氫氣制造儲存運(yùn)輸用球閥

3T/GMIQMAXXX-2024氫氣制造儲存運(yùn)輸用球閥本文件規(guī)定了氫氣制造儲存運(yùn)輸用球閥的術(shù)語和定義、結(jié)構(gòu)型式、技術(shù)要求、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面的要求。本文件適用于介質(zhì)溫度范圍-196℃~250℃,公稱壓力范圍PN16～PN250，公稱通徑范圍DN8~DN350的氫氣制造儲存運(yùn)輸用球閥（以下簡稱“球閥”）。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T1047管道元件公稱尺寸的定義和選用GB/T1184形狀和位置公差未注公差值GB/T1220不銹鋼棒GB3836.1爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T7306.155°密封管螺紋第1部分:圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋GB/T7306.255°密封管螺紋第2部分:圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋GB/T9124.1鋼制管法蘭第1部分：PN系列GB/T12221金屬閥門結(jié)構(gòu)長度GB/T12223部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接GB/T12224-2015鋼制閥門一般要求GB/T12228通用閥門碳素鋼鍛件技術(shù)條件GB/T12230通用閥門不銹鋼鑄件技術(shù)條件GB/T12237石油、石化及相關(guān)工業(yè)用的鋼制球閥GB/T13305不銹鋼中α-相面積含量金相測定法GB/T13927-2008工業(yè)閥門壓力試驗(yàn)GB/T19672管線閥門技術(shù)條件GB/T20173石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)管道閥門GB/T21465閥門術(shù)語4T/GMIQMAXXX-2024GB/T22652閥門密封面堆焊工藝評定GB/T26481-2022工業(yè)閥門的逸散性試驗(yàn)GB/T26640-2011閥門殼體最小壁厚尺寸要求規(guī)范GB/T29729-2022氫系統(tǒng)安全的基本要求GB/T31481-2015深冷容器用材料與氣體的相容性判定導(dǎo)則GB/T34542.1-2017氫氣儲存輸送系統(tǒng)—第1部分：通用要求GB/T35741工業(yè)閥門用不銹鋼鍛件技術(shù)條件GB/T40079-2021閥門逸散性試驗(yàn)分類和鑒定程序GB/T42177-2022加氫站氫氣閥門技術(shù)要求及試驗(yàn)方法HG20202脫脂工程施工及驗(yàn)收規(guī)范HG/T20592鋼制管法蘭(PN系列)JB/T6440-2008閥門受壓鑄鋼件射線照相檢測JB/T6617柔性石墨填料環(huán)技術(shù)條件JB/T6899閥門的耐火試驗(yàn)JB/T6903-2008閥門鍛鋼件超聲波檢測JB/T7248閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條件JB/T7352工業(yè)過程控制系統(tǒng)用電磁閥JB/T7927閥門鑄鋼件外觀質(zhì)量要求NB/T47013.2-2015承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測NB/T47013.3-2015承壓設(shè)備無損檢測第3部分:超聲檢測NB/T47013.5-2015承壓設(shè)備無損檢測第5部分:滲透檢測NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評定ISO5211工業(yè)閥門--部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置（Industrialvalves-Part-turnactuatorattachments）ISO15848-1工業(yè)閥門--逸散性介質(zhì)泄漏的測量、試驗(yàn)和鑒定程序--第1部分：閥門的分類體系和型式試驗(yàn)鑒定程序（Industrialvalves-Measurement,testandqualificationproceduresforfugitiveemissions一Part1:Classificationsystemandqualificationproceduresfortypetestingofvalves）ISO11114-2氣瓶--氣瓶和瓶閥材料與盛裝氣體的相容性--第2部分：非金屬材料（Gascylinders—Compatibilityofcylinderandvalvematerialswithgascontents—Part2:Non-metallicmaterials）3術(shù)語和定義GB/T21465界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。5T/GMIQMAXXX-20243.1球閥ballvalve啟閉件（球體）由閥桿帶動，并繞閥桿的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的閥門。3.2額定最低溫度ratedminimumtemperature閥門制造單位確定的閥門最低使用溫度。3.3最大允許工作壓力maximumallowableworkingpressure20℃時閥門承壓部件所允許承受的最大工作壓力，是閥門各承壓部件最大允許工作壓力中的最低值。4結(jié)構(gòu)形式4.1典型結(jié)構(gòu)圖球閥的連接形式為法蘭連接、焊接連接和螺紋連接，其典型結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。圖1法蘭連接式球閥6T/GMIQMAXXX-2024圖2螺紋（焊接）連接式球閥4.2球閥公稱通徑選用范圍表表1球閥公稱通徑選用范圍表5技術(shù)要求5.1通用要求5.1.1球閥的公稱通徑應(yīng)符合GB/T1047第3章的規(guī)定，本文件規(guī)范適用于公稱通徑DN8～DN350的球7T/GMIQMAXXX-20245.1.2球閥的壓力-溫度額定值應(yīng)符合GB/T12224-2015第3章的規(guī)定；對于某些采用彈性蓄能圈自動補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)或內(nèi)部零件是經(jīng)特殊處理的材料，其允許使用的壓力-溫度額定值低于閥體材料的壓力-溫度額定值的應(yīng)取其較低值，并以此確定球閥的最大允許工作壓力。5.1.3球閥應(yīng)能夠在-196℃到250℃和最大允許工作壓力范圍內(nèi)正常操作和使用。5.1.4除對接焊的焊接坡口區(qū)域外，球閥的殼體的最小壁厚應(yīng)符合GB/T26640-2011第3章的規(guī)定，由于要承受管道系統(tǒng)負(fù)荷、操作(關(guān)閉和開啟)負(fù)荷、非圓形狀及應(yīng)力集中等因素的影響，按GB/T26640-2011中表1查取的殼體壁厚需要附加厚度余量，附加厚度余量由制造廠根據(jù)具體情況各自確定。5.1.5球閥球體圓度不低于GB/T1184中規(guī)定的11級圓度，球閥真圓度≤0.05mm。5.1.6在操作球閥時，由于球體與非金屬密封閥座之間的摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。因軟性閥座為電絕緣體，閥球與閥體管線絕緣，靜電不易導(dǎo)出，球閥應(yīng)具有防靜電結(jié)構(gòu)，保證閥體、啟閉件和閥桿等各部件間具有導(dǎo)電性，且放電路徑最大電阻不超過10Ω。5.1.7有耐火應(yīng)用要求的球閥應(yīng)設(shè)計耐火結(jié)構(gòu)，耐火性能應(yīng)符合JB/T6899的規(guī)定。5.1.8裝配前，球閥所有零部件應(yīng)進(jìn)行脫油、脫脂、烘干處理，脫脂處理及檢驗(yàn)應(yīng)符合HG20202的規(guī)5.2結(jié)構(gòu)長度球閥的結(jié)構(gòu)長度和允許偏差按GB/T12221的規(guī)定。焊接端球閥的結(jié)構(gòu)長度應(yīng)考慮端部焊接對閥座密封的影響。5.3連接端5.3.1球閥的連接形式為法蘭連接、焊接連接和螺紋連接。連接法蘭應(yīng)符合GB/T9124.1、HG/T20592的規(guī)定，對焊接端應(yīng)符合GB/T12224-2015的規(guī)定，螺紋應(yīng)符合GB/T7306.1、GB/T7306.2的規(guī)定。5.3.2需要在焊接端加袖管時，其袖管的內(nèi)外徑尺寸和材料應(yīng)與管道一致。5.3.3法蘭連接的球閥，法蘭與閥體應(yīng)為整體鑄造或鍛造制成，不準(zhǔn)許焊接連接。5.3.4鑄造的法蘭端閥體，不準(zhǔn)許去除法蘭后作為焊接端閥體使用。5.4密封填料5.4.1填料的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足逸散性要求，其加工表面粗糙度Ra≤1.6μm。5.4.2填料應(yīng)滿足摩擦系數(shù)小、耐磨性好的性能要求，在使用條件下具有較好的材料韌性、延展性。5.4.3填料應(yīng)滿足V型凹凸配合結(jié)構(gòu)要求，可采用PTFE、PCTFE、TFM1600、柔性石墨等多重組合的材料形式。5.5驅(qū)動與操作5.5.1球閥操作機(jī)構(gòu)應(yīng)能夠在工作環(huán)境溫度下正常操作，且不宜使用鑄鐵材質(zhì)。5.5.2球閥的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置可靠的密封型式，防止氫氣進(jìn)入控制氣路，其所附帶電氣設(shè)施的選型不應(yīng)低于GB3836.1規(guī)定的級別、組別IICT1。5.5.3球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)附帶電氣設(shè)施的防護(hù)等級應(yīng)不低于GB/T4208規(guī)定的IP65。5.5.4驅(qū)動裝置的連接法蘭尺寸應(yīng)符合ISO5211的規(guī)定。5.6閥桿5.6.1位于球閥殼體承壓區(qū)域內(nèi)的閥桿應(yīng)為整體結(jié)構(gòu)。為了保證閥桿運(yùn)動平穩(wěn)無傾斜及上下移動，宜在閥桿中間位置設(shè)置支撐導(dǎo)向及固定件，閥桿與其配合零部件之間的硬度差宜保持最小值為50HB。8T/GMIQMAXXX-20245.6.2閥蓋與閥桿的配合，應(yīng)設(shè)計在介質(zhì)壓力作用下，拆除執(zhí)行機(jī)構(gòu)、填料壓蓋、閥桿密封擋圈時，閥桿不會脫出閥體的防脫出結(jié)構(gòu)。閥桿與填料接觸面處宜進(jìn)行硬化處理，表面粗糙度Ra≤0.8μm。5.6.3閥桿直徑應(yīng)計算確定，在滿足操作強(qiáng)度的條件下，還應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求，其危險截面應(yīng)設(shè)置在填料組以上的部位；閥桿的設(shè)計強(qiáng)度至少滿足最大計算操作力或力矩的兩倍要求。5.6.4閥桿填料應(yīng)能將軸向的壓緊力轉(zhuǎn)化成閥體、閥桿和填料三者的徑向密封，在有防火應(yīng)用要求時，可更換柔性石墨。5.6.5當(dāng)填料經(jīng)過閥門長期開關(guān)磨損后，會產(chǎn)生間隙，增加閥桿的自動磨損補(bǔ)償設(shè)計，能加強(qiáng)閥桿的密封性能，保持閥體與閥桿的緊密貼合，使防漏效果提高，杜絕外漏。5.6.6閥桿密封的最大允許泄漏量應(yīng)滿足ISO15848-1A級的規(guī)定。5.6.7閥桿啟閉動作的偏移小，要求閥桿左右偏移量≤0.02mm、上下偏移量≤0.02mm。5.6.8閥桿啟閉動作的使用壽命≥20萬次。5.6.9球閥閥桿應(yīng)具備防絞死功能設(shè)計。5.7其他設(shè)計5.7.1鋼球的外徑可增大2～5mm，增大球閥密封面的接觸面，增強(qiáng)鋼球和閥座的密封安全位置。5.7.2在閥桿底部增加軸承作用結(jié)構(gòu)，保證在軸向和徑向都不會與閥體摩擦。5.7.3在閥桿增加護(hù)套和環(huán)扣結(jié)構(gòu)，防止閥桿上下活動，避免受力傾斜而產(chǎn)生橫向摩擦，保證靜止密封的穩(wěn)定性。5.7.4球閥增加閥桿防爆出結(jié)構(gòu)，當(dāng)介質(zhì)通過時防止閥體中腔的壓力把閥桿向外爆出。5.7.5球閥增加鋼球泄壓功能，在溫度急驟變化操作球體時產(chǎn)生的氣化膨脹，壓力可以通過泄壓孔傳到內(nèi)腔，使閥腔和管道壓力均衡。5.7.6球閥閥座設(shè)置防火結(jié)構(gòu)設(shè)計，在使用現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)時，PTFE材料的閥座在800℃以上高溫的影響下燒毀或汽化時，由閥體上加工而成的輔助線密封金屬防火層，起密封作用。5.7.7球閥鋼球設(shè)置大薄片限制變形空間設(shè)計，使受擠壓變形溢出的密封材料充分填滿設(shè)定空間里的多余材料，達(dá)到可靠的密封效果。5.7.8球閥設(shè)置隱形牛腩壓蓋結(jié)構(gòu)，可在帶載狀態(tài)下不拆卸驅(qū)動裝置，通過鎖緊螺母阻止中軸密封件磨損的泄漏，達(dá)到現(xiàn)場應(yīng)急安全緊急止漏。5.7.9球閥根據(jù)ISO5211的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)安裝驅(qū)動器，平臺可以直接加裝各類驅(qū)動器。并由一大組PCD可供選擇。5.7.10球閥增加定位鎖片裝置，防止誤操作90°開關(guān)定位鎖片能精準(zhǔn)定位不影響驅(qū)動裝置安裝及使用，如閥芯旋轉(zhuǎn)需要超出0～90°范圍則須移除。5.8材料要求5.8.1一般要求5.8.1.1材料的選擇應(yīng)考慮材料的力學(xué)性能、物理性能和工藝性能，以及與氫介質(zhì)的相容性，并應(yīng)符合國家或國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。5.8.1.2在低溫環(huán)境下，材料不應(yīng)產(chǎn)生低溫脆性破壞，材料的選擇應(yīng)充分考慮磨損、摩擦加熱、介質(zhì)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的影響。5.8.1.3直接與氫氣相接觸的密封、填料和墊片材料，應(yīng)能夠在球閥設(shè)計的溫度范圍和壓力范圍內(nèi)正常使用。T/GMIQMAXXX-20245.8.1.4球閥內(nèi)件材料的選擇，應(yīng)能避免在氫氣環(huán)境下因頻繁操作引起的卡阻、咬合和擦傷等現(xiàn)象，其耐腐蝕性能應(yīng)不低于閥體承壓件。5.8.2金屬材料5.8.2.1閥門承壓部件所使用的金屬材料應(yīng)選用奧氏體不銹鋼并進(jìn)行固溶處理。材料的金相組織結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定，防止在低溫下因材料相變引起體積變化，從而影響球閥在低溫條件下的性能。5.8.2.2直接與氫氣介質(zhì)相接觸的奧氏體不銹鋼鎳含量要求應(yīng)不低于8%，且應(yīng)按GB/T13305進(jìn)行鐵素體含量測定；球閥主要零件推薦材料及化學(xué)成分要求見表2、表3。表2球閥主要零件推薦材料表3零件材料不銹鋼化學(xué)成分CPS≤≤≤~~≤//≤≤≤~~≤//≤≤≤~~≤~/≤≤≤~~≤~/≤≤≤~~≤≤≤/≤≤≤~~≤≤~/≤≤≤~~≤≤≤/≤≤≤~~≤≤~/T/GMIQMAXXX-2024表3零件材料不銹鋼化學(xué)成分（續(xù)）CPS≤≤≤~~≤≤/≤≤≤≤~~/≤≤≤≤~~≤≤~≤≤≤≤~~~≤5.8.2.3金屬材質(zhì)閥座應(yīng)符合GB/T12228、GB/T35741等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；非金屬材質(zhì)閥座應(yīng)符合GB/T12237等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5.8.2.4填料材質(zhì)應(yīng)符合JB/T6617、JB/T7352、GB/T12237等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5.8.2.5螺栓螺母應(yīng)符合GB/T19672、GB/T20173、GB/T12223等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，應(yīng)使用全螺紋螺栓。5.8.2.6承壓部件所使用的金屬材料應(yīng)按GB/T229規(guī)定的方法進(jìn)行規(guī)定溫度下的夏比V型缺口低溫沖擊試驗(yàn)。對于鑄造的閥體，應(yīng)同時澆鑄隨爐試樣，并隨鑄件進(jìn)行熱處理。5.8.2.7球閥制造過程中使用的焊接材料應(yīng)滿足以下要求:a)焊接材料的選用應(yīng)考慮焊接接頭力學(xué)性能以及與閥門焊接部件母材的匹配。b)焊接材料應(yīng)按本文件及NB/T47014的要求進(jìn)行焊接工藝評定，評定合格后方可使用。5.8.2.8球閥在工作狀態(tài)與氫氣介質(zhì)接觸的零件(如閥體、閥瓣、球體、閥座、閥桿等)在精加工前應(yīng)進(jìn)行不少于2次的深冷處理，深冷處理后宜進(jìn)行滲透檢測。5.8.2.9球閥鑄件的缺陷清除以及焊補(bǔ)修復(fù)應(yīng)符合JB/T7248的規(guī)定，鍛件材料不應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)處理。5.8.2.10通過氫脆敏感度系數(shù)來評價金屬材料的氫脆敏感度，其確定方法見7.5.4，要求金屬材料的氫脆敏感度系數(shù)小于或等于1。5.8.3非金屬材料5.8.3.1非金屬材料作為球閥密封部件使用時，可選用PTFE、PCTFE或噴涂PTFE石墨材質(zhì),也可使用在氫環(huán)境下低溫性能優(yōu)于上述材質(zhì)的非金屬材料，且符合ISO11114-2中與氫相容的材料要求。5.8.3.2非金屬材料作為閥門絕熱材料使用時，非金屬材料應(yīng)與氧相容，并符合GB/T31481的要求。5.8.3.3未列入國家或國際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的非金屬材料，制造單位應(yīng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)，驗(yàn)證材料在低溫氫氣環(huán)境的性能滿足本文件的要求。5.9外觀質(zhì)量5.9.1鑄鋼件外觀質(zhì)量應(yīng)符合JB/T7927的規(guī)定。5.9.2鍛鋼件的表面應(yīng)無肉眼可見的裂紋、折疊等有害缺陷的存在。5.9.3焊縫表面應(yīng)無肉眼見的黑疤、焊瘤等缺陷。5.10無損檢測T/GMIQMAXXX-20245.10.1射線檢測5.10.1.1檢測部位要求如下：a)承壓鑄件，檢測部位按GB/T12224-2015的規(guī)定；b)對接焊縫和焊接坡口。5.10.1.2檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合以下要求：a)閥體、閥蓋鑄鋼件的射線檢測符合JB/T6440-2008中1級的規(guī)定；b)對焊連接端閥體的連接端部射線檢測符合JB/T6440-2008中1級的規(guī)定；c)承壓焊縫的射線檢測符合NB/T47013.2-2015中1級的規(guī)定。5.10.2滲透檢測閥體、閥蓋的承壓外表面、可達(dá)到的內(nèi)表面及硬質(zhì)合金密封面堆焊表面應(yīng)進(jìn)行液體滲透檢測，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合NB/T47013.5-2015中I級的規(guī)定。5.10.3超聲檢測鍛造的閥桿和閥芯等應(yīng)進(jìn)行超聲檢測，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合JB/T6903-2008中1級的規(guī)定。5.10.4檢測時機(jī)無損檢測的檢測時機(jī)和技術(shù)要求應(yīng)滿足以下要求：a)承壓部件在熱處理以及去除氧化皮后，制造單位應(yīng)按本文件5.10.1、5.10.2、5.10.3的要求進(jìn)行無損檢測；b)球閥的承壓鑄件、鍛件應(yīng)進(jìn)行100%PT和射線或超聲檢測；c)所有對焊端球閥的對焊端部應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測。6性能要求6.1常溫性能要求球閥常溫性能應(yīng)符合表4要求。表4球閥常溫性能試驗(yàn)項目及試驗(yàn)結(jié)果要求6.2殼體抗破裂性能要求6.2.1殼體破裂試驗(yàn)應(yīng)在球閥所有試驗(yàn)項目完成后進(jìn)行,試驗(yàn)時可移除球閥內(nèi)件并安裝必要的試驗(yàn)工裝，或使用獨(dú)立的同批次殼體樣品進(jìn)行，試驗(yàn)后的殼體不得銷售或使用。6.2.2在試驗(yàn)持續(xù)時間內(nèi)以及試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對被測球閥進(jìn)行目視檢查，殼體不發(fā)生破裂。T/GMIQMAXXX-20246.2.3采用螺栓連接閥體、閥蓋的殼體承壓部位，在試驗(yàn)壓力超過2倍最大允許工作壓力時，其連接部位出現(xiàn)微量泄漏且能夠達(dá)到并保持最終試驗(yàn)壓力時可被接受,但不允許出現(xiàn)殼體破裂或殼體發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。6.3防靜電性能要求球閥的閥體、啟閉件和閥桿等各部件間應(yīng)有導(dǎo)電性，且放電路徑最大電阻不應(yīng)超過10Ω。6.4耐火性能要求有耐火應(yīng)用要求的球閥應(yīng)進(jìn)行耐火性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合JB/T6899的規(guī)定。6.5氫氣循環(huán)試驗(yàn)要求按照7.10的規(guī)定進(jìn)行氫氣循環(huán)試驗(yàn)，要求球閥在循環(huán)試驗(yàn)內(nèi)不發(fā)生泄漏或破裂。7試驗(yàn)方法7.1試驗(yàn)步驟及基本要求7.1.1試驗(yàn)步驟試驗(yàn)步驟和項目按表5進(jìn)行檢驗(yàn)。表5球閥試驗(yàn)步驟1627384957.1.2試驗(yàn)環(huán)境條件7.1.2.1進(jìn)行常溫性能試驗(yàn)時，環(huán)境條件應(yīng)符合以下規(guī)定：溫度：25℃±10℃;相對濕度：20%～80%。7.1.2.2進(jìn)行低溫性能試驗(yàn)時，環(huán)境條件應(yīng)符合以下規(guī)定:7.1.3試驗(yàn)介質(zhì)試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)符合以下規(guī)定:a)水，氯離子含量應(yīng)不超過25μg/g；b)氦氣，純度(體積分?jǐn)?shù))不低于97%；c)氮?dú)猓兌?體積分?jǐn)?shù))不低于99.9%；d)氫氣，純度(體積分?jǐn)?shù))不低于99.9%。7.1.4儀器設(shè)備測量儀器儀表及量具等設(shè)備均應(yīng)在檢定或校準(zhǔn)的有效期內(nèi)。其測量準(zhǔn)確度應(yīng)符合表6的規(guī)定。T/GMIQMAXXX-2024表6測量儀器儀表準(zhǔn)確度要求最小可檢漏率1×10Pa·m3/s7.2標(biāo)志檢驗(yàn)?zāi)恳暀z查閥體、銘牌標(biāo)志及介質(zhì)流向標(biāo)識，檢驗(yàn)內(nèi)容如下：a)閥體表面鑄造、鍛造或打印標(biāo)志內(nèi)容；b)銘牌標(biāo)志內(nèi)容；c)流向方向標(biāo)識(有介質(zhì)流向要求的球閥)；d)生產(chǎn)爐號。7.3外觀質(zhì)量按本文件5.9的規(guī)定用目視法檢驗(yàn)鑄鋼件的外觀質(zhì)量。7.4尺寸按本文件5.2、5.3的規(guī)定使用計量合格的量具或儀器測量球閥的端部尺寸、結(jié)構(gòu)長度和閥體壁厚。7.5承壓件材料性能7.5.1一般要求應(yīng)按材料批次對球閥承壓件材料進(jìn)行化學(xué)成分分析、常溫力學(xué)性能檢測等材料性能檢驗(yàn)，同批次(指同爐號、同制造工藝、同熱處理條件)承壓件材料至少檢驗(yàn)一次?；瘜W(xué)成分和常溫力學(xué)性能的檢查可采用對材料供貨方提供的材料化學(xué)成分、力學(xué)性能、熱處理報告等質(zhì)量文件進(jìn)行審核的方式進(jìn)行。7.5.2化學(xué)成分分析在承壓件材料本體上或同批次試棒上的加工面采用光譜分析法分析,或進(jìn)行粉末取樣采用化學(xué)法分析。主要承壓件材料每批(指同爐號、同制造工藝、同熱處理條件)應(yīng)至少檢驗(yàn)一次，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7.5.3常溫力學(xué)性能用承壓件材料同批次的試棒按GB/T228.1規(guī)定的方法進(jìn)行，主要承壓件材料每批(指同爐號、同制造工藝、同熱處理條件)應(yīng)至少檢驗(yàn)一次力學(xué)性能。試驗(yàn)方法和結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7.5.4金屬材料氫脆敏感度試驗(yàn)7.5.4.1試驗(yàn)條件7.5.4.1.1試驗(yàn)溫度應(yīng)為23℃±5℃。7.5.4.1.2試驗(yàn)用氫氣的純度要求應(yīng)≥99.999%；試驗(yàn)用氦氣的純度要求應(yīng)≥99.999%；置換用氮?dú)饣蚨栊詺怏w的純度應(yīng)≥99.999%。7.5.4.1.3氫脆敏感度試驗(yàn)至少應(yīng)包括6個氦氣環(huán)境試驗(yàn)和9個氫氣環(huán)境試驗(yàn)。T/GMIQMAXXX-20247.5.4.1.4試驗(yàn)時升壓速率應(yīng)保持恒定,其值應(yīng)在0.01MPa/min～100MPa/min范圍內(nèi)。7.5.4.1.56個氦氣環(huán)境試驗(yàn)的升壓速率推薦值分別為0.01MPa/min、0.1MPa/min、1MPa/min、10MPa/min、50MPa/min和100MPa/min。7.5.4.1.69個氫氣環(huán)境試驗(yàn)分為兩組。第一組6個試驗(yàn)的升壓速率推薦值分別為0.01MPa/min、0.1MPa/min、1MPa/min、10MPa/min、50MPa/min和100MPa/min；第二組3個試驗(yàn)的升壓速率均應(yīng)等于或者接近第一組試驗(yàn)中與最低修正爆破壓力相對應(yīng)的升壓速率。7.5.4.2試驗(yàn)設(shè)備7.5.4.2.1氫脆敏感度試驗(yàn)設(shè)備主體主要由上法蘭、下法蘭、壓環(huán)、置換孔、進(jìn)氣口、排氣口等組成。7.5.4.2.2試驗(yàn)設(shè)備用材料應(yīng)滿足相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,與氫氣直接接觸的材料應(yīng)與氫氣具有良好的相容性。7.5.4.2.3試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)滿足GB/T29729、GB/T34542.1的相關(guān)安全要求。7.5.4.2.4試驗(yàn)設(shè)備的進(jìn)氣管路中應(yīng)設(shè)置流量控制閥。7.5.4.2.5試驗(yàn)設(shè)備中壓力傳感器的精度等級不得低于0.25級。7.5.4.2.6上腔體高度應(yīng)≥25.5mm，壓環(huán)內(nèi)直徑應(yīng)為25.5mm、內(nèi)圓角曲率半徑應(yīng)為0.5-0.mm，其材料的室溫標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于1100MPa。7.5.4.2.7法蘭應(yīng)通過均布的10個M10高強(qiáng)鋼螺栓連接；采用橡膠O形圈作為密封元件時，擰緊扭矩為30N·m。7.5.4.3試驗(yàn)材料7.5.4.3.1氫脆敏感度試驗(yàn)中試樣圓片的加工工藝應(yīng)相同，且加工不應(yīng)改變材料性能。7.5.4.3.2圓片至少應(yīng)滿足以下要求：b)厚度為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圓片應(yīng)在干燥環(huán)境中妥善保存。7.5.4.4試驗(yàn)程序7.5.4.4.1試驗(yàn)前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ逑磮A片表面的油污和雜質(zhì)，不得用手直接接觸圓片表面。7.5.4.4.2圓片安裝于試驗(yàn)設(shè)備后，應(yīng)先用氮?dú)饣蚨栊詺怏w置換下腔體及管路系統(tǒng)，再用試驗(yàn)氣體(氫氣或氦氣)置換。置換結(jié)束時，下腔體內(nèi)氧氣和水的含量(體積分?jǐn)?shù))應(yīng)分別小于或等于1×10-6和5×10-6。7.5.4.4.3選擇合適的升壓速率，并以恒定的升壓速率對下腔體加壓直至圓片爆破。7.5.4.5氫脆敏感度系數(shù)計算方法7.5.4.5.1按式1和式2分別計算每個試驗(yàn)的修正爆破壓力和平均升壓速率U，按式3對6個氦氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力進(jìn)行線性回歸。0.75PT…………式中：em為圓片平均厚度(圓片上相隔90°的四個點(diǎn)厚度的平均值)，mm；PT為爆破壓力，MPa；為修正爆破壓力，MPa。PTtT/GMIQMAXXX-2024…………(2)式中：PT為爆破壓力，MPa；t為加載時間，min；U為平均升壓速率，MPa/min。PHe=a+blgU…………(3)式中：a為回歸常數(shù)；b為回歸常數(shù)；PHe為氦氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力，MPa；U為平均升壓速率，MPa/min。7.5.4.5.2先將9個氫氣環(huán)境試驗(yàn)的平均升壓速率U分別代入式3,得到氫氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力的理論計算值PH2,再計算PHe與氫氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力PH2的比值PHe/PH2，取9個PHe/PH2中的最大值作為氫脆敏感度系數(shù)。7.6無損檢查7.6.1射線檢測檢測方法按JB/T6440及NB/T47013.2的規(guī)定。7.6.2滲透檢測堆焊面的滲透檢測方法按GB/T22652的規(guī)定進(jìn)行，其他部的位檢測方法按NB/T47013.5的規(guī)定進(jìn)7.6.3超聲檢測檢測方法按NB/T47013.3的規(guī)定。7.7常溫性能試驗(yàn)7.7.1殼體試驗(yàn)7.7.1.1按照GB/T13927-2008中5.1規(guī)定的方法對被測球閥進(jìn)行殼體試驗(yàn)。7.7.1.2試驗(yàn)介質(zhì)為液體時，試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時最大允許工作壓力的1.5倍；試驗(yàn)介質(zhì)是氣體時，試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時最大允許工作壓力的1.1倍。7.7.1.3試驗(yàn)最少持續(xù)時間為5min，在試驗(yàn)持續(xù)時間內(nèi)以及試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對被測球閥進(jìn)行目視檢查。7.7.1.4使用氣體介質(zhì)進(jìn)行殼體強(qiáng)度試驗(yàn)時，應(yīng)先進(jìn)行液體介質(zhì)的殼體強(qiáng)度試驗(yàn)，在液體介質(zhì)的試驗(yàn)合格后，才允許進(jìn)行氣體介質(zhì)的殼體強(qiáng)度試驗(yàn)，并應(yīng)采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施。7.7.1.5進(jìn)行液體介質(zhì)的殼體試驗(yàn)可在球閥整體裝配前進(jìn)行。7.7.2密封試驗(yàn)7.7.2.1出廠檢驗(yàn)時為氦氣或氮?dú)?，型式試?yàn)時應(yīng)采用氦氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。7.7.2.2按照GB/T13927-2008中5.3規(guī)定的方法對被測球閥進(jìn)行密封試驗(yàn)。7.7.2.3高壓氣密封試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時最大允許工作壓力的1.1倍，低壓氣密封試驗(yàn)壓力為0.6MPa±0.1MPa，試驗(yàn)最少持續(xù)時間為5min。7.7.3常溫逸散性試驗(yàn)T/GMIQMAXXX-20247.7.3.1球閥進(jìn)行型式檢驗(yàn)時，應(yīng)按照GB/T40079的要求進(jìn)行常溫狀態(tài)下的逸散性試驗(yàn)，在試驗(yàn)持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)對閥體、閥桿密封和球閥殼體連接部位密封的泄漏量進(jìn)行測量。7.7.3.2球閥進(jìn)行出廠檢驗(yàn)時，按照GB/T26481的要求進(jìn)行常溫狀態(tài)下的逸散性試驗(yàn)，在試驗(yàn)持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)對閥體、閥桿密封和球閥殼體連接部位密封的泄漏量進(jìn)行測量。7.7.4非金屬密封材料氫氣密封性能試驗(yàn)7.7.4.1環(huán)境要求應(yīng)在以下環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)：a)應(yīng)在20℃±5℃的常溫條件下進(jìn)行試驗(yàn)；b)試驗(yàn)介質(zhì)為氫氣；c)整體密封性試驗(yàn)壓力為球閥最大允許工作壓力；d)壓密封試驗(yàn)壓力為球閥最大允許工作壓力；e)低壓密封試驗(yàn)壓力為0.2MPa。7.7.4.2試驗(yàn)方法應(yīng)按以下方法進(jìn)行試驗(yàn)：a)封閉球閥出口，入口連接至氫氣源；b)以球閥在20℃時的最大允許工作壓力施加氫氣至少70h；c)達(dá)到試驗(yàn)時間后，迅速將試驗(yàn)壓力降至大氣壓力；d)按本文件7.7.4.3、7.7.4.4的要求進(jìn)行氫氣密封性能試驗(yàn)。7.7.4.3整體密封性試驗(yàn)被測球閥處于半開位置，封閉球閥的進(jìn)、出口端，從入口端通入氫氣，加壓到本文件7.7.4.1規(guī)定的試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)壓力持續(xù)時間為1min，對球閥外部的泄漏情況進(jìn)行檢測。7.7.4.4內(nèi)部密封性試驗(yàn)被測球閥處于關(guān)閉位置，封閉球閥的進(jìn)、出口端，從入口端通入氫氣，加壓到本文件7.7.4.1規(guī)定的試驗(yàn)壓力，分別進(jìn)行高壓密封試驗(yàn)和低壓密封試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力持續(xù)時間為1min，從出口端檢查球閥內(nèi)部的泄漏情況。7.8脫脂檢查常溫性能試驗(yàn)合格并經(jīng)清洗、烘干處理后，按照HG20202的規(guī)定對球閥進(jìn)行脫脂檢查。7.9防靜電試驗(yàn)對壓力試驗(yàn)合格并經(jīng)干燥的球閥進(jìn)行不少于5次的啟閉操作后，使用不超過12V的直流電源對閥體、啟閉件和閥桿等各部件間進(jìn)行電阻測量。7.10氫氣循環(huán)試驗(yàn)球閥進(jìn)行氫氣循環(huán)試驗(yàn)，應(yīng)按照GB/T42177-2022的5.3.1的試驗(yàn)方法進(jìn)行。7.11耐火試驗(yàn)球閥應(yīng)按JB/T6899的規(guī)定進(jìn)行耐火試驗(yàn)驗(yàn)證。7.12殼體抗破裂試驗(yàn)7.12.1殼體抗破裂試驗(yàn)應(yīng)在球閥所有試驗(yàn)項目完成后進(jìn)行，試驗(yàn)時應(yīng)移除球閥內(nèi)件并安裝必要的試驗(yàn)工裝，或使用獨(dú)立的同批次殼體樣品進(jìn)行，試驗(yàn)后的殼體不得銷售或使用。7.12.2封閉球閥的進(jìn)出各端口，向殼體內(nèi)充入液體試驗(yàn)介質(zhì)，排凈殼體腔內(nèi)的空氣，逐漸加壓至試驗(yàn)壓力。T/GMIQMAXXX-20247.12.3試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時最大允許工作壓力的4倍；對于最大允許工作壓力大