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閥門的基本參數(shù)是:公稱通徑、公稱壓力、壓力、溫度等級以及閥門適用介質(zhì)。其中一些基本參數(shù)已有國家標(biāo)準和部頒標(biāo)準。
公稱通徑是指閥門與管道連接處通道的名義直徑,用DN表示,在字母“DN”后緊跟一個數(shù)字標(biāo)志。如公稱通徑200mm應(yīng)標(biāo)志為DN200,它表示閥門規(guī)格,是閥門最主要的參數(shù)。
公稱通徑的數(shù)值應(yīng)符合國家標(biāo)準《管子和管路附件的公稱通徑》(GB1047-90)的規(guī)定。見表1-1.
表1-1 閥門的公稱通徑系列(GB1047-90) mm
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 |
25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 175 |
200 | 225 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 |
800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1600 | 1800 |
2000 | 2200 | 2400 | 2600 | 2800 | 3000 | 3200 | 3400 | 3600 | 3800 |
4000 |
注:表中的黑體字為常用的通徑。
二、閥門的公稱壓力返回頁首
公稱壓力是指與閥門的機械強度有關(guān)的設(shè)計給定壓力。它是閥門在基準溫度下允許的最大工作壓力。公稱壓力用PN表示,它表示閥門的承載能力,是閥門最主要的性能參數(shù)。公稱壓力用MPa來度量。公稱壓力應(yīng)符合GB1048-90《管道原件公稱壓力》的規(guī)定。見表1-2。
表1-2 閥門的公稱壓力系列(GB1048-90) MPa (bar)
0.05(0.5) | 0.1(1.0) | 0.25(2.5) | 0.4(4.0) |
0.6(6.0) | 0.8(8.0) | 1.0(10.0) | 1.6(16.0) |
2.0(20.0) | 2.5(25.0) | 4.0(40.0) | 5.0(50.0) |
6.3(63.0) | 10.0(100.0) | 15.0(150.0) | 16.0(160.0) |
20.0(200.0) | 25.0(250.0) | 28.0(280.0) | 32.0(320.0) |
42.0(420.0) | 50.0(500.0) | 63.0(630.0) | 80.0(800.0) |
100.0(1000.0) | 125.0(1250.0) | 160.0(1600.0) | 200.0(2000.0) |
250.0(2500.0) | 335.0(3350.0) | - | - |
當(dāng)閥門工作溫度超過公稱壓力的基準溫度時,其最大工作壓力必須相應(yīng)降低,閥門的工作溫度和相應(yīng)的最大工作壓力變化表簡稱溫壓表,是閥門設(shè)計和選用的基準。我國使用的閥門壓力—溫度等級表1-3至表1-7。
表1-3 鋼制閥門的壓力—溫度等級
鋼號 | 基準溫度 ℃ |
工作溫度t/℃ | |||||||||||||
10、20、25 ZG200、ZG250 |
200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 425 | 435 | 445 | 455 | ||||||
15CrMo ZG20 CrMo |
200 | 320 | 450 | 490 | 500 | 510 | 515 | 525 | 535 | 545 | |||||
12Cr1MoV 15 CrMoV ZG20 CrMoV ZG15 Cr1Mo1V |
200 | 320 | 450 | 510 | 520 | 530 | 5401 | 550 | 560 | 570 | |||||
1Cr5Mo ZG1Cr5Mo |
200 | 325 | 390 | 430 | 450 | 470 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 | ||
1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti |
200 | 300 | 400 | 480 | 520 | 560 | 590 | 610 | 630 | 640 | 660 | 675 | 590 | 700 | |
PN/MPa | PN/MPa | 最大工作壓力Pmax/MPa | |||||||||||||
0.1 | 0.2 | 0.10 | 0.09 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.05 | |||||||
0.25 | 0.4 | 0.25 | 0.22 | 0.20 | 0.18 | 0.16 | 0.14 | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.098 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.06 |
0.4 | 0.6 | 0.40 | 0.35 | 0.32 | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.20 | 0.18 | 0.16 | 0.14 | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.09 |
0.6 | 0.9 | 0.60 | 0.55 | 0.50 | 0.45 | 0.40 | 0.36 | 0.32 | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.20 | 0.18 | 0.16 | 0.14 |
1.0 | 1.5 | 1.0 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.64 | 0.56 | 0.50 | 0.45 | 0.40 | 0.36 | 0.32 | 0.28 | 0.25 | 0.22 |
1.6 | 2.4 | 1.6 | 1.4 | 1.25 | 1.1 | 1.0 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.64 | 0.56 | 0.50 | 0.45 | 0.40 | 0.36 |
2.5 | 3.8 | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 1.8 | 1.6 | 1.4 | 1.25 | 1.1 | 1.0 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.64 | 0.56 |
4.0 | 6.0 | 4.0 | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 1.8 | 1.6 | 1.4 | 1.25 | 1.1 | 1.0 | 0.90 |
6.4 | 9.6 | 6.4 | 5.6 | 5.0 | 4.5 | 4.0 | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 1.8 | 1.6 | 1.4 |
10.0 | 15.0 | 10.0 | 9.0 | 8.0 | 7.1 | 6.4 | 5.6 | 5.0 | 4.5 | 4.0 | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.5 | 2.2 |
16.0 | 24.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 | 10.0 | 9.0 | 8.0 | 7.1 | 6.4 | 5.6 | 5.0 | 4.5 | 4.0 | 3.5 |
20.0 | 30.0 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 | 10.0 | 9.0 | 8.0 | 7.1 | 6.4 | 5.6 | 5.0 | 4.5 |
25.0 | 38.0 | 25.0 | 22.5 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 | 10.0 | 9.0 | 8.0 | 7.1 | 6.4 | 5.6 |
32.0 | 48.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.5 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 | 10.0 | 9.0 | 8.0 | 7.1 |
40.0 | 56.0 | 40.0 | 36.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.5 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 | 10.0 | 9.0 |
50.0 | 70.0 | 50.0 | 45.0 | 40.0 | 36.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.5 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.5 | 11.2 |
64.0 | 90.0 | 64.0 | 56.0 | 50.0 | 45.0 | 40.0 | 36.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.5 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 |
80.0 | 110.0 | 80.0 | 71.0 | 64.0 | 56.0 | 50.0 | 45.0 | 40.0 | 36.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.8 | 20.0 | 18.0 |
100.0 | 130.0 | 100.0 | 90.0 | 80.0 | 71.0 | 64.0 | 56.0 | 50.0 | 45.0 | 40.0 | 36.0 | 32.0 | 28.0 | 25.0 | 22.0 |
注:1、當(dāng)工作溫度為表中溫度級之中間值時,可用內(nèi)插法決定最大工作壓力。
2、當(dāng)閥門的主要零件有采用塑料、橡膠等非金屬材料或力學(xué)性能和溫度極限低于表中的材料時,不能使用此表。
3、對表中未列鋼種可采用計算方法確定:
P
式中[] —計算溫度t(℃)時的材料許用應(yīng)力值,MPa;
—200℃時的材料許用應(yīng)力值,MPa。
表1-4 灰鑄鐵制閥門的壓力—溫度等級(GB4216.1)
公稱壓力PN/MPa(bar) | 材料牌號 | 試驗壓力 Pt/MPa(bar) |
在下列溫度下的最大允許工作壓力Pmax/MPa(bar) | |||
120℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | |||
0.25(2.5) | HT20-40 | 0.4(4) | 0.25(2.5) | 0.2(2) | 0.18(1.8) | 0.15(1.5) |
0.6(6) | 0.9(9) | 0.6(6) | 0.49(4.9) | 0.44(4.4) | 0.35(3.5) | |
1.0(10) | 1.5(15) | 1.0(10) | 0.78(70.8) | 0.69(6.9) | 0.59(5.9) | |
1.6(16) | 2.4(24) | 1.6(1.6) | 1.27(12.7) | 1.09(10.9) | 0.98(9.8) | |
2.5(25) | HT25-47 | 3.8(38) | 2.5(2.5) | 2.0(20) | 1.75(17.5) | 1.5(15) |
表1-5球墨鑄鐵閥門的壓力—溫度等級(GB12232)
公稱壓力PN/MPa(bar) | 最高溫度/℃ | |||||
-30~120 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | |
最大允許工作壓力Pmax/MPa(bar) | ||||||
1.6(16) | 1.60(16.0) | 1.52(15.2) | 1.44(14.4) | 1.28(12.8) | 1.12(11.2) | 0.88(8.8) |
2.5(25) | 2.50(25.0) | 2.38(23.8) | 2.25(22.5) | 2.00(20.0) | 1.75(17.5) | 1.38(13.8) |
4.0(40) | 4.00(40.0) | 3.80(38.0) | 3.60(36.0) | 3.20(32.0) | 2.80(28.0) | 2.20(22.0) |
表1-6可鍛鑄鐵閥門的壓力—溫度等級
公稱壓力PN/MPa | 試驗壓力 (用低于100℃的水)/MPa |
介質(zhì)工作溫度/℃ | |||
至120 | 200 | 250 | 300 | ||
最大工作壓力/MPa | |||||
0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
0.25 | 0.4 | 0.25 | 0.25 | 0.2 | 0.2 |
0.4 | 0.6 | 0.4 | 0.38 | 0.36 | 0.32 |
0.6 | 0.9 | 0.6 | 0.55 | 0.5 | 0.5 |
1 | 1.5 | 1 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
1.6 | 2.4 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | 1.3 |
2.5 | 3.8 | 2.5 | 2.3 | 2.1 | 2 |
4.0 | 6 | 4 | 3.6 | 3.4 | 3.2 |
表1.7銅合金閥門的壓力—溫度等級
公稱壓力PN/MPa | 試驗壓力 (用低于100℃的水)/MPa |
介質(zhì)工作溫度/℃ | ||
至120 | 200 | 250 | ||
最大工作壓力/MPa | ||||
0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.07 |
0.25 | 0.4 | 2.5 | 0.2 | 0.17 |
0.4 | 0.6 | 0.4 | 0.32 | 0.27 |
0.6 | 0.9 | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
1.0 | 1.5 | 1.0 | 0.8 | 0.7 |
1.6 | 2.4 | 1.6 | 1.3 | 1.1 |
2.5 | 3.8 | 2.5 | 2.0 | 1.7 |
4.0 | 6.0 | 4 | 3.2 | 2.7 |
6.4 | 9.6 | 6.4 | - | - |
10 | 15 | 10 | - | - |
16 | 24 | 16 | - | - |
20 | 30 | 20 | - | - |
25 | 35 | 25 | - | - |
注:1.表中所指壓力均為表壓力。
2.當(dāng)工作溫度為表中溫度級之間值時,可用內(nèi)插入法決定工作壓力。
閥門強度試驗和密封試驗的壓力數(shù)值要求準確,必須按GB1.1—83規(guī)定換算法計量壓力單位。
材料機械性能的“應(yīng)力”強度單位取用為MPa,原用的kgf/mm2、kgf/cm2廢止。根據(jù)GB/T1.1—93規(guī)定9法定計量壓力單位換算數(shù)字修約規(guī)定,將kgf/cm2與MPa進行換算,換算關(guān)系如下式:
1MPa= 9.80665 kgf/mm2=0.0980665 kgf/cm2
1kgf/mm2=0.0980665MPa
工業(yè)閥門廣泛地應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、核能等部門,通過管道閥門的介質(zhì)有氣體(如空氣、蒸汽、氨氣、氮氣、氫氣、煤氣、石油氣、天然氣等)和液體(如水、液氨、油類、酸堿類等),其中一些具有極強的腐蝕性,還有的具有強輻射(如核電站),因此選擇閥門材料時,必須考慮上述因素。