ICS 91.140.10

P 46


G

中华人民共和国国家标准

GB/T 37827—2019

城镇供热用焊接球阀

Welded ball valve for Urban heating

2019-08-30 发布


2020-07-01 实施

国家市场监督管理总局#布 中国国家标准化管理委员会发布

目 次

前言

2规范性引用文件

附录A (规范性附录)袖管

附录B (规范性附录)轴向力和弯矩取值

附录C (规范性附录)弯矩试验方法

-ɪɪ-        —1—

刖   舌

本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。

本标准由全国城镇供热标准化技术委员会(SAC/TC 455)归口。

本标准起草单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司、河北通奥节能设备有限公司、北京市 建设工程质量第四检测所、江苏威尔迪威阀业有限公司、文安县洁兰特暖通设备有限公司、河北同力自 控阀门制造有限公司、替科斯科技集团有限责任公司、天津卡尔斯阀门股份有限公司、雷蒙德(北京)科 技股份有限公司、天津国际机械有限公司、河北光德流体控制有限公司、江苏沃圣阀业有限公司、浙江卡 麦隆阀门有限公司、太原市热力设计有限公司、河北华热工程设计有限公司、合肥热电集团有限公司、牡 丹江热力设计有限责任公司、西安市热力总公司、太原市热力集团有限责任公司、牡丹江热电有限公司。

本标准主要起草人:王淮、廖荣平、燕勇鹏、蒋建志、赵志楠、王志强、白冬军、徐长林、郭洪涛、马景岗、 谢超、淳于小光、张贺芳、王兵、陈乾才、韩芝龙、邹兴格、梁鹏、张骐、高永军、高斌、王军、张建伟、于黎明。

城镇供热用焊接球阀

1范围

本标准规定了城镇供热用焊接球阀的术语和定义、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。

本标准适用于公称尺寸小于或等于DN16OO、公称压力小于或等于PN25、使用温度为O °C 180 °C,使用介质为水的焊接球阀(以下简称“球阀”)。

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。

GB/T 150.1压力容器 第1部分:通用要求

GB/T 150.3压力容器 第3部分:设计

GB/T 150.4压力容器 第4部分:制造、检验和验收

GB/T 223(所有部分)钢铁及合金化学分析方法

GB/T 228.1金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法

GB/T 229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T 231.1金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法

GB/T 713锅炉和压力容器用钢板

GB/T 985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口

GB/T 985.2埋弧焊的推荐坡口

GB/T 1047管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用

GB/T 1048管道元件PN(公称压力)的定义和选用

GB/T 1220不锈钢棒

GB/T 3077合金结构钢

GB/T 3091低压流体输送用焊接钢管

GB/T 3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带

GB/T 4237不锈钢热轧钢板和钢带

GB/T 7306.2 55°密封管螺纹 第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹

GB/T 8163输送流体用无缝钢管

GB/T 9113整体钢制管法兰

GB/T 9119板式平焊钢制管法兰

GB/T 9124钢制管法兰技术条件

GB/T 9711石油天然气工业管线输送系统用钢管

GB/T 12223部分回转阀门驱动装置的连接

GB/T 12224钢制阀门一般要求

GB/T 12228通用阀门碳素钢锻件技术条件

GB/T 13927—2008 工业阀门压力试验

GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管

GB/T 30308氟橡胶通用规范和评价方法

GB 50235—2010工业金属管道工程施工规范

JB/T 106阀门的标志和涂漆

NB/T 47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

NB/T 47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T 47013.2-2015承压设备无损检测 第2部分:射线检测

NB/T 47013.3-2015承压设备无损检测 第3部分:超声检测

NB/T 47013.5—2015承压设备无损检测 第5部分:渗透检测

NB/T 47014承压设备焊接工艺评定

QB/T 3625 聚四氟乙烯板材

QB/T 4041聚四氟乙烯棒材

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

全焊接球阀 fully Welded body ball VaIVe

阀体釆用一道或多道焊缝焊接成型的球阀。

3.2

全径球阀 full-port ball ValVe

阀门内所有流道内径尺寸与管道内径尺寸相同的球阀。

3.3

缩径球阀 reduced-port ball VaIVe

阀门内流道孔通径按规定要求缩小的球阀。

3.4

浮动式球阀 floating ball VaIVe

球体不带有固定轴的球阀。

3.5

固定式球阀 trunnion mounted ball valve

球体带有固定轴的球阀。

3.6

椭圆形固定式球阀 OVal trunnion mounted ball VaIVe

边阀体由钢管和椭圆形封头使用环向焊接组成的固定式球阀。

3.7

筒形固定式球阀 CylindriCal trunnion mounted ball VaIVe

边阀体为整体锻件的固定式球阀。

3.8

球形固定式球阀 SPheriCaI trunnion mounted ball ValVe

阀体结构为两个半圆(弧形)组成,阀体为锻造的固定式球阀。

3.9

开关扭矩 breakaway thrust/breakaway torque

在最大压差下开启和关闭阀门所需的转动力矩。

3.10

弯矩 bending ITIOment

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

球阀标记的构成及含义应符合下列规定:

l---公称压力

一球体流道代号(全径省略;缩径:R)

-------密封面材料代号(聚四氟乙烯:F氟橡胶X)

----------球体结构形式代号(浮动球:1;固定球:7)

—端部连接形式代号(外螺纹2法兰4焊接6)

-----------驱动方式代号(蜗轮:3 ;电动:9 ;手柄省略)

一产品代号(Q)

4.1.2 标记示例

公称压力为2.5 MPa、球体流道为缩径、密封面材料为聚四氟乙烯、球体结构形式为固定球、端部连 接形式为焊接、驱动方式为蜗轮驱动的球阀标记为:Q367FR-25o

4.2参数

4.2.1球阀的公称尺寸应符合GB/T 1047的规定。

4.2.2球阀的公称压力应符合GB/T 1048的规定。

5结构

5.1浮动式、椭圆形固定式、筒形固定式、球形固定式球阀的典型结构示意分别见图1〜图4o


说明:


7 ---阀盖;

8——阀杆密封件;

9 ---压盖;

IO——法兰;

L——球阀结构长度。

1浮动式球阀典型结构示意

10


说明:


7 ---阀盖;

8——阀杆密封件;

9 ---压盖;

io——法兰;

L——球阀结构长度。

2椭圆形固定式球阀典型结构示意


说明:

1

—底盖;

5 -

一边阀体;

9 -

—阀盖;

2

-下阀杆;

6 -

-球体;

lO-

—填料;

3

—阀体;

7 -

—阀杆;

ll—

一平键;

4

—法兰;

8

—阀杆密封件;

L —

—球阀结构长度。

3筒形固定式球阀典型结构示意

13


说明:

1——

-底盖;

6 —

—阀座支撑圈;

2 -

-下阀杆;

7 -

—球体;

3——

-阀体;

8

—阀杆;

4——

-副阀体;

9 —

一阀座密封圈;

5 —

-法兰;

10—

一阀杆密封件;


11—填料

12--连接盘

13——平键;

L——球阀结构长度。


4 球形固定式球阀典型结构示意

5.2公称尺寸大于或等于DN2OO的球阀宜釆用固定式球阀结构,公称尺寸小于或等于DN150的球阀 应采用浮动式球阀结构。

5.3公称尺寸大于或等于DN200的球阀宜设置吊耳。

6 一般要求

6.1连接端

6.1.1当连接端采用焊接连接时,阀体两端焊接的坡口尺寸应符合GB/T 985.1GB/T 985.2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的端部法兰可采用板式平焊钢制管法兰, 法兰尺寸应符合GB/T 9119的规定;公称压力大于PN16的端部法兰应采用对焊法兰,法兰尺寸应符 合GB/T 9113的规定。连接法兰的尺寸公差应符合GB/T 9124的要求。

6.1.3公称尺寸小于或等于DN50的球阀可采用螺纹连接,螺纹连接的尺寸应符合GB/T 7306.2的 规定。

6.1.4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

球阀结构长度应符合表1的规定。

1 结构长度                  单位为毫米

球阀公称尺寸

结构长度

缩径球阀

全径球阀

DN15

230

DN20

230

260

DN25

260

260

DN32

260

300

DN40

300

300

DN50

300

300

DN65

300

300

DN80

300

325

DNIOO

325

350

DN125

350

390

DN150

390

520

DN200

520

635

DN250

635

689

DN300

689

762

DN350

762

838

DN400

838

915

DN450

915

991

球阀公称尺寸

结构长度

缩径球阀

全径球阀

DN5OO

991

1 143

DN6OO

1 143

1 380

DN700

1 380

1 524

DN800

1 524

1 727

DN900

1 727

1 900

DN 1 OOO

1 900

2 000

DN 1 200

2 100

2 430

DN 1 400

2 430

2 680

DN 1 600

2 680

2 950

6.3球阀通道直径

6.3.1缩径球阀和全径球阀的阀体通道应为圆形。

6.3.2球阀最小通道直径应符合表2的规定。

2球阀最小通道直径              单位为毫米

球阀公称尺寸

最小通道直径

缩径球阀

全径球阀

DNl 5

9.5

13

DN20

13

19

DN25

19

25

DN32

25

32

DN40

32

38

DN50

38

49

DN65

49

62

DN80

62

74

DNIOO

74

100

DN125

100

125

DN150

125

150

DN200

150

201

DN250

201

252

DN300

252

303

DN350

303

334

DN400

334

385

球阀公称尺寸

最小通道直径

缩径球阀

全径球阀

DN450

385

436

DN500

436

487

DN600

487

589

DN700

589

684

DN800

684

779

DN900

779

874

DN 1 000

874

976

DN 1 200

976

1 166

DN 1 400

1 166

1 360

DN 1 600

1 458

1 556

6.4 尺寸偏差

6.4.1阀体圆度允许偏差应符合表3的规定。

3阀体圆度允许偏差              单位为毫米

球阀公称尺寸

≤DN200

DN250 DN600

≥DN600

阀体圆度允许偏差

≤1

≤2

≤3

6.4.2阀体结构长度允许偏差应符合表4的规定。

4阀体结构长度允许偏差             单位为毫米

球阀公称尺寸

≤DN250

DN300 DN500

DN600 DN900

≥DN1 000

阀体结构长度允许偏差

+ 3.0

±4.0

+ 5.0

+ 6.0

6.5.1阀体应釆用整体锻造制作或模压加工成型的钢管或板材卷制。阀体材料应符合GB/T 713GB/T 12228 的规定。

6.5.2当阀体采用无缝钢管时,应符合GB/T 8163GB/T 14976的规定。

6.5.3阀体焊接系数的选取应符合GB/T 150.1的规定,焊接结构设计应符合GB/T 150.3的规定,焊 接工艺应符合GB/T 150.4的规定,加工应符合GB 50235-20105.4的规定。

6.6.1球体可采用空心球或实心球,球体在1.5倍公称压力下,不应产生永久变形。

6.6.2阀杆与球体的连接面应能承受不小于2倍的球阀最大开关扭矩。

6.6.3球体通道应为圆形。球阀全开时,球体通道与阀体通道应在同一轴线上。

6.7.1球阀应为双向密封。

6.7.2阀座应具有补偿功能,可采用碟簧、螺旋弹簧或其他补偿结构。

6.8.1阀杆应具有防吹脱结构,阀体与阀杆的配合在介质压力作用下,拆开填料压盖、阀杆密封件内的 挡圈时,阀杆不应脱出阀体。

6.8.2阀杆应有外保护措施,夕卜部物质不应进入阀杆密封处。

6.8.3阀杆及阀杆与球体的连接处应有足够的强度,在使用各类执行机构直接操作时,不应产生永久 变形或损伤。阀杆应能承受不小于2倍的球阀最大开关扭矩。

6.8.4阀杆应采用耐腐蚀材料或防锈措施,使用中不应岀现锈蚀现象。

6.9阀杆密封

6.9.1阀杆密封件可采用O形橡胶圈密封或填料密封。

6.9.2当釆用填料密封结构时,在不拆卸球阀任何零件的情况下,应能调节填料密封力。

6.10驱动装置

6.10.1大于或等于DN200的球阀应采用传动箱驱动,小于或等于DN15O的球阀可采用手柄驱动。

6.10.2驱动装置与球阀的连接尺寸应符合GB/T 12223的规定。

6.10.3除齿轮或其他动力操作机构外,球阀应配置尺寸合适的扳手操作,球阀在开启状态下扳手的方 向应与球体通道平行。

6.10.4球阀应有全开和全关的限位结构。

6.10.5扳手或传动箱应安装牢固,并应在需要时可方便拆卸和更换。拆卸和更换扳手或手轮时,不应 影响球阀的密封。

6.10.6当有要求时,应提供锁定装置,并应设计为全开或全关的位置。

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/T 47014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32 mm的焊缝、焊前预热到Io(TC以上且焊接接头厚度小于 或等于38 mm的焊缝可不进行焊后热处理,其余焊缝应按GB/T 150.4的要求进行焊后消除应力热处 理。当焊接接头厚度大于32 mm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 造商应提供焊缝焊后免热处理的评估报告,以证明其使用安全。

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当釆用喷丸处理,表面的凹坑大小、深浅应均匀一致。

7.1.4球阀涂漆处,涂层应平整,无流痕、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,并应符合表10的要求。

7.1.6球阀应有表示球体开启位置的指示牌或在阀杆顶部刻槽指示。

7.1.7用扳手或手轮直接操作的球阀,面向手轮应以顺时针方向为关闭,扳手或手轮上应有表示开关 方向的标志。

7.2材料

7.2.1球阀主要零件的材料应按表5的规定执行,并应符合GB/T 12224的规定。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。

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

碳素钢管

20

GB/T 8163

碳素钢板

Q345R

GB/T 713GB/T 3274

碳钢锻件

A105

NB/T 47008

不锈钢管件

06Crl9Nil0

GB/T 14976

不锈钢板材

O6Crl9NilO

GB/T 4237

球体

不锈钢锻件

O6Crl9NilO

NB/T 47010

不锈钢钢板

O6Crl9NilO

GB/T 4237

阀杆

不锈钢棒材

20Crl3

GB/T 1220

不锈钢锻件

O6Crl9NilO

NB/T 47010

合金结构钢

42CrMO

GB/T 3077

阀座密封圈

聚四氟乙烯

R-PTFE

QB/T 3625QB/T 4041

氟橡胶O形圈)

GB/T 30308

7.2.2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,焊缝质量不应低于 NB/T 47013.2—2015 规定的 级或 NB/T 47013.3—2015 规定的 I 级。

7.3.2阀体上的对接环向焊缝应进行100%超声无损检测,焊缝质量不应低于NB/T 47013.3—2015规 定的H级。

7.3.3阀体与袖管、阀体与阀座之间环向焊缝的环向焊缝处应进行100%渗透无损检测,焊缝质量不应 低于NB/T 47013.5—2015规定的I级。

7.4阀体壁厚

阀体的最小壁厚应符合GB/T 12224的规定。

7.5轴向力及弯矩

阀体在承受轴向压缩力、轴向拉伸力和弯矩时,变形量不应影响球阀的操作和密封性能。轴向力和 弯矩取值按附录B的表B.1的规定执行。

7.6壳体和球体强度

球阀在1.5倍的公称压力下,不应有结构损伤,球阀壳体、球体及任何固定的阀体连接处不应渗漏。

7.7 密封性

球阀密封性能应符合GB/T 13927—2008的规定,密封等级应满足表6的要求。

6球阀密封等级

球阀公称尺寸

≤DN250

DN300 DN500

≥DN600

球阀密封等级

A

NB

NC

7.8操作力

在最大工作压差下,球阀的操作力不应大于360 NO

8试验方法

8.1外观

外观采用目测的方法。

8.2材料

金属材料应按GB/T 223 (所有部分)的规定或采用光谱法进行化学成分分析。拉伸试验应按 GB/T 228.1规定的方法执行,冲击试验应按GB/T 229规定的方法执行,硬度试验应按GB/T 231.1规 定的方法执行。

8.3焊接质量

射线检测应按NB/T 47013.2的规定执行;超声检测应按NB/T 47013.3的方法执行;渗透检测应 按NB/T 47013.5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。测量点沿阀体圆周方向等分布置,测量点数量应符合表 7的规定。

7阀体测量点数量

公称尺寸

≤DN150

DN200 DN500

DN600DNl 000

DN900DNl 200

≥DN1 400

阀体测量点数/个

3

5

8

10

12

8.5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,且不低于IO °C ,试验介质采用常温的清洁水。

b) 将球阀固定在试验台架上,封闭球阀进出口,并将球阀处于全开状态。对球阀加水,并将阀体 内的空气排尽,然后加压至球阀的公称压力。达到公称压力后,稳压10 mm,观察压力表,应 无明显压降,然后缓慢向球阀施加附录B中表B.1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48 h,期间每天测量球阀开关扭矩值和观察密封性2次,时间间隔 应大于6 ho每次测量和观察前,应检查、记录试验水压和施加的轴向力。

Cl)球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球阀各1次,记录球阀的 关闭和开启的最大扭矩值。最大开关扭矩值,均不应大于球阀出厂技术参数规定最大值的 1.1倍。按球阀开关扭矩最大值计算操作力,不应大于360 No

e) 8.7的要求检查球阀的密封性,并应符合7.7的规定。

f) 上述检测结束后,卸载对球阀施加的轴向压缩力,然后按d)e)的要求检测球阀的开关扭矩 和密封性。

试验施加的轴向拉伸力按附录B的表B.1取值,其他试验方法按8.5.1 a)~e)的要求执行。

弯矩的试验方法按附录C的规定。

8.6壳体和球体强度

球阀的壳体强度的试验方法应按GB/T 13927—2008的规定。

8.7 密封性

密封性试验方法应按GB/T 13927—2008的规定。

8.8操作力

8.8.1试验环境温度为常温.且不低于10 °C,试验介质采用常温的清洁水。

8.8.2将球阀固定在试验台架上,封闭球阀进出口,球阀处于完全关闭。使球阀一端通向大气,另一端 施加水,并将加水端阀体内的空气排尽,然后缓慢加压至球阀的额定公称压力。当达到球阀的额定公称 压力后,停止加压,检査球阀另一端,应无水排出。采用扭矩测力扳手缓慢开启球阀,直至球阀开启,记 录球阀的开启扭矩。

8.8.3按记录的球阀开启扭矩,计算操作力。

9 检验规则

9.1检验类别

球阀的检验分为出厂检验和型式检验。检验项目应按表8的规定执行。

8检验项目

检验项目

出厂检验

型式检验

要求

试验方法

外观

7.1

8.1

材料

7.2

8.2

焊接质量

7.3

8.3

阀体壁厚

7.4

8.4

轴向压缩力

7.5

8.5.1

轴向力及弯矩    轴向拉伸力

7.5

8.5.2

弯矩

7.5

8.5.3

壳体和球体强度

7.6

8.6

密封性

7.7

8.7

操作力

7.8

8.8

注:“J ”表示应检项目;“一”表示不检项目。

9.2出厂检验

每台球阀在出厂前应按表8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

9.3.1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,如结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时;

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试验有较大差异时。

9.3.2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,或者从已 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9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7的规定;

C) 9.3.1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。

9型式检验抽样数量

公称尺寸

最少基数/台

抽样数量/台

≤DN200

6

2

DN250 DN5O0

3

1

≥DN600

2

1

9.3.3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,判定产品合格。

b) 当有不合格项时,应加倍抽样复验。当复验符合要求时,则判定产品合格;当复验仍有不合格 项时,则判定产品不合格。

10标志

10.1球阀的标志内容应符合表IO的规定。

10.2每台球阀都要有一个牢固附着的不锈钢或铜铭牌,铭牌上标记应清晰。

10球阀标志

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

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,应将球阀内腔的水和污物清除干净。

11.2球阀的外表面应当按JB/T 106的要求涂漆。

11.3球阀的流道表面,应涂以容易去除的防锈油。

11.4球阀的连接两端应采用封盖进行防护。

11.5在运输期间,球阀应处于全开状态。

11.6球阀应装在包装箱内,保证运输过程完好。

11.7球阀出厂时应有产品合格证、产品说明书及装箱单。

11.8球阀应保存在干燥、通风的室内,不应露天存放。

附录 A

(规范性附录) 袖管

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/T 8163GB/T 14976的规定;釆用焊接钢管时,应符合GB/T 3091GB/T 9711的规定。

A.1袖管尺寸                  单位为毫米

公称尺寸

袖管尺寸

长度

外径

壁厚

DNIao

300

108

4.0

DN125

300

133

4.5

DN150

300

159

4.5

DN200

300

219

6.0

DN250

300

273

6.0

DN300

300

325

7.0

DN350

400

377

7.0

DN400

400

426

7.0

DN450

400

478

7.0

DN500

400

529

8.0

DN600

400

630

9.0

DN700

500

720

11.0

DN800

500

820

12.0

DN900

500

920

13.0

DNI 000

500

1 020

14.0

DNI 200

500

1 220

16.0

DNI 400

500

1 420

19.0

DNI 600

500

1 620

21.0

附录B

(规范性附录) 轴向力和弯矩取值


Bl轴向压缩力计算

NC =aE (iɪ t0 )A ■ IO6

(B.1 )


AY(DmO &   ..............................(B.2)

式中:

NC——轴向压缩力,单位为牛N)

α ——钢材的线膨胀系数,单位为米每米摄氏度[m∕(m • °C)];

E——弹性模量,单位为兆帕(MPa);

ZI——工作最高循环温度,单位为摄氏度°C)

t0 ——计算安装温度,单位为摄氏度°C)

A ——钢管的横截面积,单位为平方米(m2

DO——钢管外径,单位为毫米(mm)

DI——钢管内径,单位为毫米(mm) O

式中:

Nl——轴向拉伸力,单位为牛N)

σs --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)当球阀公称尺寸小于或等于DN250时,弯矩值应按式B.4)计算:

1. 3π(D^ -D*)σa S

XIoT


32D


(B.4 )


式中:

M ——弯矩,单位为牛米N ∙ m)

DO——工作钢管外径,单位为毫米(mm)

DI——工作钢管内径,单位为毫米(mm)

σs——钢材屈服极限最小值,单位为兆帕(MPa)O

b)当球阀公称尺寸大于或等于DN600时,弯矩值应按式(B.5)计算:

M 7'X3EXZ


L2


(B.5 )


式中:

ys--挠度,单位为米m),可按0.1 m取值;

E——弹性模量,单位为兆帕MPa);

I——截面惯性弯矩,单位为四次方毫米(mm4);

L --球阀端面到受力点的距离,单位为毫米(mm),15 OOO mmo

C)当球阀公称尺寸在大于DN250和小于DN600之间时,弯矩值可在公称尺寸DN250DN600 的球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。

轴向力及弯矩值也可按表B.1取值。

B.1轴向力及弯矩值

球阀公称尺寸

钢管外径∕mm

钢管壁厚∕mm

轴向力/kN

弯矩Lg/

(N m)

压缩力

拉伸力M

DN15

21

3.0

42

28

214

DN20

27

3.0

56

37

390

DN25

34

3.0

72

48

664

DN32

42

3.0

91

60

1 066

DN40

48

3.5

121

80

1 617

DN50

60

3.5

154

102

2 642

DN65

76

4.0

224

149

4 929

DN80

89

4.0

264

175

6 920

DNloO

108

4.0

324

215

10 437

DN125

133

4.5

450

298

17 981

DN150

159

4.5

541

359

26 132

DN200

219

6.0

994

659

66 281

DN250

273

6.0

1 483

792

100 425

DN300

325

7.0

2 060

1 101

120 937

DN350

377

7.0

2 397

1 281

141 449

DN400

426

7.0

2 715

1 451

161 961

DN450

478

7.0

3 052

1 631

182 473

DN500

529

8.0

3 858

2 062

202 985

DN600

630

9.0

5 173

2 765

223 497

DN700

720

11.0

7 219

3 858

406 537

DN800

820

12.0

8 975

4 796

656 410

DN900

920

13.0

10 914

5 832

1 005 815

DN 1 000

1 020

14.0

13 036

6 967

1 477 985

DN 1 200

1 220

16.0

17 831

9 529

2 895 609

B.1 (续)

球阀公称尺寸

钢管外径∕mm

钢管壁厚∕mm

轴向力/kN

弯矩f,g∕

(N m)

压缩力Q∙c

拉伸力M

DN 1 400

1 420

19.0

24 638

12 607

5 417 659

DN 1 600

1 620

21.0

31 080

15 903

8 902 324

a按供热运行温度130 °C、安装温度10°C计算。

b公称尺寸大于或等于DN250时,釆用Q235B钢,弹性模量E = 198 000 MPa、线膨胀系数α=0.000 012 4 m∕(m • °C)公称尺寸小于或等于DN200时,采用20钢,弹性模量E = ISl 000 MPa、线膨胀系数Q = 0.000 011 4 m/(m ∙ OC ) O

C最不利工况按管道泄压时的工况计算轴向压缩力。

d拉伸应力取0.67倍的屈服极限。公称尺寸大于或等于DN250时,釆用Q235B钢,当8小于或等于16 mm时, 拉伸应力D∑]l = 157 MPa,3大于16 mm时,拉伸应力[σ]b = 151 MPa;公称尺寸小于或等于DN200时,采 用20钢,拉伸应力Sl = 164 MPaO

e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。

f当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。

g当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(Ioo mm/15 m)形成的弯矩;当公称尺寸 大于DN250和小于DN600之间时,介于DN250DN600之间的弯矩值随着规格的增大采用等值递增的方式 取值。

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IO °C,试验介质采用常温的清洁水。

a)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:

AB --支撑点;

C --试件的中心点;

DE --测试力的施加点;

F   ——测试力;

HG --球阀端面;

L   ——球阀端面到支撑点AB)间的距离;

RaRB——支撑点AB)产生的反作用力;

a   ——球阀中心到施力点DE)间的距离;

b  —球阀长度。

C.1测试荷载F形成的弯矩MI)

MD=FX (L H-------α)      ..............................( C. 1 )

式中:

MD——荷载F形成的弯矩,单位为牛米N ∙ m)

F——荷载(测试力),单位为牛N)

L ——球阀端面到支撑点A/B间的距离,单位为米m)

b ——球阀长度,单位为米m)

a --球阀中心到施力点D/E的距离,单位为米m)

b)管道及测试介质形成的弯矩MF见图C.2MF应按式C.2)计算:

AB --支撑点;

C --试件的中心点;

HG --球阀端面;

L   ——球阀端面到支撑点AB)间的距离;

W。  一一管道自重和管道中介质的重量之和;

"Rb——支撑点AB)产生的反作用力;

b --球阀长度。


C.2管道及测试介质形成的弯矩MF

(C.2 )

式中:

MF——均布荷载g形成的弯矩,单位为牛米N ∙ m)

——管道自重和管道中介质的重量之和,单位为牛N)

C)球阀重量形成的弯矩MC见图C.3,MC应按式C.3)计算:

MC


(C.3 )

式中:

MC——球阀重量形成的弯矩,单位为牛米N ∙ m)

WV ——球阀重量,单位为牛N)

说明:

AB --支撑点;

C   ——试件的中心点;

WV  一一球阀的重量;

HG —-—球阀端面;

L   ——球阀端面到支撑点(AB)间的距离;

RaRB ——支撑点(AB)产生的反作用力。

C.3球阀重量形成的弯矩MC

C.2.2测试荷载F值应按式(C.4)计算

F = (M-MF-MC) X f——I— ) ..............................( C.4 )

(ZL -H b — ZQ 丿

式中:

F--测试力,单位为牛(N)

M——弯矩,单位为牛米(N∙ m),按附录B的表B.1取值。

C.3.1试验应按图C.1进行四点弯曲测试,并应对平行于阀杆的轴线和垂直于阀杆的轴线分别进行 测试。

C.3.2将球阀固定在试验台架上,并将球阀处于全开状态。对球阀及试验管段加水,并将阀体内及试 验管段的空气排尽,然后加压至球阀的公称压力。达到公称压力后,稳压10 mm,观察压力表,应无明 显压降,然后缓慢施加测试荷载F,当测试荷载F达到计算值时,停止施压。

C.3.3停止施压后,持续稳定测试48 h,期间每天测量球阀开关扭矩值和观察密封性2次,时间间隔应 大于6 ho每次测量和观察前,应检查、记录试验水压和测试荷载F

C.3.48.7的要求检查球阀的密封性,并应符合7.7的规定。

C.3.5球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球阀各1次,记录球阀的 关闭和开启的最大扭矩值。对球阀施加的最大开关扭矩值均不应大于球阀出厂技术参数规定最大值的 1.1倍。按球阀开关扭矩最大值计算操作力,不应大于360 NO

6L0Z—Q8M H∖3


中华人民共和国

国家标准

城镇供热用焊接球阀

GB/T 37827—2019

*

中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2(100029) 北京市西城区三里河北街16(100045)

网址:WWW. spc. org. Cn

服务热线:400-168-0010


20197月第一版

*

书号:155066 1-63184

GB/T 37827-2019


版权专有侵权必究