城镇供热用双向金属硬密封蝶阀

城镇供热用双向金属硬密封蝶阀1范围本标准规定了城镇供热用双向金属硬密封蝶阀（以下简称蝶阀）的术语和定义、标记和参数、结构、一般要求、要求、试验方法、检验规则、标志、防护、包装和贮运。本标准适用于公称压力小于或等于PN25、公称尺寸小于或等于DN1600、热水温度小于或等于200℃、蒸汽温度小于或等于350℃的供热用蝶阀。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。GB150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.2埋弧焊的推荐坡口GB/T1047管道元件DN（公称尺寸）的定义和选用GB/T1048管道元件PN（公称压力）的定义和选用GB/T1220不锈钢棒GB/T3091低压流体输送用焊接钢管GB/T8163输送流体用无缝钢管GB/T9113整体钢制管法兰GB/T9119板式平焊钢制管法兰GB/T9124钢制管法兰技术条件GB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管GB/T12223部分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/T13927-2008工业阀门压力试验GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T30308

氟橡胶通用规范和评价方法GB/T30832蝶阀流量系数和流阻系数试验方法JB/T106阀门的标志和涂漆NB/T47013.2-2015承压设备无损检测第2部分：射线检测NB/T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T47013.5-2015承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件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3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1双向密封bidirectionalseal在两个方向即阀门上标示的主密封方向和与主密封方向相反的方向都能密封。3.2金属密封metaltometalseal密封座与蝶板密封面的密封配对材料为金属对金属的结构。3.3开关扭矩breakawaythrust/breakawaytorque在最大压差下开启和关闭阀门所需的扭矩。3.4弯矩bending

moment阀门在承受弯曲荷载时产生的力矩。4标记和参数4.1标记4.1.1标记的构成及含义蝶阀标记的构成及含义应符合下列规定：—公称压力（MPa）密封面材料代号（不锈钢：H；硬质合金：Y）结构形式代号（双偏心：2；三偏心：3）端部连接形式代号（法兰式：4；焊接式：6）驱动方式代号（蜗轮：3；电动：9；手柄省略）产品代号（Ds）4.1.2标记示例公称压力为2.5MPa、密封面材料采用不锈钢、结构形式为三偏心、驱动方式为蜗轮驱动的蝶阀标记为：Ds363H-25。4.2参数蝶阀的公称尺寸应符合GB/T1047的规定。蝶阀的公称压力应符合GB/T1048的规定。5结构5.1蝶阀基本结构和主要零部件示意见图1。5.2蝶阀宜设置吊耳。说明：1——法兰；2——底盖；3——阀体；4——压簧；5——密封圈；6——蝶板；7——固定轴；8——销；9——阀杆；10——轴套；11——填料箱；12——O型圈；13——挡圈；14——传动箱；L——蝶阀结构长度。图1蝶阀基本结构和主要零部件示意6一般要求6.1连接端6.1.1当连接端采用焊接连接时，阀体两端的焊接尺寸应符合GB/T985.1或GB/T985.2的规定。6.1.2当连接端采用法兰连接时，公称压力小于或等于PN16端部法兰可采用板式平焊钢制管法兰，法兰尺寸应符合GB/T9119的规定；公称压力大于PN16端部法兰应采用对焊法兰，法兰尺寸应符合GB/T9113的规定。连接法兰的尺寸公差应符合GB/T9124的规定。双法兰阀体两端法兰螺栓孔的轴线相对于阀体（法兰）轴线的位置度公差应小于表1的规定。表1位置度公差单位为毫米法兰螺栓孔直径位置度公差11.0～17.51.022～301.533～482.552～623.06.1.5当阀体两端需配置袖管时，应符合附录A的规定。6.2结构长度和阀座通道蝶阀的结构长度和阀座最小流量通道直径应符合表2的规定。表2结构长度和阀座最小流量通道直径单位为毫米蝶阀公称尺寸结构长度阀座最小流量通道直径DN200230138DN250250185DN300270230DN350290275DN400310321DN450330371DN500350422DN600390472DN700430575DN800470670DN900510770DN1000550870DN1200630970DN160079013606.3尺寸偏差6.3.1阀体圆度允许偏差应符合表3的要求。表3阀体圆度允许偏差单位为毫米蝶阀公称尺寸≤DN200DN250～DN600≥DN700阀体圆度允许偏差≤1≤2≤36.3.2结构长度极限偏差应符合表4的要求。表4结构长度极限偏差单位为毫米蝶阀公称尺寸≤DN250DN300～DN500DN600～DN900≥DN1000结构长度极限偏差±3.0±4.0±5.0±6.06.4流量系数和流阻系数制造商应提供蝶阀在全开时的流量或流阻系数。蝶阀流阻系数的测量，应按GB/T30832的规定执行。6.5阀体阀体可采用整体锻造或铸造，也可焊接成型。当采用焊接成型时，焊接工艺、焊缝的无损检测及焊后热处理应符合GB150.4的规定。6.6蝶板6.6.1蝶板可以整体锻造或铸造，也可焊接成型。当采用焊接成型时，焊接工艺、焊缝的无损检测及焊后热处理应符合GB150.4的规定。6.6.2蝶板不应有增大阻力的直角过渡和突变。6.6.3蝶板与阀杆在介质从任意方向流经蝶阀时，应能承受1.5倍的最大压差（或公称压力），不应产生变形和损坏。6.7阀座及蝶板密封面6.7.1阀座、蝶板密封面可在阀体或蝶板上直接加工，也可在阀座、蝶板上堆焊其他金属密封材料，或采用整体式金属密封圈、金属弹性密封圈等成型。6.7.2阀座、蝶板密封圈与阀体或蝶板的连接可采用焊接、胀接、嵌装连接或螺栓连接。6.7.3当阀座或蝶板密封面采用堆焊时，加工后的堆焊层厚度不应小于2mm，并在堆焊后应消除产生变形和渗漏的应力。6.7.4阀座表面硬度不应小于45HRC，密封圈表面硬度不应小于40HRC。6.8阀杆及阀杆轴承6.8.1阀杆可为一个整体轴。当采用两个分离的短轴时，其嵌入轴孔的长度不应小于阀杆轴径的1.5倍。6.8.2阀杆应能承受蝶板在1.5倍最大允许压差下的荷载。6.8.3阀杆与蝶板的连接强度应能承受阀杆所传递的最大扭矩，其连接部位应设置防松动结构，在使用过程中不应松动。6.8.4当阀杆与蝶板连接出现故障或损坏时，阀杆不应由于内压作用而使其从蝶阀中脱出。6.8.5在阀体两端轴座内应设置滑动轴承，轴承应能承受阀杆所传递的最大负荷，且蝶板和阀杆应转动灵活。6.8.6蝶板与阀杆之间的连接及阀杆的支承，应有防止蝶板轴向窜动的装置。6.9阀杆密封6.9.1穿过阀体与驱动装置连接的阀杆，应设置防止介质自阀杆处泄漏的密封装置。阀杆密封可采用V形填料、O形密封圈或其他成形的填料。6.9.2阀杆密封应在不拆卸阀杆的情况下，可更换密封填料。6.10驱动装置6.10.1蝶阀应采用传动箱操作。6.10.2在最大允许工作压差的工况下，蝶阀的驱动装置应正常操作。6.10.3驱动装置与阀体连接尺寸应符合GB/T12223的规定。6.10.4蝶阀应面向手轮顺时针方向转动时为关闭。6.11焊接及去应力处理6.11.1阀体上所有焊缝的焊接工艺评定应符合NB/T47014或高于此标准的要求。6.11.2阀体上焊接接头厚度小于或等于32mm的焊缝、焊接前预热到100℃以上且焊接接头厚度小于或等于38mm的焊缝可不进行焊后热处理，其余焊缝应按GB150.4的要求进行焊后消除应力热处理。当焊接接头厚度大于32mm的焊缝，焊后不进行热处理或无法以热处理方式消除焊接应力，则制造商应提供焊缝焊接后免热处理能达到使用安全的评估报告。7要求7.1外观7.1.1阀体表面应无裂纹、磕碰伤、划痕等缺陷。7.1.2焊缝表面应无裂纹、气孔、弧坑和焊接飞溅物。7.1.3当采用喷丸处理，表面的凹坑大小、深浅应均匀一致。7.1.4蝶阀涂漆处，涂层应平整，不应有流痕、挂漆、漏漆、脱落、起泡等缺陷。7.1.5阀体上的标志应完整、清晰。阀体上应标有指示介质流向的箭头，铭牌的内容应符合表9的规定。7.1.6手轮的轮缘或轮芯上应设置明显的指示蝶板关闭方向的箭头和“关”字样，“关”字样应放在箭头的前端；也可标记开、关的箭头和“开”、“关”字样。7.1.7在蝶阀驱动装置上应设置表示蝶板位置的开度指示和蝶板在全开、全关位置的限位机构。7.2材料7.2.1蝶阀主要零件的材料应根据工作温度、工作压力及介质等因素选用，并应符合GB/T12224的规定。主要零件材料应按表5选用。供货方应提供材料的化学成分、力学性能、热处理报告等质量文件。表5主要零件材料零件名称材料名称材料牌号执行标准阀体碳钢锻件20、A105NB/T47008GB/T12228碳钢铸件WCBGB/T12229碳素钢管20GB/T8163蝶板不锈钢CF8MGB/T12230碳钢WCBGB/T12229阀杆合金钢05Cr17Ni4Cu4NbGB/T122020Cr13压簧碳钢20NB/T47008A105GB/T12228密封圈合金钢05Cr17Ni4Cu4NbGB/T1220填料箱不锈钢06Cr19Ni10NB/T47010合金钢05Cr17Ni4Cu4NbGB/T1220固定轴、销合金钢05Cr17Ni4Cu4NbGB/T122020Cr13轴套不锈钢06Cr17Ni12Mo2/06Cr19Ni10+PTFEGB/T12230O型圈氟橡胶FKMVitonGB/T30308底盖碳钢20NB/T470087.2.2当使用其他材料时，其力学性能不应低于本标准的要求。7.3焊接质量7.3.1阀体采用板材卷制的对接纵向焊缝应进行100%射线或超声检测。射线检测焊缝质量不应低于NB/T47013.2-2015规定的Ⅱ级，超声检测焊缝质量应符合NB/T47013.3-2015规定的I级。7.3.2阀体与袖管、阀体与阀杆大头、小头（两端）之间环向焊缝应进行100%渗透检测，焊缝质量应符合NB/T47013.5-2015规定的I级。7.4阀体壁厚阀体最小壁厚应符合GB/T12224的规定。7.5轴向力及弯矩介质为热水的蝶阀，阀体在承受轴向压缩力、轴向拉伸力和弯矩时，变形量不应影响蝶阀的操作性能和密封性。轴向力和弯矩取值按附录B的规定执行。7.6壳体强度蝶阀在1.5倍的公称压力下，不应有结构损伤，蝶阀壳体和任何固定的阀体连接处不应渗漏。7.7密封性蝶阀双向密封性均应符合GB/T13927-2008中D级及以上的要求。7.8操作力在最大工作压差下，蝶阀的操作力不应大于360N。8试验方法8.1外观外观采用目测的方法。8.2材料金属材料的化学成分分析应采用光谱法，力学性能试验应按GB/T228.1的规定执行。8.3焊接质量射线检测应按NB/T47013.2的规定执行；超声检测应按NB/T47013.3的方法执行；渗透检测应按NB/T47013.5的方法执行。8.4阀体壁厚采用测厚仪和专用卡尺等量具进行测量。沿阀体圆周方向等分布置测量点，测量点数量应符合表6的规定。表6测量点数量蝶阀公称尺寸DN200～DN500DN600～DN1000DN900～DN1200≥DN1400测量点数/个5810128.5轴向力及弯矩8.5.1轴向压缩力轴向压缩力试验按下列方法执行：a）试验环境温度为常温，且不应低于10℃，试验介质采用常温的清洁水。b）将蝶阀固定在试验台架上，封闭蝶阀进出口，并将蝶阀处于全开状态。对蝶阀加水，并将阀体内的空气排尽，然后加压至蝶阀的公称压力。达到公称压力后，稳压10min，观察压力表，应无明显压降，然后缓慢向蝶阀施加附录B规定的轴向压缩力，当达到规定的轴向压缩力时，停止施压。c）停止施压后，持续稳定测试48h，期间每天测量蝶阀开关扭矩值和观察密封性2次，时间间隔应大于6h。每次测量和观察前，应检查、记录试验水压和施加的轴向力，并符合要求。d）蝶阀开关扭矩值的检测，采用扭矩测力扳手缓慢完全关闭和完全开启蝶阀各1次，记录蝶阀的关闭和开启的最大扭矩值。最大开关扭矩值，均不应大于蝶阀出厂技术参数规定最大值的1.1倍。按蝶阀开关扭矩最大值计算操作力，不应大于360N。e）按8.7的要求检查蝶阀的密封性，并应符合7.7的规定。f）上述检测结束后，卸载对蝶阀施加的轴向压缩力，然后按d）和e）的要求检测蝶阀的开关扭矩和密封性。8.5.2轴向拉伸力试验施加的轴向拉伸力按附录B的规定执行，试验方法按a）～e）的规定执行。8.5.3弯矩弯矩的试验方法按附录C的规定执行。8.6壳体强度壳体强度的试验方法应按GB/T13927的规定执行。8.7密封性密封性试验方法应按GB/T13927的规定执行。8.8操作力8.8.1试验环境温度为常温，且不应低于10℃，试验介质采用常温的清洁水。8.8.2将蝶阀固定在试验台架上，封闭蝶阀进出口，蝶阀处于完全关闭。使蝶阀一端通向大气，另一端施加水，并将加水端阀体内的空气排尽，然后缓慢加压至蝶阀的额定公称压力。当达到蝶阀的额定公称压力后，停止加压，检查蝶阀另一端，应无水排出。采用扭矩测力扳手缓慢开启蝶阀，直至蝶阀开启，记录蝶阀的开启扭矩。8.8.3采用8.8.2同样的步骤，试验蝶阀另一端的开启扭矩。8.8.4按记录的蝶阀开启扭矩，计算操作力。9检验规则9.1检验类别蝶阀的检验分为出厂检验和型式检验，检验项目应按表7的规定执行。表7检验项目检验项目出厂检验型式试验要求试验方法外观√√7.18.1材料—√7.28.2焊接质量√√7.38.3阀体壁厚√√7.48.4轴向力及弯矩轴向压缩力—√7.58.5.1轴向拉伸力—√7.58.5.2弯矩—√7.58.5.3壳体强度√√7.68.6密封性能a√√7.78.7操作力a√√7.88.8注：“√”表示应检项目；“—”表示不检项目。a介质为热水的蝶阀，型式试验可不检。9.2出厂检验每台蝶阀在出厂前应按表7的规定进行检验，合格后方可出厂，出厂时应附合格证和检验报告。9.3型式检验凡有下列情况之一时，应进行型式检验：a）新产品的试制、定型鉴定或老产品转厂生产时；b）正式生产后，当结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能；c）产品停产1年后，恢复生产时；d）正式生产，每4年时；e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。型式检验抽样方法应符合下列规定：a）抽样可以在生产线终端经检验合格的产品中随机抽取，也可以在产品库中随机抽取，或从已供给用户但未使用并保持出厂状态的产品中随机抽取；b）每一个规格供抽样的最少基数和抽样数按表8的规定。到用户抽样时，供抽样的最少基数不受限制，抽样数仍按表8的规定；c）中规定的a）、b）、c）、d）四种情况的型式检验对整个系列产品进行考核时，在该系列范围内每一选定规格仅代表向下0.5倍直径，向上2倍直径的范围。表8抽样的最少基数和抽样数蝶阀公称尺寸最少基数/台抽样数量/台DN20062DN250～DN50031≥DN600219.3.3合格判定应符合下列规定：a）型式检验项目按表7的规定，所有样品全部检验项目符合要求时，判定型式检验合格；b）当有不合格项时，应加倍抽样复验。当复验符合要求时，则判定型式检验合格；当复验仍有不合格项时，则判定型式检验不合格。10标志10.1蝶阀的标志内容应符合表9的规定。10.2每台蝶阀应有一个牢固附着的不锈钢或铜铭牌，铭牌上标记应清晰。表9蝶阀的标志内容标志内容标记位置制造商名称或商标阀体和铭牌公称压力或压力等级阀体和铭牌公称尺寸阀体和铭牌产品型号铭牌阀体材料铭牌产品执行标准编号铭牌产品编号铭牌介质流向箭头阀体制造年月铭牌净重（kg）铭牌11防护、包装和贮运11.1出厂检验完成后，应将蝶阀内腔的水和污物清除干净。11.2蝶阀的外表面应当按JB/T106的要求涂漆。11.3蝶阀的流道表面，应涂以容易去除的防锈油。11.4蝶阀的连接两端应采用封盖进行防护。11.5在运输和贮存期间，蝶阀应处于微开启状态。11.6蝶阀应有包装箱，在运输过程中不应损坏。11.7蝶阀出厂时应有产品合格证、产品说明书及装箱单。11.8蝶阀应贮存在干燥、通风的室内，不应露天堆放。

附录A（规范性附录）袖管A.1袖管定义：袖管是在焊接连接端蝶阀与管道之间增加的一段接管，便于蝶阀与管道之间的壁厚和材质过渡、保温以及现场施工。A.2袖管两端的焊接坡口应符合GB/T985.1或GB/T985.2的规定。A.3袖管材质应与阀体材质、安装管道材质相匹配。当袖管采用无缝钢管时，应符合GB/T8163或GB/T14976的规定；采用焊接钢管时，应符合GB/T3091或GB/T9711的规定。A.4袖管尺寸应按表A.1执行。表A.1袖管尺寸单位为毫米蝶阀公称尺寸袖管尺寸长度外径壁厚DN2003002196.0DN2503002736.0DN3003003257.0DN3504003777.0DN4004004267.0DN4504004787.0DN5004005298.0DN6004006309.0DN70050072011.0DN80050082012.0DN90050092013.0DN1000500102014.0DN1200500122016.0DN1400500142019.0DN1600500162021.0

附录B（规范性附录）轴向力和弯矩取值B.1轴向力和弯矩计算B.1.1轴向压缩力应根据最不利工况（在管道工作循环最高温度下，锚固段泄压时），按式（B.1）和（B.2）计算：…………（B.1）…………（B.2）式中：Nc——轴向压缩力，单位为牛（N）；——钢材的线膨胀系数，单位为米每米·摄氏度[m/（m·℃）]；E——弹性模量，单位为兆帕（MPa）；——工作最高循环温度，单位为摄氏度（℃）；——计算安装温度，单位为摄氏度（℃）；——钢管的横截面积，单位为平方米（m2）；——钢管外径，单位为毫米（mm）；——钢管内径，单位为毫米（mm）。B.1.2轴向拉伸力按式（B.3）计算：…………（B.3）式中：——轴向拉伸力，单位为牛（N）；——钢材屈服极限最小值，单位为兆帕（MPa）；B.1.3弯矩按下列公式计算：a）当蝶阀公称尺寸小于或等于DN250时，弯矩值应按式（B.4）计算：…………（B.4）式中：——弯矩，单位为牛·米（N·m）；——工作钢管外径，单位为毫米（mm）；——工作钢管内径，单位为毫米（mm）；——钢材屈服极限最小值，单位为兆帕（MPa）。b）当蝶阀公称尺寸大于或等于DN600时，弯矩值应按式（B.5）计算：…………….（B.5）式中：——挠度，单位为米（m），可按0.1m取值；——弹性模量，单位为兆帕（MPa）；——蝶阀端面到受力点的距离，单位为毫米（mm），取15000mm；——截面惯性弯矩，单位为四次方毫米（mm4）。c）当蝶阀公称尺寸在大于DN250和小于DN600之间时，弯矩值可在蝶阀公称尺寸DN250和DN600的蝶阀弯矩值之间插入取值，取值方式随着规格的增大等值递增。B.2轴向力及弯矩值轴向力及弯矩值也可按表B.1取值。表B.1轴向力及弯矩值蝶阀公称尺寸钢管外径/mm钢管壁厚/mm轴向力/kN弯矩d、e/（N•m）压缩力a、b、c拉伸力f、gDN2002196.099465966281DN2502736.01483792100425DN3003257.020601101120937DN3503777.023971281141449DN4004267.027151451161961DN4504787.030521631182473DN5005298.038582062202985DN6006309.051732765223497DN70072011.072193858406537DN80082012.089754796656410DN90092013.01091458321005815DN1000102014.01303669671477985DN1200122016.01783195292895609DN1400142019.024638126075417659DN1600162021.031080159038902324注：a按供热运行温度130℃、安装温度10℃计算。b蝶阀公称尺寸大于或等于DN250时，采用Q235B钢，弹性模量E=198000MPa、线膨胀系数α=0.0000124m/（m•℃）；蝶阀公称尺寸小于或等于DN200时，采用20钢，弹性模量E=181000MPa、线膨胀系数α=0.0000114m/（m•℃）。c最不利工况按管道泄压时的工况计算轴向压缩力。d当蝶阀公称尺寸小于或等于DN250时，弯矩值取圆形横截面全塑性状态下的弯矩。全塑性弯矩为最大弹性弯矩的1.3倍，依据最大弹性弯曲应力计算得出最大弹性弯矩。计算所用应力为屈服应力。e当蝶阀公称尺寸大于或等于DN600时，弯矩值为管沟及管道的下沉差异（100mm/15m）形成的弯矩；当蝶阀公称尺寸大于DN250和小于DN600之间时，介于DN250和DN600的弯矩值之间弯矩值随着规格的增大采用等值递增的方式取值。f拉伸应力取0.67倍的屈服极限。蝶阀公称尺寸大于或等于DN250时，采用Q235B钢，当δ小于或等于16mm时，拉伸应力[σ]L=157MPa，当δ大于16mm时，拉伸应力[σ]L=151MPa；蝶阀公称尺寸小于或等于DN200时，采用20钢，拉伸应力[σ]L=164MPa。g当工作管道的材质、壁厚和温度发生变化时，应重新进行校核计算。

附录C（规范性附录）弯矩试验方法C.1试验条件试验环境温度为常温，且不应低于10℃，试验介质采用常温的清洁水。C.2试验荷载确定C.2.1被测蝶阀所受弯矩应包括由测试荷载F形成的弯矩MD、管道及测试水形成的弯矩MF、蝶阀重量形成的弯矩MC。C.2.1.1测试荷载F形成的弯矩MD见图C.1，MD应按式（C.1）计算：说明：A/B——支撑点；C——蝶阀的中心点；D/E——测试力的施加点；F——测荷载；H/G——蝶阀端面；L——蝶阀端面到支撑点（A/B）间的距离；RA/RB——支撑点（A/B）产生的反作用力；a——蝶阀中心到施力点（D/E）间的距离；b——蝶阀长度。图C.1测试荷载F形成的弯矩MD………….（C.1）