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石化钢制法兰式截止阀设计规范

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详细介绍

石化钢制法兰式截止阀设计规范

J41H手动法兰截止阀的启闭件是圆柱形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。国标截止阀只适用于全开和全关,一般不用来调节流量,定做时允许作调节和节流。公称压力1.6MPa-16.0MPa,工作温度-29~550℃的石油、化工、制药、化肥、电力行业等各种工况的管路上,切断或接通管路介质。驱动方式有手动、齿轮传动、电动、气动等。法兰截止阀的启闭件是密封上面呈平面或锥面的阀瓣,阀杆操作阀瓣沿阀座中心线作升降运动,这种类型的法兰截止阀适合在管线系统中用于关闭或开启管线,保持系统正常运行。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有切断功能,阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,因此在一些场合的使用工况中可对流量进行简单调节。GB/T 12235 - 2007《石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》是规范相关阀门设计、制造、检验等环节的重要标准,以下是详细介绍:

一、石化钢制法兰式截止阀设计规范适用范围

J41H截止阀69.jpg


行业领域

本标准适用于石油、石化及相关工业领域。这些行业对阀门的可靠性、安全性和耐腐蚀性等性能要求较高,因为阀门在输送石油、天然气、化工原料等介质过程中起着关键作用。

阀门类型与参数范围

涵盖钢制截止阀和升降式止回阀。其中,截止阀的公称压力范围为 PN16 - PN420,公称尺寸范围是 DN15 - DN600;升降式止回阀公称压力为 PN16 - PN420,公称尺寸为 DN15 - DN600。使用温度范围一般在 - 29℃ - 538℃,能够适应石油和石化工业中各种不同的工况环境。

二、石化钢制法兰式截止阀设计规范引用标准

引用了一系列相关标准,如 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 12220(通用阀门 标志)等。这些引用标准为钢制截止阀和升降式止回阀在尺寸规格、压力等级标识、材料选用等多个方面提供了基础依据,确保本标准与其他相关标准的兼容性和协调性。

三、石化钢制法兰式截止阀设计规范术语和定义

明确了与截止阀和升降式止回阀相关的术语,如 “截止阀"(通过阀瓣的升降来控制介质流通的阀门)、“升降式止回阀"(依靠介质压力使阀瓣在阀体内沿轴线方向上下运动来实现阻止介质倒流的阀门)等。准确的术语定义有助于统一行业内的交流语言,避免因概念模糊而产生的误解,保证标准的准确实施。

四、石化钢制法兰式截止阀设计规范结构形式

J41H截止阀58.jpg


截止阀结构形式

包括直通式、角式等多种形式。直通式截止阀的进出口通道在同一直线上,流体阻力相对较小;角式截止阀进出口通道呈直角,适用于管道系统中空间布局受限的场合。其结构一般由阀体、阀盖、阀瓣、阀杆等部件组成,阀瓣与阀座紧密配合实现截断功能。

升降式止回阀结构形式

主要有卧式和立式两种。卧式升降式止回阀的阀瓣在水平方向上运动,常用于水平管道;立式升降式止回阀阀瓣在垂直方向运动,适用于垂直管道。这种阀门结构简单,依靠介质自身压力推动阀瓣运动,阻止介质倒流。

五、石化钢制法兰式截止阀设计规范技术要求

压力 - 温度等级

规定了不同公称压力对应的温度范围。例如,在较低的公称压力 PN16 下,适用温度范围相对较宽;随着公称压力升高,如 PN420,温度范围可能会根据材料性能和实际应用场景有所调整。这是因为高温和高压对阀门材料的性能影响较大,需要根据具体工况合理选择阀门的压力 - 温度等级。

材料要求

阀体、阀盖等主要部件可采用碳素钢、合金钢等材料。对于不同的介质和工况,材料的选择至关重要。如在腐蚀性较强的介质环境中,可能会选用不锈钢材料;在高温高压环境下,会采用具有良好高温强度和韧性的合金钢。同时,对密封面材料也有相应要求,如采用硬质合金、橡胶等,以保证良好的密封性能。

尺寸与公差

明确了阀门的公称尺寸、结构长度、法兰尺寸等尺寸参数。这些尺寸的标准化有助于阀门在不同管道系统中的互换性。同时,规定了各部件的尺寸公差范围,以确保阀门的制造精度,保证阀门的质量和性能稳定性。

J41H截止阀59.jpg

石化钢制法兰式截止阀设计规范法兰截止阀规范

设计与制造:GB/T12235-2007、JB/T7746-2006、BS 1873
结构长度:GB/T12221-2005、ASME B16.10
温度压力等级:GB/T12224-2005、ASME B16.34
法兰端尺寸:JB/T 79-1994、HG/20592-2009、GB/T9113-2010、ASME B16.5
焊接尺寸:JB/T7746-2006、ASME B16.25
螺纹尺寸:GB/T7306-2000、ASME B16.11
检查和试验:GB/T26480-2011、API 598
公称尺寸:15mm~600mm、0.5in~24in
公称压力:1.0MPa~16MPa、Class150~Class900
该系列的阀门为带有法兰端、螺纹端、对焊端、承插焊端,通过手轮驱动截止阀。阀杆以垂直的方向移动。当顺时针旋转手轮时,阀瓣落下来关闭管线;当逆时针旋转手轮时,阀瓣上升来开启管线。

J41H截止阀56.jpg

石化钢制法兰式截止阀设计规范产品特点

1、结构简单,制造和维修比较方便
2、工作行程小,启闭时间短
3、密封性好,密封面间磨擦力小,寿命较长

石化钢制法兰式截止阀设计规范执行标准

设计规范:GB/T 12235
结构长度:GB/T 12221
法兰连接:JB/T 79
试验与检验:JB/T 9002
产品标识:GB/T 12220
供货规范:JB/T 7928

J41H截止阀59.jpg

石化钢制法兰式截止阀设计规范性能参数

型号J41H-16C~160CJ41Y-16C~160CJ41W-16P~160P
工作压力(MPa)1.6~16.0
适用温度(℃)≤425≤150
适用介质水、蒸汽、油品弱腐蚀性介质
材料阀体、阀盖碳素钢铬镍钛不锈钢
阀杆铬不锈钢铬镍钛不锈钢
密封面堆焊铁基合金堆焊硬基合金本体材料
填料石棉石墨、柔性石墨、聚四氟乙烯

压力试验MPa

公称压力1.62.54.06.410.016.0
强度试验2.43.86.09.615.024.0
水密封试验1.82.84.47.411.018.0
上密封试验1.82.84.47.0411.018.0
气密封试验0.4-0.7

主要零件材料及性能

体盖扳阀杆密封面垫片(环)填料工作温度℃适用介质
WCB2Cr1313Cr
STL
本体材料
尼龙
增强柔性石墨
1Crl3/柔性石墨
08软钢
0Cr18Ni9Ti
OCr18Ni12Mo2Ti
柔性石墨
增强柔性石墨
SFB-260
SFP-260
≤425 
水、蒸汽、油品
WC138CrMoAI
25Cr2MoV
≤450
WC6≤540
WC9≤570
ZGCr5Mo≤540
ZG1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti≤200硝酸类
ZGCr18Ni12Mo2Ti1C18Ni12Mo2Ti≤200醋酸类

石化钢制法兰式截止阀设计规范外形结构图

J41H截止阀64.jpg

PN l.6MPa规格主要尺寸

1.6MPaDNLDD1D2bn-ΦdHD0
凸面法兰
RF
J41H
J41Y
J41W
J41F
J41N
16C
16P
16R
16I
10130906040144-Φ14198120
15130956545144-Φ14218120
201501057555144-Φ14258140
251601158565144-Φ14275140
3218013510078164-Φ18280160
4020014511085164-Φ18330180
50230160125100164-Φ18350200
65290180145120184-Φ18370280
80310195160135208-Φ18400280
100350215180155208-Φ18415320
125400245210185228-Φ18460360
150480280240210248-Φ23510450
2006003352952652612-Φ23710500
2506504053353203012-Φ25786550
3007504604103753012-Φ25925600












2.5MPa规格主要尺寸

2.5MPaDNLDD1D2bn-ΦdHD0

10130906040164-Φ14198120
15130956545164-Φ14218120
201501057555164-Φ14258140
251601158565164-Φ14275140
3218013510078184-Φ18280160
4020014511085184-Φ18330180
50230160125100204-Φ18350200
65290180145125228-Φ18400280
80310195160135228-Φ18355280
100350230190160248-Φ23415320
125400270220188288-Φ25460360
150480300250218308-Φ25510450
2006003603102783412-Φ25710500
2506224253703323612-Φ30786550
3006984854303904016-Φ30925600












4.0MPa规格主要尺寸

4.0MPaDNLDD1D2D6bn-ΦdHD0
凹凸法兰
MFM
J41H
J41Y
J41W
J41N
40
40P
40R
40I
1013090604135144-Φ14198120
1513095654540164-Φ14233120
20150105755551164-Φ14295140
25160115856558164-Φ14285160
321801351007866184-Φ18302160
402001451108576184-Φ18355200
5023016012510088204-Φ18373200
65290180145120110228-Φ18408280
80310195160135121228-Φ18436280
100350230190160150248-Φ23480320
1254001270220188176288-Φ25588360
150480300250218204308-Φ25611400
2006003753202822603812-Φ30720400











J61Y焊接截止阀20.jpg

6.4MPa规格主要尺寸

6.4MPa15170105755540184-14Φ195400
凹凸法兰
MFM
J41H
J41Y
J41W
J41N
64
64P
64R
64I
20190125906851204-Φ18228160
252101351007858224-Φ18275180
322301501108266244-Φ23325200
402601651259576244-Φ23360240
5030017513510588264-Φ23410280
65340200160130110288-Φ23450320
80380210170140121308-Φ23485360
100430250200168150328-Φ25537400
125500295240202176368-Φ30631400
150550340280240204388-Φ34646450
2006504053453002604412-Φ34813500














 10.0~16.0MPa的详细尺寸请。

J41H截止阀70.jpg

石化钢制法兰式截止阀设计规范存贮维护

1、阀门应被存贮在室内干燥和通风处,通道的端口应用盖子塞住。
2、被长期存贮的阀门应进行定期检查和清理,以免污染。特别是清理阀座密封圈的表面,以防止被损坏。并且在机加工表面涂上防锈油。
3、如果存贮的时间超过18个月,阀门应进行测试,保证结构和功能统一,并做好记录。
4、安装后的阀门应定期进行检查和修理。主要的维护点包括如下:
1)密封表面;
2)阀杆和阀杆螺母;
3)填料;
4)阀体和阀盖的内部表面的污垢。

石化钢制法兰式截止阀设计规范安装

1、安装前确保法兰截止阀标识(如型号、公称通径、公称压力、材料)是依据管线系统的要求标识的。
2、安装前仔细地检查法兰截止阀的通道和密封面,如有杂质应清理干净。
3、安装前,确保所有的螺栓已拧紧。
4、安装前,确保填料被压紧。但不应防碍阀杆的移动。
5、安装法兰截止阀的地方应是方便于检测和操作的。安装位置应是管线水平安装,并且阀杆是垂直的。
6、阀门阀体上的箭头方向应与流体的流动方向一致。
7、采用承插焊连接的截止阀在现场与管道施焊连接安装时应做到以下要求:
1)焊工应持有国家锅炉与压力容器部门认可的焊工资格证书,或已取得ASTM标准焊工资格评定证书的操作工方可进行施焊。
2)焊接工艺参数的选择需要符合相应焊接材料的规定。
3)焊缝的填充金属焊接材料,其化学成分和机械性能及耐腐蚀应与阀体母材金属相近。
8、对于正常的关闭法兰截止阀,法兰截止阀不适合安装在工作压力非常大的地方,以避免阀杆被损坏。
9、法兰截止阀正常安装,应避免由支持物、附件、管件产生巨大的重压。
10、安装之后,在管线系统的压力测试期间,法兰截止阀需要全部开启。
11、支持点:如果管线有足够的强度来支持法兰截止阀重量和操作扭矩,不需要支持点。否则,法兰截止阀应有支持点。
12、提升:不允许用手轮提升或起吊法兰截止阀。

J41H截止阀93.jpg

石化钢制法兰式截止阀设计规范操作和使用

1、在使用期间,阀瓣需要全部开启或全部关闭,以防止因高速介质损坏阀座密封圈和阀瓣的表面,不允许部分开启来调节流量(除了一些流体干净的中低压工况及特殊订制的法兰截止阀)。
2、当开启或关闭法兰截止阀时,使用手轮代替辅助的手柄或其他的工具。
3、在允许的工作温度下,确保瞬间的压力低于GB/T12224压力-温度额定值中的工作压力的1.1倍。
4、在管线上应安装安全设备,以防止在工作温度下,工作压力超过允许压力。
5、禁止在运输、安装、操作期间对法兰截止阀进行敲打和撞击。
6、不稳定流体的分解,如一些流体的分解造成体积扩张,导致工作压力的上升,从而使得法兰截止阀损坏和渗漏,因此应用适当测量仪来排除或限制此导致流体的分解因素。
7、如果流体是冷凝物,将影响法兰截止阀的性能,应用适当的测量仪来减小流体的温度变化(如保证流体合适的温度等)或更换其它的法兰截止阀。
8、对于危险性的流体,在压力下,禁止更换填料。
9、确保流体是干净的,不会影响阀门的性能,否则,应用一些相应测量仪或设备来将杂质清除,或更换其它类型的阀门。
10、确保法兰截止阀的阀体材料是适合用于防腐和防锈的流体环境下。
11、在使用期间,依据下边表格检查密封性能:
1)阀体与阀盖连接处无泄漏;
2)填料密封无泄漏;
3)阀座密封依据技术规范。
11、有规律地检查密封表面的磨损,填料的老化和损坏。
12、修理之后,法兰截止阀应进行重新组装和调整。接着测试密封性能并做好记录。

J41H截止阀63.jpg

法兰截止阀故障分析及解决

问题描述可能产生的原因解决的办法
在填料处泄漏填料拧的不够紧重新拧紧填料螺母
填料的数量不够加更多的填料
填料损坏是因为长期使用或不正确的保护更换填料
在阀座密封副表面泄漏密封表面弄脏清理脏物
密封表面磨损对其进行修理或更换密封圈或阀瓣
因硬实心微粒损坏密封表面清理流体中的硬实心微粒,或更换密封圈和闸板,或更换其它类型的阀门
在阀体与阀盖连接处泄漏螺栓没有正确拧紧统一拧紧螺栓
阀体与阀盖法兰的密封表面损坏对其进行修理
垫片损坏或破裂更换垫片
手轮旋转困难或不能打开或关闭阀瓣填料拧的过紧适当的将填料螺母拧松
密封压盖变形弯曲调节器整密封压盖
阀杆螺母损坏修正螺纹和清理脏物
阀杆螺母的螺纹磨损或破裂更换阀杆螺母
阀杆弯曲更换阀杆
阀瓣或阀体的导向表面有脏物清理导向表面脏物

注:维护者应有相关知识和阀门经验。

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六、石化钢制法兰式截止阀设计规范试验方法

壳体试验

按照规定的试验压力对阀门壳体进行强度试验。一般试验压力为阀门公称压力的 1.5 倍,但不得低于 1.5MPa。在试验过程中,观察壳体是否有渗漏、变形等情况,以验证壳体的强度是否满足要求。

密封试验

对于截止阀,主要检查阀瓣与阀座之间的密封性能;对于升降式止回阀,除了检查阀瓣与阀座的密封,还需关注阀体内部通道的密封情况。试验压力通常为阀门公称压力的 1.1 倍,通过检测是否有介质泄漏来评估阀门的密封性能。

动作试验(针对截止阀)

检验阀瓣的开启和关闭动作是否灵活、平稳。通过手动或动力驱动方式操作阀门,观察阀瓣的运动情况,确保阀门在规定的压力差和流量条件下能够正常开启和关闭。

七、石化钢制法兰式截止阀设计规范检验规则

J41H截止阀95.jpg


出厂检验

每台阀门出厂前都要进行全面检验,包括外观检查(检查阀门表面是否有砂眼、裂纹等缺陷)、尺寸检查(确保阀门尺寸符合标准要求)、压力试验(壳体试验和密封试验)等。只有检验合格的阀门才能出厂销售。

型式检验

在新产品试制、老产品转厂生产、产品结构或材料有重大改变等情况下,需要进行型式检验。型式检验项目涵盖标准规定的所有技术要求和试验项目,以全面评估产品的性能和质量是否符合标准要求。

八、石化钢制法兰式截止阀设计规范标志、防护、包装和储运

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标志

阀门产品应在明显位置标注公称直径、公称压力、材料代号、制造商名称或商标、介质流向箭头等信息。这些标志有助于用户在安装、使用和维护过程中准确识别阀门的参数和特性。

防护、包装和储运

阀门应进行适当的防护,如进行防腐处理,防止在储存和运输过程中受到腐蚀。包装应具备防潮、防震、防碰撞等功能,并且在包装上要标明产品名称、规格、数量、重量、生产日期等信息,以确保阀门在储运过程中的安全和质量。