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經驗文獻 / _儀表知識

截止閥設計製造用相關標準規定的比較與分析

發布時間：2019-05-10  發布作者：

    摘要：對比了API623，BS1873，GB/T12235標準中截止閥的較小閥座孔及較小閥杆直徑，分析了相關標準規定的閥杆材料選用及適用強度，給出了截止閥閥杆、驅動裝置、閥座孔及閥杆尺寸的選用方法。
1概述
    截止閥設計製造用相關標準有BS1873－1975(R2007)、GB/T12235－2007和API623－2013等。本文對相關標準中規定的閥座孔及閥杆直徑等內容進行了比較與分析。
2尺寸分析
    常用截止閥標準中關於較小閥座孔及閥杆尺寸的規定(表1)存在差異。（相關推薦：電接點水位計）
(1)閥座孔
    在BS1873及GB/T12235中，所有規格壓力的閥座孔等同於ASMEB16.34(簡稱B16.34，下同)中所對應的尺寸。API623中的閥座孔尺寸，除2500LB壓力級的尺寸等同於B16.34中規定的尺寸，其餘各壓力級所有規格的閥座孔均小於B16.34規定的尺寸。
(2)閥杆直徑
    GB/T12235中的閥杆直徑等同於BS1873中的閥杆直徑。API623中的閥杆直徑僅2in.－900LB一個規格的直徑小於BS1873規定的閥杆直徑，其餘較小口徑較低壓力的閥杆直徑等同於BS1873的閥杆直徑，而較大口徑較高壓力的閥杆直徑大於BS1873規定的閥杆直徑。
API 623、BS 1873 和 GB/T 12235 閥座孔和閥杆直徑對比及閥杆強度計算
3閥杆強度分析
    截止閥的閥杆受力計算主要為閥杆總軸向力及閥杆扭矩計算。由於截止閥的結構形式有旋轉杆及升降杆，密封麵有平麵及錐麵，而介質流向有從閥瓣下方流入和從閥瓣上方流入，因此計算非常繁雜。為方便計算，以常用的介質從閥瓣下方流入，錐形密封麵，閥座孔為標準規定的較小尺寸，閥杆直徑小於45mm按旋轉杆，閥杆直徑大於等於45mm按升降杆為例進行計算。按確定的條件、數據和相關公式，求得API623及BS1873標準的閥杆軸向力、力矩及各應力數據(表1)。
(1)API623閥杆
    API623閥杆的壓應力範圍為19～211MPa，合成應力範圍為31～279MPa。當閥杆合成應力超過200MPa(表2)時，不能選用F304或F316等低強度材料。
API 623 閥杆高應力部分
(2)BS1873閥杆
    BS1873閥杆的壓應力範圍為27～553MPa，合成應力範圍為42～742MPa。當閥杆壓應力超過200MPa(表3)時，部分規格的閥杆應力超過F304、F316、F6a甚至更高強度材料的屈服強度。為避免正向關閉引起的閥杆損壞，須選取加粗閥杆，采用高強度材質閥杆，減小閥座孔徑或反向雙閥瓣等措施提高閥杆的性能。
(3)常用閥杆材料
    常用閥杆材料根據許用應力選取(表4)。
常用閥杆材料的常溫許用應力
4結語
    截止閥一般以介質從閥瓣下方流入作為正流向，正流向截止閥關閉狀態可使閥體中腔及閥杆填料不承受介質應力，並可在線更換填料。API623的較小閥座及閥杆尺寸基本可滿足正流向關閉要求，而BS1873的較小閥座孔及閥杆尺寸大多數不能滿足正流向關閉要求。經比較和分析給出了參考計算數據，可用於截止閥的閥杆材質、驅動裝置、閥座孔及閥杆尺寸的匹配選用。
 
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