(高清版)GBT 40515-2021 船舶和海上技術　船用超低溫截止閥　設計與試驗要求

ICS47.020.30GB/T40515—2021/ISO18139:2017船舶和海上技術船用超低溫截止閥設計與試驗要求(ISO18139:2017,IDT)國家標準化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會GB/T40515—2021/ISO18139:2017 I 3術語和定義 24壓力-溫度額定值 34.1介質(zhì)類型 34.2工作壓力和設計溫度 3 45.1截止閥基本結(jié)構(gòu) 5.2閥體的型式與材料 45.3加長閥蓋的型式與材料 55.4閥盤的型式與材料 55.5閥桿的型式與材料 55.6閥桿密封 65.7閥座密封圈的型式與材料 65.8螺栓和螺母的型式與材料 65.9驅(qū)動裝置和操作機構(gòu)的要求 65.10表面處理 75.11焊接和熱處理 86試驗和檢驗 86.1材料檢驗 86.2無損檢測 8 9 96.5熱處理 9 96.7壓力試驗、上密封試驗和密封性試驗 6.8防火試驗 6.9低溫試驗 7標志 附錄A(資料性)超低溫截止閥 GB/T40515—2021/ISO18139:2017本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件使用翻譯法等同采用國際標準ISO18139:2017《船舶和海上技術超低溫截止閥設計與與本文件中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下：——GB/T12220—2015工業(yè)閥門標志(ISO5209:1977,MOD)——補充“ASTMA105/A105M”“ASTMA216/A216M”“ASTMA312/A312M”和“ASTMA358/ 本文件由全國船用機械標準化技術委員會(SAC/TC137)提出并歸口。I1GB/T40515—2021/ISO18139:2017船舶和海上技術船用超低溫截止閥本文件規(guī)定了在超低溫環(huán)境下(-196℃~-50℃)船用超低溫截止閥的設計、制造和試驗要求。ISO5209通用工業(yè)閥門標記(Generalpurposeindustrialvalves—Marking)ISO28921-1工業(yè)閥門低溫用隔離閥第1部分：設計、制造及產(chǎn)品檢測(Industrialvalves—Isolatingvalvesforlow-temperatureapplications—Part1:Design,manufacturingandproductiontes-ting)ASMEB1.5梯形螺紋(AcmeScrewThreads)ASMEB1.8短牙梯形螺紋(StubAcmeScrewFlangedFittings)ASMEB16.5管法蘭及法蘭附件(PipeFlangesandFlangedFittings)ASMEB16.11承插焊和螺紋連接的鍛造管件(ForgedFittings,Socket-WeldingandThreaded)ASMEB16.25對焊端部(Butt-weldingEnds)ASMEB16.47大直徑鋼法蘭(LargeDiameterSteelFlanges)Waviness,andLay))ASTMA105/A105M管道用碳素鋼鍛件標準規(guī)范(StandardSpecificationforCarbonSteelForgingsforPipingApplications)RolledAlloy-SteelPipeFlanges,ForgedFittingsandValvesandPartsforHigh-temperatureService)ASTMA194/A194M高溫或高壓或高溫高壓螺栓用碳鋼及合金鋼螺母(CarbonandAlloySteelNutsandBoltsforHigh-PressureandHigh-TemperatureService)ASTMA216/A216M高溫用可熔焊碳鋼鑄件標準規(guī)范(StandardSpecificationforSteelCastingsCarbonSuitableforFusionWelding,forHigh-TemperatureService)ASTMA312/A312M無縫、焊接和重度冷加工奧氏體不銹鋼管(StandardSpecificationforSeamless,Welded,andHeavilyColdWorkedAusteniticStainlessSteelPipes)ASTMA320/A320M低溫用合金鋼和不銹鋼螺栓材料(Alloys-SteelBoltingmaterialforLow-Temperatureservice)ASTMA350/A350M需切口韌性試驗的管道部件用碳鋼和低合金鋼鍛件(Forgings,CarbonandLow-AlloySteel,RequiringNotchToughnessTestingforPipingComponents)2GB/T40515—2021/ISO18139:2017ASTMA351/A351M容壓件用奧氏體鑄件(Casting,Austenitic,Austenitic-Ferritic(Duplex),forPressure-ContainingParts)SpecificationforElectric-Fusion-WeldedAusteniticChromium-NickelStainlessSteelPipeforHigh-TemperatureServiceandGeneralApplications)ASTMA536/A536M球墨鑄鐵件(StandardSpecificationforDuctileIronCastings)ings,CarbonandAlloySteel,forPipeFlanges,Fittings,Valves,andPartsforHigh-PressureTrans-missionservice)ASTME186厚壁[2in～4.5in(50.8mm～114mm)]鋼鑄件參考射線底片(ReferenceRadio-graphsforHeavy-Walled(2to41/2-in.(50.8tol14mm))SteelCastings)ASTME446厚壁等于和小于2in的鑄鋼件參考射線底片(ReferenceRadiographsforSteelCastingsupto2in.inThickness)ASMESec.V無損檢測(NondestructiveExamination)API600法蘭端、對焊端及螺栓閥蓋的鋼質(zhì)閘閥(SteelGateValves—FlangedButt-weldingEnds,BoltedBonnets)SteelCastingsforValves,FlangesandFittingsandotherPipingComponents(VisualMethod)]steelglobeandglobestopandcheckvalves(flangedandbutt-weldingends)forthepetroleum,petro-chemicalandalliedindustries)3術語和定義——IEC:/——ISO:/obpDN3.2用于參考的與壓力相關的數(shù)字標識。3GB/T40515—2021/ISO18139:20173.3公稱管道尺寸nominalpipesize3.4等級class介質(zhì)類型見表1。表1介質(zhì)類型(示例)介質(zhì)類型溫度(大氣壓下)/℃液體密度(密度)/(kg/m3)LNG(液態(tài)天然氣)—163~—88434～478NG(天然氣)—160～650.7～0.89LN?(液氮)N?(氮氣)—196～65本閥門工作壓力和設計溫度見表2。最大工作壓力備注常溫下壓力級和最大工作壓力應滿足ASMEB16.34規(guī)定的標準級。設計溫度應在-196℃~100℃。注1:當壓力等級超過PN150(Class900)時，可按照雙方達成的協(xié)議進行。注2:工作壓力根據(jù)訂購方提供管道工況而定。4GB/T40515—2021/ISO18139:20175.1截止閥基本結(jié)構(gòu)閥的結(jié)構(gòu)與功能如本文件所示。當有不同于本文件的結(jié)構(gòu)時，制造方可以按照與訂購方達成協(xié)議進行(截止閥基本結(jié)構(gòu)參見附錄A中圖A.1)。截止閥通常是整體上裝式螺栓連接閥蓋的結(jié)構(gòu)型式。材料應選用性能不低于表3所列的材料，對于法蘭端類型的閥門材料可用焊接端類型材料替代。制造方法材料法蘭端型式焊接端型式鍛造ASTMA182F304、F316ASTMA182F304L、F316L鑄造ASTMA351CF8、CF8MASTMA351CF3、CF3Ma)閥門結(jié)構(gòu)長度應符合ASMEB16.10。b)閥門殼體最小壁厚應符合ASMEB16.34中表3A和3B的要求。1)“焊接端”型式——承插焊端●PN100(Class600)按ASMEB16.11的Class6000級?！馪N130(Class800)～PN250(Class1500)按ASMEB16.11的Class9000級。 對焊端●連接管道的厚度小于Sch40:滿足Sch4●連接管道的厚度大于Sch40:滿足連接管道的厚度，并根據(jù)ASMEB16.25或——小于或等于NPS24(DN600)按ASMEB16.5制造5GB/T40515—2021/ISO18139:2017——大于或等于NPS26(DN650)按ASMEB16.47制造●超過PN100(Class600):大槽面(LGF)型法蘭或突面(RF)型法蘭?！砻娴募庸ぞ葢螦SMEB16.5和ASMEB16.47的要求，并按照ASMEB46.1進行測量。加長閥蓋型式應符合：a)閥蓋最小壁厚應滿足ASMEB16.34表3A和3B的要求，對于上密封座后的加長頸部應滿足ASMEB16.34中6.1.3的要求；b)閥蓋與閥體間的法蘭連接應滿足API600中5.5或BS1873的要求；c)加長閥蓋的長度應滿足ISO28921-1;d)隔離套環(huán)和滴水板可安裝在非絕緣的加長閥蓋上；f)上密封座安裝在加長閥蓋內(nèi)部。制造方法為鑄造或焊接鑄(鍛)件及連接管。b)焊接鑄(鍛)件及連接管注：當溫度范圍為一80℃~-52℃時，可使用軟密封閥盤。b)閥盤應使閥體工作時閥座磨損最小化。c)閥盤導軌應使閥盤與閥桿對準。材料應為ASTMA182F304或F316或更優(yōu)性能的材料。為提高耐磨性能，在閥座處應堆焊一層6GB/T40515—2021/ISO18139:2017b)閥桿的最小直徑應大于BS1873中的最小直徑。若是“縮徑型”,制造商和訂購方可以達成d)閥桿的外表面必須精確地貼合到密封填料上以保持密封，并精細加工(表面粗糙度Ra:小于0.8μm),以避免閥門工作時的損壞。f)閥桿螺紋應滿足ASMEB1.5或ASMEB1.8。閥桿材料應采用等同于ASTMA182F316的材料或優(yōu)于閥體的材料。b)閥桿密封填料應有足夠的密封性和強度以防止在閥門開啟或關閉以及長時間工作下受到損壞。d)閥桿密封填料應便于更換。閥座上的閥座密封圈(或整體式閥座)應為單座(或整體閥座)型，并帶有一個可阻擋介質(zhì)流動的孔口。閥座密封圈應采用等同于ASTMA182F316的材料或優(yōu)于閥體的材料。為提高耐磨性，與閥盤接觸部分應進行表面硬化處理。如果是軟密封型閥盤，則不需要對閥座表面進行表面硬化處理。表面硬用于閥蓋法蘭、支架和填料壓板的螺栓和螺母應符合BS1873的要求。螺栓和螺母的材料如下：a)螺栓材料應不低于ASTMA320B8Class2;b)螺母材料應不低于ASTMA1948。7GB/T40515—2021/ISO18139:2017若驅(qū)動裝置帶有手動操作件，在手動操作件上輸入不超過360N的力即可使閥門開啟或關閉。手強度保證在壓差為公稱壓力的狀態(tài)下持續(xù)工作。a)齒輪箱材料b)手輪材料自動操作裝置(特別是電氣防爆裝置)的防爆等級應符合閥門所安裝危險區(qū)域的標準(如適用)。應安裝位置指示器以檢查閥的開度。不要對閥桿和閥座圈施加過大的力。此外，制造齒輪箱應做防水設計。制造商和訂購方可以就手輪的安裝方向和位置達成協(xié)議。閥門開啟的操作方向為逆時針。所有不銹鋼表面(除密封面外)均應進行酸洗鈍化處理。8GB/T40515—2021/ISO18139:2017a)焊接應遵照焊接工藝規(guī)程(WPS)和工藝評定報告(PQR)進行。b)焊接修補應按制造商和訂購方認可的焊接修補工藝要求(RWPS)進行。c)焊接修復區(qū)域的無損檢測應按照6.2進行。交檢驗員。熱處理應按相應的材料熱處理標準進行。6試驗和檢驗由訂購方或訂購方指定的第三方進行檢驗與試驗。6.2無損檢測檢測前訂購方和制造商可達成相應協(xié)議。射線探傷照片和無損檢測結(jié)果報告應至少保存5年。一6.2.1射線探傷(RT)a)試驗范圍如下：1)試驗范圍應滿足ASMEB16.34第8章的要求。每個鑄造閥門的焊接部位和關鍵區(qū)域以及閥體和短管的連接焊縫均應進行射線探傷，但閥體對焊端部應在加工坡口之前進行射線探傷試驗。2)鑄造閥門的取樣數(shù)量為總數(shù)的5%(至少1個),按照ASME16.34的規(guī)定進行關鍵區(qū)域探傷。若有缺陷，另外抽取10%的閥門再進行試驗。若此時出現(xiàn)更多缺陷，則所有鑄件不合格。b)試驗程序和驗收標準如下：1)滿足ASMESec.V和ASMEB16.34強制性附錄。2)鑄造部件，應通過與符合ASTME446(壁厚小于50.8mm)和ASTME186(壁厚為50.8mm～114.3mm)的射線照相進行對比分析。3)鑄造部件的驗收標準見ASMEB16.34。4)焊接部件的驗收標準見ASMESec.VIDiv.1UW-51和附錄4。6.2.2滲透探傷(PT)滲透探傷如下：9GB/T40515—2021/ISO18139:2017a)試驗范圍如下：1)滲透試驗的范圍包括100%的閥體，閥蓋可檢測到的內(nèi)外表面，端部坡口的機械加工面，2)若存在鑄件裂紋，100%的裂紋排除區(qū)域應進行滲透試驗。3)直徑大于25.4mm的螺栓100%應進行滲透試驗。4)100%的閥盤和閥座圈應進行滲透試驗。高強度材料進行表面硬化處理后，閥盤和閥座圈的機械加工面應進行滲透試驗。5)100%焊接密封區(qū)域進行滲透試驗。b)試驗程序應滿足ASMESec.V和ASMEB16.34附錄Ⅲ。2)焊接區(qū)域：ASMESec.VIDiv.1附錄8。6.2.3超聲波(UT)1)超聲波探傷范圍應按照ASMEB16.34第8章的規(guī)定在100%鍛造閥體和閥蓋上進行；2)每個閥門的閥桿均應進行超聲波探傷。b)試驗應按ASMESec.V和ASMEB16.34附錄IV進行。c)驗收應按ASMEB16.34附錄IV。檢查主要尺寸是否符合制造方提交的相關標準和圖紙。座密封面上其他損傷。在焊接部分應無裂痕、咬邊、引弧等，焊接部分的焊道高度不應低于基體材料表面。方法應在標準中說明。成品閥門應進行不少于5次操作循環(huán)試驗。前5次循環(huán)操作在沒有任何壓力的情況下進行，接著在公稱壓力下進行10次循環(huán)操作，并檢查是否存在故障。閥門還應按表4的規(guī)定在壓差為公稱壓力下進行不少于一次的操作試驗，操作力應不大于360N(36kgf)。GB/T40515—2021/ISO18139:2017常溫下每臺組裝完工的閥門應按照API598進行壓力試驗、上密封試驗和密封性試驗，試驗的結(jié)果應記錄，以檢查每個成品閥門的閥門強度和密封性能。測試結(jié)果應作為記錄提交。當閥門進行強度試驗項目殼體壓力試驗低壓氣密封試驗高壓密封試驗試驗介質(zhì)水、氣體干燥空氣、氮氣干燥空氣、氮氣試驗壓力在38℃時壓力額定值的1.5倍，ASMEB16.34表2中2.1B和2.2B規(guī)定(特殊等級)(部分開啟)0.7MPa(關閉狀態(tài))在38℃時壓力額定值的1.1倍，ASMEB16.34表2中2.1B和2.2B規(guī)定(特殊等級)(關閉狀態(tài))試驗時間(氣泡試驗時間)試驗狀態(tài)完全擰緊填料壓蓋完全擰緊填料壓蓋完全擰緊填料壓蓋驗收標準無泄漏API598API598表5上密封座試驗試驗項目高壓上密封試驗低壓上密封試驗試驗介質(zhì)干燥空氣、氮氣干燥空氣、氮氣試驗壓力在38℃時壓力額定值的1.5倍，ASMEB16.34表2中規(guī)定0.7MPa(關閉狀態(tài))試驗時間試驗狀態(tài)填料壓蓋完全松開填料壓蓋完全松開驗收標準無泄漏無泄漏防火試驗可被API6FA許可代替。6.9低溫試驗GB/T40515—2021/ISO18139:2017a)按每個規(guī)格和壓力等級，取總數(shù)量5%的閥門(至少一個)進行試驗。對于緊急關閉閥，100%b)若試驗不合格，額外再取總數(shù)量10%進行檢驗。若再出現(xiàn)缺陷，則該批閥門全部不合格。低符合相應的驗收標準。品出廠交付階段，只需要試驗b)。試驗方法和步驟如下。a)初始驗證試驗b)低溫性能試驗1)準備試驗1.1)適當?shù)牡蜏卦囼灥难b置應按照ISO28921-1制造。熱電偶應安裝在閥體、閥蓋、填1.2)閥體和閥蓋浸入液氮容器中冷卻。冷卻中閥門內(nèi)部應使用氦清洗，然后用熱電偶2.1)低溫密封試驗：試驗按6.9.2進行。此時溫度應為-196℃,根據(jù)NPS,可接受的泄漏率小于10cm3/(min·in),階段升高壓力至試驗壓力的速率見表6。表6根據(jù)閥門壓力的升壓速率(參考)壓力級升壓速率升壓階段保壓時間備注檢查并記錄升壓階段的泄漏量大于Class8002.2)低溫操作試驗(僅適用于型式試驗):在-196℃時，關閉-開啟操作至少在壓差為作還應在閥門的工作壓力和無壓差下下進行5次以上。c)回歸環(huán)境溫度試驗GB/T40515—2021/ISO18139:20171)室溫下的泄漏試驗閥門泄漏按照6.9.2a)檢查。最大允許泄漏率根據(jù)NPS確定應符合API598的表5。2)工作試驗a)標志在閥體上的內(nèi)容應符合ISO5209,并標明流體流動方向；還應在閥體中間流體方向標志的上端或下端標出“LT”字樣。b)銘牌上標志的內(nèi)容應符合ISO5209,銘牌號應標志。c)閥門啟閉方向應在執(zhí)行器上予在標志。GB/T40515—2021/ISO18139:2017(資料性)超低溫截止閥標引序號說明：7——螺母；14——填料：圖A.1超低溫截止閥(示例)GB/T40515—2021/ISO18139:2017[1]ISO68-1:1998ISOgeneralpurposescrewthreads—Basicprofile—Part1:Metricscrewthreads[2]ISO261:1998ISOgeneralpurposemetricscrewthreads—Generalplan[3]ISO262:1998ISOgeneralpurposemetricscrewthreads—Selectedsizesforscrews,boltsandnuts[4]ISO724:1993ISOgeneral-purposemetricscrewthreads—Basicdimensions[5]ISO2901:2016ISOmetrictrapezoidalscrewthreads—Basicanddesignprofiles[6]