GB∕T 28778-2023 先导式安全阀（正式版）

2023-09-07发布国家市场监督管理总局发布1GB/T28778—2023前言 Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14符号及单位 25设计 25.1总体要求 25.2主要零部件 35.3端部连接 45.4弹簧 55.5材料 56出厂试验 5 56.2通则 66.3壳体液压试验 66.4壳体气压试验 66.5冷态试验差压力的调整 76.6阀座密封试验 76.7气密封试验 87型式试验 87.1通则 87.2动作性能试验 87.3排量试验 97.4排量系数的确定 7.5额定排量系数 8排量的确定 9额定排量的计算和流道面积的计算 10标志和铅封 参考文献 图2端部连接设计 5表1符号及单位 表2壳体液压试验的最短持续时间 lⅢGB/T28778—2023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。本文件代替GB/T28778—2012《先导式安全阀》,与GB/T28778—2012相比，除结构调整和编辑a)更改了标准的范围(见第1章，2012年版的第1章);3章，2012年版的第3章);c)删除了端部连接形式要求(见2012年版的4.3.1);d)更改了材料的要求(见5.5,2012年版的4.5);e)更改了试验持续时间要求(见6.3.2,2012年版的5.1.3.2);f)更改了判定标准的要求(见6.3.3,2012年版的5.1.3.3);g)更改了壳体液压试验安全要求(见6.3.4,2012年版的5.1.3.4);h)更改了气密性试验要求(见6.7,2012年版的5.1.7);i)更改了动作性能试验要求(见7.2.1,2012年版的5.2.2.1);j)更改了动作性能试验设备要求(见7.2.3,2012年版的5.2.2.3);k)更改了排量的确定要求(见第8章，2012年版的第6章);1)更改了额定排量的计算和流道面积的计算要求(见第9章，2012年版的第7章);m)更改了标志和铅封的要求(见第10章，2012年版的第8章)。本文件修改采用ISO4126-4:2013《超压保护安全装置第4部分：先导式安全阀》。本文件与ISO4126-4:2013相比做了下述结构调整：——增加了5.2,将ISO4126-4:2013中图1移到本文件5.2中。本文件与ISO4126-4:2013的技术差异及其原因如下：a)更改了标准的范围，将范围中“本文件适用于整定压力不小于0.01MPa”修改为“本文件适用于整定压力不小于0.1MPa”(见第1章),因本文件内容主要是针对整定压力不小于0.1MPa,并不适用于整定压力在0.01MPa～0.1MPa的安全阀，以适应我国实际应用中的需要；b)为避免重复，删除了ISO4126-4中3.10～3.20、3.23、3.24术语和定义，因这些术语在GB/T12241、GB/T1047中已有规定，且含义一致；c)增加了“先导式安全阀的设计、材料和结构应满足GB/T12241的规定”(见5.1.1),因GB/T12241是安全阀的基础标准；d)更改了ISO4126-4中5.3弹簧的要求，将规范弹簧要求的引用文件由“ISO4126-7”修改为“GB/T12241”(见5.4),以适应我国的技术条件并满足我国实际应用需要；e)更改了ISO4126-4中6.3.3判定标准，将“试验部位无泄漏”修改为“试验部位无可见泄漏和变f)更改了ISO4126-4中6.6.4主阀最大泄漏量要求，将弹性密封面的主阀最大泄漏量由“5气泡/min”修改为“0气泡/min”(见6.6.4),因为0气泡更符合我国实际应用情况；g)更改了ISO4126-4中6.7气密性试验要求，将“低于整定压力10%或0.035MPa压力(取较大值)进行试验”修改为整定压力大于0.35MPa和不大于0.35MPa要求按不同的试验压力进行试验(见6.7),这样更容易理解；h)用规范性引用的GB/T36588替换了ISO4126-7(见7.1.5、第8章、第9章),以适用我国在实际应用中的需要；i)更改了ISO4126-4中7.2.1动作性能试验要求，将“过热度至少为10℃的蒸汽”修改为“过热度至多为10℃的蒸汽”(见7.2.1),以满足我国在实际应用中的需要；j)删除了ISO4126-4中7.2.4第6段～第10段关于样机的内容，因为样机与产品的试验要求一致；k)更改了ISO4126-4中第8章中关于排量确定的要求，将“参见”更改为“应按”,因为排量确定的计算要求是产品设计的基础，这样更符合我国行业的实际情况；1)更改了ISO4126-4中第9章中关于额定排量的计算和流道面积的计算要求，将“参见”更改为“应按”,因为额定排量的计算和流道面积的计算是产品设计的基础，这样更符合我国行业的实际情况；m)增加主阀阀体上炉批号的标志(见10.1.1),因为炉批号更符合我国实际应用需求；n)更改了ISO4126-4中10.1.2导阀阀体上的标志内容(见10.1.2),因为阀体材料代号更符合实际应用需求；o)更改了ISO4126-4中10.1.3铭牌的标志内容(见10.1.3),因为制造许可证编号和制造厂名更符合我国实际应用需求。本文件做了下列编辑性改动：请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国安全泄压装置标准化技术委员会(SAC/TC503)归口。本文件起草单位：合肥通用机械研究院有限公司、上海阀门厂股份有限公司、北京航天石化技术装门集团有限公司、四川长仪油气集输设备股份有限公司、江苏宏泰石化机械有限公司、上海梅陇阀门有波杰克龙精工有限公司、青岛伟隆阀门股份有限公司、台州市特种设备检验检测研究院、江苏盐高阀门本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2012年首次发布为GB/T28778—2012;——本次为第一次修订。1的计算和流道面积的计算，以及标志和铅封。本文件适用于整定压力不小于0.1MPa,流道直径不小于4mm的先导式安全阀。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GB/T1047管道元件公称尺寸的定义和选用GB/T12241安全阀一般要求(GB/T12241—2021,ISO4126-1:2013,MOD)GB/T36588过压保护安全装置通用数据(GB/T36588—2018,ISO4126-7:2013,MOD)3术语和定义GB/T1047、GB/T12241界定的以及下列术语和定义适用于本文件。先导式安全阀pilotoperatedsafetyvalve一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。主阀mainvalve流动型导阀flowingpilot非流动型导阀non-flowingpilot仅在先导式安全阀(3.1)开启或关闭时，导阀中有介质流动。动作特征是稳定运行使主阀全闭。2动作特征是主阀阀瓣逐渐开启或关闭，其开启高度与进口压力成比例函数关系，这种比例关系不一定是线性关系。整定压力setpressure在运行条件下先导式安全阀主阀开始开启的预定压力。注：该压力是主阀进口处测量的表压力。在该压力下，在特定运行条件下由介质压力产生的使主阀开启的力同使阀瓣保持在阀座上的力相平衡。最高允许压力maximumallowablepressure在设计时规定的设备所能承受的最大压力值。开启感应压力openingsensingpressure导阀开始开启时的压力，导阀开启后使主阀达到整定压力。理论排量theoreticaldischargecapacity流道截面积与先导式安全阀主阀流道面积相等的理想喷管的计算排量，用质量流量或容积流量排量系数coefficientofdischarge实际排量与理论排量的比值。4符号及单位符号及单位应符合表1。表1符号及单位符号说明单位A流道面积(非阀座与阀瓣间最小面积)mm²排量系数*—Kφ额定排量系数(K。×0.9)*—n试验次数单位面积下理论排量kg/(h·mm²)单位面积下实际排量kg/(h·mm²)°K₄和Ka值取小数点后三位。5.1.1先导式安全阀的设计和结构应满足GB/T12241的规定。35.1.2应设计有导向机构以保证动作和密封的可靠性。5.1.3主阀的阀座与阀体可以为整体，也可以为分体。分体阀座应固定在阀体上，在阀门启闭时阀座不应松动。5.1.4应对所有的外部调节机构采取上锁或铅封措施，以防止或便于发现对先导式安全阀未经许可的5.1.5对于开启高度有限制的主阀，应设置开启高度限位装置。该装置应不影响主阀的动作。如果开启高度限位装置为可调节的，则制造商在出厂前应对其进行固定或铅封。阀门的开启高度应不小于5.1.6用于有毒或易燃介质的先导式安全阀，介质应排放到安全的地方。5.1.7主阀在阀体内液体可能积聚的最低部位应设置排泄接口，除非有另外措施。5.1.8承压部件的设计应力应符合相关标准的规定。注：相关标准如GB/T12224等。5.1.10在各种组件连接处有可预见的损坏的情况下，在被保护设备压力小于最高允许压力的1.1倍时，先导式安全阀的排量应达到额定排量。5.1.11如果附加背压力高于主阀进口处的压力，应采取措施防止介质倒流。5.1.12在特定情况下，应提供开启装置或向导阀施加外部压力，用以验证重要操作部件是否可以自由动作。5.1.13在任何情况下，与主阀和导阀连接在一起的辅助装置都不应阻碍先导式安全阀对受压系统的5.2主要零部件5.2.1主要零部件名称见图1。5.2.2导阀的导管可以与主阀进口端连接在一起，也可以直接与受保护装置连接在一起。当导管没有与主阀的进口端连接在一起时，宜增加导管的长度影响并对其进行适当防护。4标引序号说明：5——主阀阀瓣；13——主阀阀体；6——主阀；14——感应导管；7——导向面；15——感应导管连接装置。8——主阀阀盖；先导式安全阀端部连接的设计，不论其形式如何，都应使连接管或支管连接的通道面积至少等于先导式安全阀进口的截面积(见图2a)]。先导式安全阀出口连接管连接的通道面积应至少等于先导式安全阀出口的截面积，但出口是内螺纹连接的除外(见图2b)]。按照7.1.4的规定，图2b)所示结构的先导式安全阀，其出口应在试验时安装合适的管件，管件的公称尺寸应与安全阀出口的公称尺寸相等。注：参见第7章试验。5标引序号说明：1——主阀阀体进口；2——符合；3——不符合；4——先导式安全阀正常动作所需的内径。a)安全阀进口标引序号说明：1——主阀阀体出口；2——管件。b)安全阀出口图2端部连接设计先导式安全阀的弹簧应符合GB/T12241的规定。承压壳体的材料应满足工况要求及相应标准的规定。注：相应标准如GB/T12224等。试验目的在于保证每台先导式安全阀都满足其设计要求，且承压部件或连接部位不发生任何形式6所有临时用于试验的管道、连接件以及封闭装置应能承受试验压力。应除去所有临时焊接的附件并磨平焊疤，使之与金属基体齐平。磨平后的焊疤可用磁粉或液体渗透法进行检查。6.3壳体液压试验在主阀阀座进口侧施加的试验压力为其最大设计压力的1.5倍。在排放侧进行液压试验时，其试验压力应为出口侧最大设计压力的1.5倍，该试验压力可以不大于设计给定的出口端法兰的额定压力。试验的保压时间应足够长，以便对阀门各个表面和连接部位进行目视检查。试验压力的持续时间应不少于表2的规定。表2壳体液压试验的最短持续时间单位为秒公称尺寸DN最短持续时间DN≤5065<DN≤200DN≥2506.3.1规定的试验部位无可见泄漏和变形。通常采用水作为试验介质，试验时应排除阀体及试验管路内的空气。当采用其他试验介质时，应根据实际情况增加相应的防护措施。如果先导式安全阀要进行壳体液压试验的部分包含具有脆断倾向的材料，则先导式安全阀(或其试验部分)和试验介质两者都应保持足够高的温度，避免零件发生脆断的可能性。试验时，先导式安全阀或其部件不应承受任何形式的冲击载荷，例如锤击。6.4壳体气压试验6.4.1应用说明及试验压力和持续时间避免用空气或其他气体来进行壳体试验。但是，在下列情况下可以用空气或其他合适的气体代替液压试验进行壳体压力试验：a)设计和结构上不适于充灌液体的先导式安全阀；b)使用工况不准许有任何微小水迹的先导式安全阀。7试验压力、试验持续时间和验收准则应按6.3的规定。考虑到气压试验过程中存在的危险性，应采取预防措施。注意下列因素：a)在加压过程中不准许人员靠近先导式安全阀；b)在设计阶段应对试验条件下发生脆断的危险性进行充分评估，在选择要进行气压试验先导式c)当储罐的高压气体减压至先导式安全阀试验压力时，应注意到温度会下降d)进行气压试验的先导式安全阀，不应受到任何形式的冲击载荷；e)应采取防护措施，防止试验过程中压力超过试验压力。6.5冷态试验差压力的调整先导式安全阀应调整到设计给定的冷态试验差压力或整定压力。如果先导式安全阀没有通过6.3或6.4规定的壳体试验，则不准许用空气或其他气体作为试验介质对先导式安全阀的冷态试验差压力或整定压力进行调整。允许仅通过调节导阀来设定整定压力或冷态试验差压力。在这种情况下，应当证明导阀在此开启感应压力下能使主阀达到需要的整定压力。先导式安全阀的阀座密封试验应在冷态试验差压力或整定压力调整好后进行。试验程序和泄漏量导阀和主阀的密封试验可以分别进行。首先将先导式安全阀出口侧封闭，用空气(或氮气)为试验介质，当整定压力大于0.35MPa时，试验压力为90%整定压力；当整定压力不大于0.35MPa时，试验压力为整定压力减去0.035MPa。其泄漏量按6.6.3和6.6.4的规定。当整定压力大于7.0MPa时，其泄漏量随压力增加而成比例增加。当导阀的排放侧与主阀的出口侧连接起来时，密封试验可以直接在主阀的出口部位测量总的泄漏量。总泄漏量为导阀与主阀的泄漏量之和。泄漏量的气泡测量应使用一根内径为6mm的管子来测量。管子的出口应置于一定体积的水中，且低于水面13mm并应垂直于水面。——弹性密封面：0气泡/min;——金属密封面：20气泡/min。—弹性密封面：0气泡/min; 8先导式安全阀与所有加压、卸压管以及感应导管之间的连接部位都应进行气密封试验。用空气或氮气为试验介质，当整定压力大于0.35MPa时，试验压力为90%整定压力；当整定压力不大于0.35MPa时，试验压力为整定压力减去0.035MPa;保压时间至少1min,不准许有7型式试验7.1通则先导式安全阀的动作性能和排量应通过符合本章要求的试验来确定。动作性能试验按7.2的规定执行，排量试验按7.3的规定执行。当这些试验分别进行时，对介质流动有影响的部件应完整地安装在阀门中。试验程序、试验台架和试验设备应保证试验的可操作性和排放压力下的试验能力。试验目的是为了测定在具体工作条件下，阀门开启、排放及回座时的各种特a)整定压力；b)超过压力；c)回座压力或启闭压差；d)阀门动作的重复性；e)用目视或听觉来确定阀门的机械特性，如良好的回座性能，有无频跳、颤振、卡阻或有害的f)超过压力下的开启高度；g)实际质量流量。试验应提供必要的数据以确定阀门的动作性能和排量。对于图2b)所示的在出口处为内螺纹连接的结构，试验时，应安装一根厚度合适的管子，管长至少是管径的5倍。理论排量的计算按照GB/T36588的规定，然后用此计算值和在排放压力下的实测排量一起来按照GB/T36588的规定计算排量系数。当先导式安全阀的设计更改以致影响到先导式安全阀的流道、开启高度或性能时，应按照本章规定重新进行试验。7.2动作性能试验用于蒸汽介质的先导式安全阀可用过热度至多为10℃的蒸汽、空气或其他性质已知气体进行试9验。用于空气或其他气体介质的先导式安全阀，可用空气或其他性质已知的气体进行试验。用于液体介质的先导式安全阀，应采用水或其他性质已知的液体进行试验。先导式安全阀动作特性适用的偏差或极限值如下。a)整定压力偏差：取±3%整定压力或±0.01MPa两者中较大值。b)若导阀的整定压力设定是单独进行的，导阀的开启感应压力可能与先导式安全阀的整定压力不一致。制造商应对此进行说明，并声明调整好的导阀的开启感应压力能使主阀的整定压力保持在规定的偏差范围内。c)超过压力下的开启高度：不小于制造商标示的规定值。d)启闭压差应不大于制造商的规定值，但应在下列的规定范围内：·可压缩性介质：最小值为2.0%整定压力(不适用于可调节型的先导式安全阀),最大值为15%整定压力或0.03MPa中的较大值；·不可压缩性介质：最小值为2.5%整定压力(不适用于可调节型的先导式安全阀),最大值为20%整定压力或0.06MPa中的较大值。e)开启高度有限制的先导式安全阀，其超过压力和启闭压差的偏差或极限值应该与开启高度无限制的先导式安全阀一样。f)对于可调节型先导式安全阀的超过压力和启闭压差应进行验证，并在制造商规定最小和最大开启高度间的任一开启高度下，其超过压力和启闭压差应稳定。制造商应说明导阀的类型和先导式安全阀的动作型式。试验所用压力测量仪器的误差应不超过仪表量程的±0.5%。试验用的先导式安全阀应能代表要求动作性能的那些阀门的设计、压力和规格系列，先导式安全阀的动作性能应在试验室的检验能力范围内。当一个阀门系列所包含的规格数不小于7种时，应取3种规格的阀门进行试验。若该系列所包含的规格数不大于6种，则进行试验规格数可减为2种。当一个系列的规格范围扩大，以致于先前试验的先导式安全阀不再能代表整个规格系列时，则应增加试验进行的规格数。导阀与主阀应一起进行试验，对每一规格的被试阀门，导阀应采用3种有较大差别的压力来进行。当需要对一个规格的先导式安全阀进行3种压力的试验时，可以在一台先导式安全阀上用3种有较大差别的弹簧来进行，也可以在3台同样规格的先导式安全阀上用3种有较大差别的弹簧来进行试验。为了确定其性能有满意的重复性，每一试验应至少进行3次。应包括最小设计整定压力下的试验。对于仅仅一个规格而有多个整定压力的先导式安全阀，应当用能代表该先导式安全阀使用压力范围的4种不同的弹簧进行试验。当动作性能符合要求后，除使用介质为液体的先导式安全阀外，允许使用蒸汽、空气或其他性质已知的气体为介质进行排量试验。使用介质为液体的先导式安全阀应用水或其他性质已知的液体为介质进行试验。在流量特性和操作特性独立进行试验的情况下，测定排量时，先导式安全阀的状况应与在选定的超过压力下进行动作性能试验时所确定的相一致，主阀阀瓣应保持最小开启高度。试验所用的先导式安全阀的主阀应与进行动作性能试验的先导式安全阀相同(见7.2.4)。在试验之前，试验程序、试验台架和试验设备应经过检验方可使用。试验程序、试验台架和试验设备应能保证在超过压力下进行试验的能力。有无导阀均可进行试验。对一给定的主阀应用3种规格来进行试验，每一规格应以3种不同的压力来进行试验。当该系列所包含的规格数不大于6种时，则试验的规格数可以减少为2种。当一个系列所包含的规格数从小于7扩大到大于或等于7时，应用3种规格先导式安全阀共进行9次试验。对于新设计或者特殊设计的先导式安全阀，仅制造一种规格，多种压力等级时，应在4种不同的整定压力下进行试验。这些试验压力应能覆盖阀门使用的压力范围，或由试验设备的能力来决定。对于开启高度有限制的先导式安全阀，可以建立排量系数和阀门开启高度的试验曲线。试验应在最小开启高度、最大开启高度及最小和最大开启高度之间的至少3个开启高度下进行，在每个开启高度处使用最少3个测试压力进行试验。这条曲线可以用来建立在最小和最大开启高度之间的任何开启高度下的排量系数。每一公称尺寸的先导式安全阀应进行3次试验，出口绝对背压力与进口绝对排放压力的比值应小于0.25,这些试验应在向空排放的背压下进行。对于可压缩性介质，当出口绝对背压力与进口绝对排放压力的比值大于0.25时，主阀排量的大小与该比值有关。试验应在比值0.25与需求的最大比值之间进行，获得试验的排量系数K₄同出口绝对背压力与进口绝对排放压力之比的关系曲线，该曲线可被延伸并覆盖于压力比值小于0.25。此曲线用于确定在任意整定压力和超过压力下的排量系数。还可用来获得背压条件下的排量排量试验方法中，单个试验结果应在平均值的±5%范围内。对于试验误差超过±5%的情况，当绝对背压力与绝对排放压力之比大于0.25时，对于试验主阀系列该误差也能接受。当比值大于0.25时生成的排量系数曲线，用来描述该比值下的最