《氢气制造储存运输用球阀》

ICS23.060.10

CCSJ16

团体标准

T/GMIQMAXXX-2024

氢气制造储存运输用球阀

Ballvalveforhydrogenproduction,storageandtransportation

（征求意见稿）

2024—XX—XX发布2024—XX—XX实施

广东省机械工业质量管理协会发布

T/GMIQMAXXX-2024

氢气制造储存运输用球阀

1范围

本文件规定了氢气制造储存运输用球阀的术语和定义、结构型式、技术要求、性能要求、试验方法、

检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的要求。

本文件适用于介质温度范围-196℃～250℃，公称压力范围PN16～PN250，公称通径范围DN8～

DN350的氢气制造储存运输用球阀（以下简称“球阀”）。

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。

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T1047管道元件公称尺寸的定义和选用

GB/T1184形状和位置公差未注公差值

GB/T1220不锈钢棒

GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T7306.155°密封管螺纹第1部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹

GB/T7306.255°密封管螺纹第2部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹

GB/T9124.1钢制管法兰第1部分：PN系列

GB/T12221金属阀门结构长度

GB/T12223部分回转阀门驱动装置的连接

GB/T12224-2015钢制阀门一般要求

GB/T12228通用阀门碳素钢锻件技术条件

GB/T12230通用阀门不锈钢铸件技术条件

GB/T12237石油、石化及相关工业用的钢制球阀

GB/T13305不锈钢中α-相面积含量金相测定法

GB/T13927-2008工业阀门压力试验

GB/T19672管线阀门技术条件

GB/T20173石油天然气工业管道输送系统管道阀门

GB/T21465阀门术语

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GB/T22652阀门密封面堆焊工艺评定

GB/T26481-2022工业阀门的逸散性试验

GB/T26640-2011阀门壳体最小壁厚尺寸要求规范

GB/T29729-2022氢系统安全的基本要求

GB/T31481-2015深冷容器用材料与气体的相容性判定导则

GB/T34542.1-2017氢气储存输送系统—第1部分：通用要求

GB/T35741工业阀门用不锈钢锻件技术条件

GB/T40079-2021阀门逸散性试验分类和鉴定程序

GB/T42177-2022加氢站氢气阀门技术要求及试验方法

HG20202脱脂工程施工及验收规范

HG/T20592钢制管法兰(PN系列)

JB/T6440-2008阀门受压铸钢件射线照相检测

JB/T6617柔性石墨填料环技术条件

JB/T6899阀门的耐火试验

JB/T6903-2008阀门锻钢件超声波检测

JB/T7248阀门用低温钢铸件技术条件

JB/T7352工业过程控制系统用电磁阀

JB/T7927阀门铸钢件外观质量要求

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/T47014承压设备焊接工艺评定

ISO5211工业阀门--部分回转阀门驱动装置（Industrialvalves-Part-turnactuator

attachments）

ISO15848-1工业阀门--逸散性介质泄漏的测量、试验和鉴定程序--第1部分：阀门的分类体系和

型式试验鉴定程序（Industrialvalves-Measurement,testandqualificationproceduresfor

fugitiveemissions一Part1:Classificationsystemandqualificationproceduresfortype

testingofvalves）

ISO11114-2气瓶--气瓶和瓶阀材料与盛装气体的相容性--第2部分：非金属材料（Gascylinders

—Compatibilityofcylinderandvalvematerialswithgascontents—Part2:Non-metallic

materials）

3术语和定义

GB/T21465界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

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3.1

球阀ballvalve

启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线做旋转运动的阀门。

3.2

额定最低温度ratedminimumtemperature

阀门制造单位确定的阀门最低使用温度。

3.3

最大允许工作压力maximumallowableworkingpressure

20℃时阀门承压部件所允许承受的最大工作压力，是阀门各承压部件最大允许工作压力中的最低值。

4结构形式

4.1典型结构图

球阀的连接形式为法兰连接、焊接连接和螺纹连接，其典型结构见图1、图2。

标引序号说明：

1—多层V型阀杆填料第一重密封；

2—蓄能圈第二重阀杆密封；

3—O型圈第三重阀杆密封；

4—L型小薄片；

5—防静电装置；

6—阀杆防倾斜窜动结构；

7—阀杆防爆出结构；

8—阀座防火结构设计；

9—大薄片限制变形空间；

10—隐形牛腩压盖。

图1法兰连接式球阀

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标引序号说明：

1—多层V型阀杆填料第一重密封；

2—蓄能圈第二重阀杆密封；

3—O型圈第三重阀杆密封；

4—L型小薄片；

5—防静电装置；

6—阀杆防倾斜窜动结构；

7—阀杆防爆出结构；

8—阀座防火结构设计；

9—大薄片限制变形空间；

10—隐形牛腩压盖。

图2螺纹（焊接）连接式球阀

4.2球阀公称通径选用范围表

表1球阀公称通径选用范围表

单位：mm

公称通径选用范围

DN8DN10DN15DN20DN25DN32

DN40DN50DN65DN80DN100DN125

DN150DN200DN250DN300DN350

5技术要求

5.1通用要求

5.1.1球阀的公称通径应符合GB/T1047第3章的规定，本文件规范适用于公称通径DN8～DN350的球

阀。

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5.1.2球阀的压力-温度额定值应符合GB/T12224-2015第3章的规定；对于某些采用弹性蓄能圈自动

补偿密封结构或内部零件是经特殊处理的材料，其允许使用的压力-温度额定值低于阀体材料的压力-

温度额定值的应取其较低值，并以此确定球阀的最大允许工作压力。

5.1.3球阀应能够在-196℃到250℃和最大允许工作压力范围内正常操作和使用。

5.1.4除对接焊的焊接坡口区域外，球阀的壳体的最小壁厚应符合GB/T26640-2011第3章的规定，

由于要承受管道系统负荷、操作(关闭和开启)负荷、非圆形状及应力集中等因素的影响，按GB/T

26640-2011中表1查取的壳体壁厚需要附加厚度余量，附加厚度余量由制造厂根据具体情况各自确定。

5.1.5球阀球体圆度不低于GB/T1184中规定的11级圆度，球阀真圆度≤0.05mm。

5.1.6在操作球阀时，由于球体与非金属密封阀座之间的摩擦会产生静电。因软性阀座为电绝缘体，

阀球与阀体管线绝缘，静电不易导出，球阀应具有防静电结构，保证阀体、启闭件和阀杆等各部件间具

有导电性，且放电路径最大电阻不超过10Ω。

5.1.7有耐火应用要求的球阀应设计耐火结构，耐火性能应符合JB/T6899的规定。

5.1.8装配前，球阀所有零部件应进行脱油、脱脂、烘干处理，脱脂处理及检验应符合HG20202的规

定。

5.2结构长度

球阀的结构长度和允许偏差按GB/T12221的规定。焊接端球阀的结构长度应考虑端部焊接对阀座

密封的影响。

5.3连接端

5.3.1球阀的连接形式为法兰连接、焊接连接和螺纹连接。连接法兰应符合GB/T9124.1、HG/T20592

的规定，对焊接端应符合GB/T12224-2015的规定，螺纹应符合GB/T7306.1、GB/T7306.2的规定。

5.3.2需要在焊接端加袖管时，其袖管的内外径尺寸和材料应与管道一致。

5.3.3法兰连接的球阀，法兰与阀体应为整体铸造或锻造制成，不准许焊接连接。

5.3.4铸造的法兰端阀体，不准许去除法兰后作为焊接端阀体使用。

5.4密封填料

5.4.1填料的结构应满足逸散性要求，其加工表面粗糙度Ra≤1.6μm。

5.4.2填料应满足摩擦系数小、耐磨性好的性能要求，在使用条件下具有较好的材料韧性、延展性。

5.4.3填料应满足V型凹凸配合结构要求，可采用PTFE、PCTFE、TFM1600、柔性石墨等多重组合的材

料形式。

5.5驱动与操作

5.5.1球阀操作机构应能够在工作环境温度下正常操作，且不宜使用铸铁材质。

5.5.2球阀的气动执行机构应设置可靠的密封型式，防止氢气进入控制气路，其所附带电气设施的选

型不应低于GB3836.1规定的级别、组别IICT1。

5.5.3球阀执行机构附带电气设施的防护等级应不低于GB/T4208规定的IP65。

5.5.4驱动装置的连接法兰尺寸应符合ISO5211的规定。

5.6阀杆

5.6.1位于球阀壳体承压区域内的阀杆应为整体结构。为了保证阀杆运动平稳无倾斜及上下移动，宜

在阀杆中间位置设置支撑导向及固定件，阀杆与其配合零部件之间的硬度差宜保持最小值为50HB。

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5.6.2阀盖与阀杆的配合，应设计在介质压力作用下，拆除执行机构、填料压盖、阀杆密封挡圈时，

阀杆不会脱出阀体的防脱出结构。阀杆与填料接触面处宜进行硬化处理，表面粗糙度Ra≤0.8μm。

5.6.3阀杆直径应计算确定，在满足操作强度的条件下，还应满足稳定性要求，其危险截面应设置在

填料组以上的部位；阀杆的设计强度至少满足最大计算操作力或力矩的两倍要求。

5.6.4阀杆填料应能将轴向的压紧力转化成阀体、阀杆和填料三者的径向密封，在有防火应用要求时，

可更换柔性石墨。

5.6.5当填料经过阀门长期开关磨损后，会产生间隙，增加阀杆的自动磨损补偿设计，能加强阀杆的

密封性能，保持阀体与阀杆的紧密贴合，使防漏效果提高，杜绝外漏。

5.6.6阀杆密封的最大允许泄漏量应满足ISO15848-1A级的规定。

5.6.7阀杆启闭动作的偏移小，要求阀杆左右偏移量≤0.02mm、上下偏移量≤0.02mm。

5.6.8阀杆启闭动作的使用寿命≥20万次。

5.6.9球阀阀杆应具备防绞死功能设计。

5.7其他设计

5.7.1钢球的外径可增大2～5mm，增大球阀密封面的接触面，增强钢球和阀座的密封安全位置。

5.7.2在阀杆底部增加轴承作用结构，保证在轴向和径向都不会与阀体摩擦。

5.7.3在阀杆增加护套和环扣结构，防止阀杆上下活动，避免受力倾斜而产生横向摩擦，保证静止密

封的稳定性。

5.7.4球阀增加阀杆防爆出结构，当介质通过时防止阀体中腔的压力把阀杆向外爆出。

5.7.5球阀增加钢球泄压功能，在温度急骤变化操作球体时产生的气化膨胀，压力可以通过泄压孔传

到内腔，使阀腔和管道压力均衡。

5.7.6球阀阀座设置防火结构设计，在使用现场发生火灾时，PTFE材料的阀座在800℃以上高温的影

响下烧毁或汽化时，由阀体上加工而成的辅助线密封金属防火层，起密封作用。

5.7.7球阀钢球设置大薄片限制变形空间设计，使受挤压变形溢出的密封材料充分填满设定空间里的

多余材料，达到可靠的密封效果。

5.7.8球阀设置隐形牛腩压盖结构，可在带载状态下不拆卸驱动装置，通过锁紧螺母阻止中轴密封件

磨损的泄漏，达到现场应急安全紧急止漏。

5.7.9球阀根据ISO5211的设计标准安装驱动器，平台可以直接加装各类驱动器。并由一大组PCD

可供选择。

5.7.10球阀增加定位锁片装置，防止误操作90°开关定位锁片能精准定位不影响驱动装置安装及使

用，如阀芯旋转需要超出0～90°范围则须移除。

5.8材料要求

5.8.1一般要求

5.8.1.1材料的选择应考虑材料的力学性能、物理性能和工艺性能，以及与氢介质的相容性，并应符

合国家或国际公认的标准要求。

5.8.1.2在低温环境下，材料不应产生低温脆性破坏，材料的选择应充分考虑磨损、摩擦加热、介质

腐蚀和电化学腐蚀的影响。

5.8.1.3直接与氢气相接触的密封、填料和垫片材料，应能够在球阀设计的温度范围和压力范围内正

常使用。

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5.8.1.4球阀内件材料的选择，应能避免在氢气环境下因频繁操作引起的卡阻、咬合和擦伤等现象，

其耐腐蚀性能应不低于阀体承压件。

5.8.2金属材料

5.8.2.1阀门承压部件所使用的金属材料应选用奥氏体不锈钢并进行固溶处理。材料的金相组织结构

应稳定，防止在低温下因材料相变引起体积变化，从而影响球阀在低温条件下的性能。

5.8.2.2直接与氢气介质相接触的奥氏体不锈钢镍含量要求应不低于8%，且应按GB/T13305进行铁

素体含量测定；球阀主要零件推荐材料及化学成分要求见表2、表3。

表2球阀主要零件推荐材料

零件名称材料类型材料推荐牌号材料标准

阀体奥氏体不锈钢CF3、CF3M、CF8、

CF8M、1.4308、EN10213

阀盖奥氏体不锈钢

1.4309、1.4408、GB/T1220

阀杆奥氏体不锈钢

1.4409、304、304L、GB/T12230

球芯奥氏体不锈钢316、316L

表3零件材料不锈钢化学成分

化学成分（质量分数）/%

材料牌号

CMnSiCrNiPSMoCu

18.08.0

≤≤≤≤≤

304～～//

0.082.01.00.0450.03

20.011.0

18.08.0

≤≤≤≤≤

304L～～//

0.032.01.00.0450.03

20.013.0

16.010.02.0

≤≤≤≤≤

316～～～/

0.082.01.00.0450.03

18.014.03.0

16.010.02.0

≤≤≤≤≤

316L～～～/

0.032.01.00.0450.03

18.015.03.0

17.08.0

≤≤≤≤≤≤

CF3～～/

0.031.52.00.040.040.5

21.012.0

17.09.02.0

≤≤≤≤≤

CF3M～～～/

0.031.51.50.040.04

21.013.03.0

18.08.0

≤≤≤≤≤≤

CF8～～/

0.081.52.00.040.040.5

21.011.0

18.09.02.0

≤≤≤≤≤

CF8M～～～/

0.081.51.50.040.04

21.012.03.0

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表3零件材料不锈钢化学成分（续）

化学成分（质量分数）/%

材料牌号

CMnSiCrNiPSMoCu

18.08.0

≤≤≤≤≤≤

1.4308～～/

0.071.51.50.040.030.5

20.011.0

18.09.0

≤≤≤≤≤≤

1.4309～～/

0.032.01.50.0350.0250.5

20.012.0

18.09.02.0

≤≤≤≤≤≤

1.4408～～～

0.071.51.50.040.030.5

20.012.02.5

18.09.02.0

≤≤≤≤≤≤

1.4409～～～

0.032.01.50.0350.0250.5

20.012.02.5

5.8.2.3金属材质阀座应符合GB/T12228、GB/T35741等相关标准的规定；非金属材质阀座应符合

GB/T12237等相关标准的规定。

5.8.2.4填料材质应符合JB/T6617、JB/T7352、GB/T12237等相关标准的规定。

5.8.2.5螺栓螺母应符合GB/T19672、GB/T20173、GB/T12223等相关标准的规定，应使用全螺纹螺

栓。

5.8.2.6承压部件所使用的金属材料应按GB/T229规定的方法进行规定温度下的夏比V型缺口低温冲

击试验。对于铸造的阀体，应同时浇铸随炉试样，并随铸件进行热处理。

5.8.2.7球阀制造过程中使用的焊接材料应满足以下要求:

a)焊接材料的选用应考虑焊接接头力学性能以及与阀门焊接部件母材的匹配。

b)焊接材料应按本文件及NB/T47014的要求进行焊接工艺评定，评定合格后方可使用。

5.8.2.8球阀在工作状态与氢气介质接触的零件(如阀体、阀瓣、球体、阀座、阀杆等)在精加工前应

进行不少于2次的深冷处理，深冷处理后宜进行渗透检测。

5.8.2.9球阀铸件的缺陷清除以及焊补修复应符合JB/T7248的规定，锻件材料不应进行焊补处理。

5.8.2.10通过氢脆敏感度系数来评价金属材料的氢脆敏感度，其确定方法见7.5.4，要求金属材料的

氢脆敏感度系数小于或等于1。

5.8.3非金属材料

5.8.3.1非金属材料作为球阀密封部件使用时，可选用PTFE、PCTFE或喷涂PTFE石墨材质,也可使用

在氢环境下低温性能优于上述材质的非金属材料，且符合ISO11114-2中与氢相容的材料要求。

5.8.3.2非金属材料作为阀门绝热材料使用时，非金属材料应与氧相容，并符合GB/T31481的要求。

5.8.3.3未列入国家或国际公认标准的非金属材料，制造单位应进行必要的试验，验证材料在低温氢

气环境的性能满足本文件的要求。

5.9外观质量

5.9.1铸钢件外观质量应符合JB/T7927的规定。

5.9.2锻钢件的表面应无肉眼可见的裂纹、折叠等有害缺陷的存在。

5.9.3焊缝表面应无肉眼见的黑疤、焊瘤等缺陷。

5.10无损检测

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5.10.1射线检测

5.10.1.1检测部位要求如下：

a)承压铸件，检测部位按GB/T12224-2015的规定；

b)对接焊缝和焊接坡口。

5.10.1.2检验结果应符合以下要求：

a)阀体、阀盖铸钢件的射线检测符合JB/T6440-2008中1级的规定；

b)对焊连接端阀体的连接端部射线检测符合JB/T6440-2008中1级的规定；

c)承压焊缝的射线检测符合NB/T47013.2-2015中1级的规定。

5.10.2渗透检测

阀体、阀盖的承压外表面、可达到的内表面及硬质合金密封面堆焊表面应进行液体渗透检测，检验

结果应符合NB/T47013.5-2015中I级的规定。

5.10.3超声检测

锻造的阀杆和阀芯等应进行超声检测，检验结果应符合JB/T6903-2008中1级的规定。

5.10.4检测时机

无损检测的检测时机和技术要求应满足以下要求：

a)承压部件在热处理以及去除氧化皮后，制造单位应按本文件5.10.1、5.10.2、5.10.3的要求

进行无损检测；

b)球阀的承压铸件、锻件应进行100%PT和射线或超声检测；

c)所有对焊端球阀的对焊端部应进行100%射线或超声检测。

6性能要求

6.1常温性能要求

球阀常温性能应符合表4要求。

表4球阀常温性能试验项目及试验结果要求

试验项目试验结果要求备注

壳体试验GB/T13927-2008中6.1

低压气密封

GB/T13927-2008表4允许泄漏率A级

试验

密封试验

高压气密封弹性密封阀GB/T13927-2008表4的A级

试验金属密封阀GB/T13927-2008表4的AA级

型式检验：应符合GB/T40079-2021的AH级

常温逸散性试验

出厂检验：应符合GB/T26481-2022规定的A级要求

非金属密封材料氢气密封性能球阀外部的最大允许泄漏率：10cm³/h采用非金属

试验球阀内部的最大允许泄漏率：10cm³/h密封材料时

6.2壳体抗破裂性能要求

6.2.1壳体破裂试验应在球阀所有试验项目完成后进行,试验时可移除球阀内件并安装必要的试验工

装，或使用独立的同批次壳体样品进行，试验后的壳体不得销售或使用。

6.2.2在试验持续时间内以及试验结束后应对被测球阀进行目视检查，壳体不发生破裂。

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6.2.3采用螺栓连接阀体、阀盖的壳体承压部位，在试验压力超过2倍最大允许工作压力时，其连接

部位出现微量泄漏且能够达到并保持最终试验压力时可被接受,但不允许出现壳体破裂或壳体发生泄漏

的现象。

6.3防静电性能要求

球阀的阀体、启闭件和阀杆等各部件间应有导电性，且放电路径最大电阻不应超过10Ω。

6.4耐火性能要求

有耐火应用要求的球阀应进行耐火性能试验，试验结果应符合JB/T6899的规定。

6.5氢气循环试验要求

按照7.10的规定进行氢气循环试验，要求球阀在循环试验内不发生泄漏或破裂。

7试验方法

7.1试验步骤及基本要求

7.1.1试验步骤

试验步骤和项目按表5进行检验。

表5球阀试验步骤

试验步骤检验和试验项目试验步骤检验和试验项目

1标志及承压件外观质量6脱脂检查

2承压件壁厚、尺寸7防静电试验

3承压件材料性能8氢气循环试验

4无损检测9耐火试验

5常温性能试验10阀体抗破裂试验

7.1.2试验环境条件

7.1.2.1进行常温性能试验时，环境条件应符合以下规定：

温度：25℃±10℃；相对湿度：20%～80%。

7.1.2.2进行低温性能试验时，环境条件应符合以下规定:

温度:≤25℃；相对湿度:40%～80%。

7.1.3试验介质

试验介质应符合以下规定:

a)水，氯离子含量应不超过25μg/g；

b)氦气，纯度(体积分数)不低于97%；

c)氮气，纯度(体积分数)不低于99.9%；

d)氢气，纯度(体积分数)不低于99.9%。

7.1.4仪器设备

测量仪器仪表及量具等设备均应在检定或校准的有效期内。其测量准确度应符合表6的规定。

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表6测量仪器仪表准确度要求

名称准确度等级要求

温度测量仪表±1℃

压力测量仪表±1.0%FS

压差计0.25级

流量测量仪表密封泄漏量测试用:±3.0%FS；水流量测试用:±1.0%FS

逸散性试验测量仪最小可检漏率1×10-10Pa·m³/s

时间测量仪表测量时间的±1.0%

注:FS是测量仪表的满量程值。

7.2标志检验

目视检查阀体、铭牌标志及介质流向标识，检验内容如下：

a)阀体表面铸造、锻造或打印标志内容；

b)铭牌标志内容；

c)流向方向标识(有介质流向要求的球阀)；

d)生产炉号。

7.3外观质量

按本文件5.9的规定用目视法检验铸钢件的外观质量。

7.4尺寸

按本文件5.2、5.3的规定使用计量合格的量具或仪器测量球阀的端部尺寸、结构长度和阀体壁厚。

7.5承压件材料性能

7.5.1一般要求

应按材料批次对球阀承压件材料进行化学成分分析、常温力学性能检测等材料性能检验，同批次(指

同炉号、同制造工艺、同热处理条件)承压件材料至少检验一次。化学成分和常温力学性能的检查可采

用对材料供货方提供的材料化学成分、力学性能、热处理报告等质量文件进行审核的方式进行。

7.5.2化学成分分析

在承压件材料本体上或同批次试棒上的加工面采用光谱分析法分析,或进行粉末取样采用化学法分

析。主要承压件材料每批(指同炉号、同制造工艺、同热处理条件)应至少检验一次，检验结果应符合相

应材料标准的规定。

7.5.3常温力学性能

用承压件材料同批次的试棒按GB/T228.1规定的方法进行，主要承压件材料每批(指同炉号、同制

造工艺、同热处理条件)应至少检验一次力学性能。试验方法和结果应符合相应材料标准的规定。

7.5.4金属材料氢脆敏感度试验

7.5.4.1试验条件

7.5.4.1.1试验温度应为23℃±5℃。

7.5.4.1.2试验用氢气的纯度要求应≥99.999%；试验用氦气的纯度要求应≥99.999%；置换用氮气或

惰性气体的纯度应≥99.999%。

7.5.4.1.3氢脆敏感度试验至少应包括6个氦气环境试验和9个氢气环境试验。

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7.5.4.1.4试验时升压速率应保持恒定,其值应在0.01MPa/min～100MPa/min范围内。

7.5.4.1.56个氦气环境试验的升压速率推荐值分别为0.01MPa/min、0.1MPa/min、1MPa/min、10

MPa/min、50MPa/min和100MPa/min。

7.5.4.1.69个氢气环境试验分为两组。第一组6个试验的升压速率推荐值分别为0.01MPa/min、0.1

MPa/min、1MPa/min、10MPa/min、50MPa/min和100MPa/min；第二组3个试验的升压速率均应等于

或者接近第一组试验中与最低修正爆破压力相对应的升压速率。

7.5.4.2试验设备

7.5.4.2.1氢脆敏感度试验设备主体主要由上法兰、下法兰、压环、置换孔、进气口、排气口等组成。

7.5.4.2.2试验设备用材料应满足相应国家标准或者行业标准的要求,与氢气直接接触的材料应与氢

气具有良好的相容性。

7.5.4.2.3试验设备应满足GB/T29729、GB/T34542.1的相关安全要求。

7.5.4.2.4试验设备的进气管路中应设置流量控制阀。

7.5.4.2.5试验设备中压力传感器的精度等级不得低于0.25级。

0.25

7.5.4.2.6上腔体高度应≥25.5mm，压环内直径应为25.5mm、内圆角曲率半径应为0.5-0.05mm，其

材料的室温标准抗拉强度应大于1100MPa。

7.5.4.2.7法兰应通过均布的10个M10高强钢螺栓连接；采用橡胶O形圈作为密封元件时，拧紧扭矩

为30N·m。

7.5.4.3试验材料

7.5.4.3.1氢脆敏感度试验中试样圆片的加工工艺应相同，且加工不应改变材料性能。

7.5.4.3.2圆片至少应满足以下要求：

0

a)直径为58-0.05mm；

b)厚度为0.75mm±0.01mm；

c)平面度小于或等于0.1mm；

d)表面粗糙度Ra小于或等于0.8μm。

7.5.4.3.3圆片应在干燥环境中妥善保存。

7.5.4.4试验程序

7.5.4.4.1试验前，应采用适当的方法清洗圆片表面的油污和杂质，不得用手直接接触圆片表面。

7.5.4.4.2圆片安装于试验设备后，应先用氮气或惰性气体置换下腔体及管路系统，再用试验气体(氢

气或氦气)置换。置换结束时，下腔体内氧气和水的含量(体积分数)应分别小于或等于1×10-6和5×10-6。

7.5.4.4.3选择合适的升压速率，并以恒定的升压速率对下腔体加压直至圆片爆破。

7.5.4.5氢脆敏感度系数计算方法

7.5.4.5.1按式1和式2分别计算每个试验的修正爆破压力和平均升压速率，按式3对6个氦气

环境试验修正爆破压力进行线性回归。

�

…………(1)

0.75��

=em

式中：

为圆片平均厚度(圆片上相隔90°的四个点厚度的平均值)，mm；

为爆破压力，MPa；

m

e为修正爆破压力，MPa。

��

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…………(2)

��

�=�

式中：

为爆破压力，MPa；

为加载时间，min；

�

�为平均升压速率，MPa/min。

�

�…………(3)

'

式中：�𝑟e=�+�lg�

为回归常数；

为回归常数；

�为氦气环境试验修正爆破压力，MPa；

�'为平均升压速率，MPa/min。

�𝑟e

7.5.4�.5.2先将9个氢气环境试验的平均升压速率分别代入式3,得到氢气环境试验修正爆破压力的

理论计算值,再计算与氢气环境试验修正爆破压力的比值/，取9个/中的

最大值作为氢'脆敏感度系'数。U'''''

�𝑟2�𝑟e�𝑟2�𝑟e�𝑟2�𝑟e�𝑟2

7.6无损检查

7.6.1射线检测

检测方法按JB/T6440及NB/T47013.2的规定。

7.6.2渗透检测

堆焊面的渗透检测方法按GB/T22652的规定进行，其他部的位检测方法按NB/T47013.5的规定进

行。

7.6.3超声检测

检测方法按NB/T47013.3的规定。

7.7常温性能试验

7.7.1壳体试验

7.7.1.1按照GB/T13927-2008中5.1规定的方法对被测球阀进行壳体试验。

7.7.1.2试验介质为液体时，试验压力为球阀在20℃时最大允许工作压力的1.5倍；试验介质是气

体时，试验压力为球阀在20℃时最大允许工作压力的1.1倍。

7.7.1.3试验最少持续时间为5min，在试验持续时间内以及试验结束后应对被测球阀进行目视检查。

7.7.1.4使用气体介质进行壳体强度试验时，应先进行液体介质的壳体强度试验，在液体介质的试验

合格后，才允许进行气体介质的壳体强度试验，并应采取相应的安全保护措施。

7.7.1.5进行液体介质的壳体试验可在球阀整体装配前进行。

7.7.2密封试验

7.7.2.1出厂检验时为氦气或氮气，型式试验时应采用氦气作为试验介质。

7.7.2.2按照GB/T13927-2008中5.3规定的方法对被测球阀进行密封试验。

7.7.2.3高压气密封试验压力为球阀在20℃时最大允许工作压力的1.1倍，低压气密封试验压力为

0.6MPa±0.1MPa，试验最少持续时间为5min。

7.7.3常温逸散性试验

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7.7.3.1球阀进行型式检验时，应按照GB/T40079的要求进行常温状态下的逸散性试验，在试验持续

时间内应对阀体、阀杆密封和球阀壳体连接部位密封的泄漏量进行测量。

7.7.3.2球阀进行出厂检验时，按照GB/T26481的要求进行常温状态下的逸散性试验，在试验持续时

间内应对阀体、阀杆密封和球阀壳体连接部位密封的泄漏量进行测量。

7.7.4非金属密封材料氢气密封性能试验

7.7.4.1环境要求

应在以下环境下进行试验：

a)应在20℃±5℃的常温条件下进行试验；

b)试验介质为氢气；

c)整体密封性试验压力为球阀最大允许工作压力；

d)压密封试验压力为球阀最大允许工作压力；

e)低压密封试验压力为0.2MPa。

7.7.4.2试验方法

应按以下方法进行试验：

a)封闭球阀出口，入口连接至氢气源；

b)以球阀在20℃时的最大允许工作压力施加氢气至少70h；

c)达到试验时间后，迅速将试验压力降至大气压力；

d)按本文件7.7.4.3、7.7.4.4的要求进行氢气密封性能试验。

7.7.4.3整体密封性试验

被测球阀处于半开位置，封闭球阀的进、出口端，从入口端通入氢气，加压到本文件7.7.4.1规定

的试验压力，试验压力持续时间为1min，对球阀外部的泄漏情况进行检测。

7.7.4.4内部密封性试验

被测球阀处于关闭位置，封闭球阀的进、出口端，从入口端通入氢气，加压到本文件7.7.4.1规定

的试验压力，分别进行高压密封试验和低压密封试验，试验压力持续时间为1min，从出口端检查球阀

内部的泄漏情况。

7.8脱脂检查

常温性能试验合格并经清洗、烘干处理后，按照HG20202的规定对球阀进行脱脂检查。

7.9防静电试验

对压力试验合格并经干燥的球阀进行不少于5次的启闭操作后，使用不超过12V的直流电源对阀

体、启闭件和阀杆等各部件间进行电阻测量。

7.10氢气循环试验

球阀进行氢气循环试验，应按照GB/T42177-2022的5.3.1的试验方法进行。

7.11耐火试验

球阀应按JB/T6899的规定进行耐火试验验证。

7.12壳体抗破裂试验

7.12.1壳体抗破裂试验应在球阀所有试验项目完成后进行，试验时应移除球阀内件并安装必要的试验

工装，或使用独立的同批次壳体样品进行，试验后的壳体不得销售或使用。

7.12.2封闭球阀的进出各端口，向壳体内充入液体试验介质，排净壳体腔内的空气，逐渐加压至试验

压力。

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7.12.3试验压力为球阀在20℃时最大允许工作压力的4倍；对于最大允许工作压力大于10MPa且

非铸件壳体的球阀，试验压力为球阀在20℃时最大允许工作压力的2.25倍。

7.12.4试验压力保持时间1min。

8检验规则

8.1出厂检验

球阀应每台进行出厂检验，检验合格后方可出厂。出厂检验项目、技术要求和检验试验方法按表7

规定。

8.2型式检验

8.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验:

a)新产品试制定型或定型鉴定时；

b)正常生产中结构、材料、设计、工艺、关键外购成品件有重大改变，可能明显影响产品质量和

性能时；

c)产品停产6个月以上恢复生产时；

d)正常生产中每2年进行一次；

e)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；

f)国家技术监督部门提出进行型式检验要求时。

8.2.2抽样可在生产线终端的检验合格产品中随机抽样，也可在产品成品库中随机抽取，或从已供给

用户但还未使用，并保持出厂状态的产品中随机抽取1台。应根据该系列范围的大小情况，抽取3个典

型规格进行试验。

8.2.3型式试验的全部试验项目应符合表7的规定。

表7球阀检验项目

序号检验项目技术要求试验方法出厂检验型式试验

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