 第 1 部分：钢制阀门》

强度设计原理：

材料性能考虑：

在进行壳体强度设计时，要结合材料的性能。标准规定了不同钢材的屈服强度、抗拉强度等力学性能指标与壳体强度设计的关系。例如，根据材料的屈服强度，可以计算出阀门在不发生塑性变形的情况下能够承受的最大压力，一般设计压力要小于材料屈服强度除以安全系数的值，安全系数根据阀门的应用场合和重要性确定，如一般工业阀门安全系数在 1.5 - 3 之间。

同时，材料的韧性也是一个重要因素，尤其是在低温或冲击载荷的情况下，足够的韧性可以防止阀门壳体发生脆性断裂。通过冲击试验（如夏比冲击试验）测定材料的冲击韧性值，要求在规定的试验温度下，材料的冲击韧性不低于标准规定值，如在低温工况下，要求钢材的冲击韧性达到一定数值，以保证阀门在低温环境下的安全运行。  

EN 1349 - 2005《工业阀门 - 铸铁单扇或双扇闸阀》

闸阀设计特点：

对于铸铁闸阀，标准规定了单扇和双扇闸阀的设计要求。单扇闸阀的闸板设计要考虑到与阀座的良好密封，闸板的形状和尺寸要与阀体内部流道相匹配。闸板的密封面一般采用平面或略带锥度的形式，与阀座密封面紧密贴合，密封面的加工精度要求较高，表面粗糙度低，以保证密封效果。

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