閥門(mén)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程

1、.閥門(mén)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)： ASME- 美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)，ANSI- 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，API- 美國(guó)石油協(xié)會(huì)，MSS SP- 美國(guó)閥門(mén)和管件制造廠標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)： BS德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：DIN日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JIS/JPI法國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：NF最終用戶(hù)閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)：SHELL MESC,DOW,AK通用閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)：ASME B16.34法蘭端、對(duì)接焊端和螺紋端閥門(mén)閘閥標(biāo)準(zhǔn)：AP I600/ISO 10434石油、天然氣螺栓連接鋼制閘閥BS 1414石油、石化及煉油工業(yè)鋼制閘閥API 603150LB耐腐蝕法蘭端鑄造閘閥GB/T 12234法蘭和對(duì)焊連接鋼制閘閥DIN 3352閘閥SHELL SPE

2、 77/103按 ISO10434鋼制閘閥截止閥標(biāo)準(zhǔn)BS 1873鋼制截止閥和截止止回閥GB/T 12235法蘭和堆焊連接鋼制截止閥和截止止回閥DIN 3356截止閥SHELL SPE 77/103按 BS1873鋼制截止閥止回閥標(biāo)準(zhǔn)：BS 1868鋼制止回閥API 594對(duì)夾和雙法蘭止回閥GB/T 12236鋼制旋啟式止回閥SHELL SPE 77/104按 BS 1868鋼制止回閥球閥標(biāo)準(zhǔn)API 6D/ISO 14313管線(xiàn)閥門(mén)API 608法蘭、螺紋和對(duì)焊端鋼制球閥ISO 17292石油、石化及煉油工業(yè)鋼制球閥BS 5351鋼制球閥;.GB/T 12237法蘭和對(duì)焊連接鋼制球閥DIN 3

3、357球閥SHELL SPE 77/100按 BS5351球閥SHELL SPE 77/130按 ISO14313法蘭端和對(duì)焊端球閥蝶閥標(biāo)準(zhǔn)API 609對(duì)夾式、支耳式和雙法蘭蝶閥MSS SP-67蝶閥MSS SP-68高壓偏心蝶閥ISO 17292石油、石化及煉油工業(yè)鋼制蝶閥GB/T 12238法蘭和對(duì)夾連接蝶閥JB/T 8527金屬密封蝶閥SHELL SPE 77/106按 API 608/EN 593 /MSS SP-67軟密封蝶閥SHELL SPE 77/134按 API 608/EN 593 /MSS SP-67/68偏心蝶閥鍛鋼閥標(biāo)準(zhǔn)：API 602法蘭端、螺紋端、焊接端和加長(zhǎng)閥體

4、連接端緊湊型閘閥BS 5352/ISO 15761 50mm及以下鋼制閘閥、截止閥和止回閥SHELL SPE 77/101按 ISO 15761鋼制閘閥、截止閥和止回閥低溫閥標(biāo)準(zhǔn)：BS 6364低溫閥門(mén)SHELL SPE 77/200-50 以下閥門(mén)SHELL SPE 77/2090-50閥門(mén)API 、DIN 、 BS 、 GB 結(jié)構(gòu)比較：API 600和 BS1414、 BS 1873、 BS 1868、 BS 5351對(duì)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)規(guī)定最為詳細(xì)DIN 閘閥標(biāo)準(zhǔn)EN1984對(duì)結(jié)構(gòu)未做具體的規(guī)定新版的 GB/T12234基于對(duì) API600標(biāo)準(zhǔn)的等效采用閥門(mén)常用連接端形式：FF-Flat Fac

5、e平面法蘭連接（ 150LB常用）RF-Raised Face凸面法蘭連接RTJ-Ring Joint榫槽式連接（梯形槽）SW-Socket Welding承插式連接NPT-NPT螺紋連接;.WAFER-對(duì)夾式連接BW 長(zhǎng)型 -Butt-Welding對(duì)焊端長(zhǎng)型連接BW 短型 -Butt-Welding對(duì)焊端短型連接結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比較DIN 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)采用 EN 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度EN 558-1 PN法蘭連接閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度（代替DIN 3202)EN 558-2 CLASS法蘭連接閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度（代替BS2080)EN 12982對(duì)焊端閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度（代替DIN 3202)DIN 標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度包含 API 閥門(mén)

6、的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與GB 的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度基本一致EN 558-2 CLASS法蘭連接閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與ASME B16.10一致大多數(shù) DIN 閥門(mén)用戶(hù)習(xí)慣用 DIN3202中 F 系列結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度值如 :Gate ： PN16-25-F5 seriesPN40-100-F7 seriesGlobe ： PN10-40-F1 seriesPN63-160-F2 seriesCheck ： PN10-40-F1 seriesPN63-160-F2 seriesBall ： PN10-40 DN10-100-F4 seriesDN125-300-F5 series閥門(mén)連接端標(biāo)準(zhǔn)ASME B16.10閥門(mén)的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度AS

7、ME B16.5鋼制法蘭和帶法蘭的管件ASME B16.47大直徑鋼制法蘭MSS SP-44鋼制管線(xiàn)法蘭API 605緊湊型法蘭ASME B16.25對(duì)焊端部ASME B16.11承插和螺紋端鍛造管件ASME B36.10焊接和無(wú)縫鋼管法蘭比較老版的 DIN 標(biāo)準(zhǔn)法蘭采用DIN2501標(biāo)準(zhǔn)（ PN 法蘭），新版的DIN 標(biāo)準(zhǔn)采用EN1092-1PN 法蘭，但也可包含有CLASS 法蘭。DIN2501法蘭與 GB 法蘭和 HG 歐洲體系法蘭基本一致。DN1550不同壓力PN1040的法蘭相同 .BS 標(biāo)準(zhǔn)采用BS 1560CLASS 法蘭與 ASMEB16.5法蘭一致，也可采用BS 4504PN

8、法蘭。API 標(biāo)準(zhǔn)一般采用RF、 RTJ 法蘭； DIN標(biāo)準(zhǔn)和 GB一般壓力 <PN40時(shí) 采用 RF 法蘭， PN40 一般采用凹面法蘭。;.閥門(mén)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)依據(jù)：基本參數(shù)：閥門(mén)的用途；介質(zhì)的工作壓力和工作溫度；使用介質(zhì)及其特性（特別是腐蝕性，易燃易爆性） ；公稱(chēng)尺寸 DN；結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度及采用標(biāo)準(zhǔn)；與管路連接方式，尺寸及標(biāo)準(zhǔn)；閥門(mén)驅(qū)動(dòng)方式；需不需要抗硫；火災(zāi)型式試驗(yàn)證書(shū)；抗靜電結(jié)構(gòu)；注脂要求，加工閥桿要求。根據(jù)以上基本要求，可確定閥門(mén)種類(lèi)，公稱(chēng)尺寸DN或壓力等級(jí) CL。主要連接尺寸和驅(qū)動(dòng)方式等， 同時(shí)選定閥門(mén)的結(jié)構(gòu)， 主要零件的材料。為了進(jìn)一步做好設(shè)計(jì)，還應(yīng)了解：介質(zhì)粘度，閥門(mén)流通能力要求

9、；流量特性；閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間；動(dòng)力源情況（電動(dòng)的電壓，氣動(dòng)的氣壓等）；閥門(mén)安裝位置及其環(huán)境條件；外形尺寸的限制；重量的限制；對(duì)震動(dòng)的要求。（一）基本參數(shù)的確定1. 公稱(chēng)壓力 PNGB/T1048-2005 規(guī)定公稱(chēng)壓力有兩個(gè)等級(jí)，即DIN 系列和 ANSI系列。也可按美標(biāo)公稱(chēng)壓力系列設(shè)計(jì)閥門(mén)。在 GB/T12224-2005鋼制閥門(mén) 一般要求中給出了標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí)各 22 種常用材料的壓力 - 溫度額定值，可作為設(shè)計(jì)材料的選;.用。在 JB/T3595-2002 電站閥門(mén)一般要求中給出了不同公稱(chēng)壓力PN的 14 種材料的壓力 - 溫度額定值，同時(shí)給出了 CL150-CL4500 WC

10、1,WC4,WC6,WC9的壓力 - 溫度額定值，可供電站閥門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)材料選用。在美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) ASME B/16.34-2004法蘭，螺紋和焊接連接的閥門(mén)中給出了 CL150-CL2500標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí) 321 種材料的壓力 - 溫度額定值，可供設(shè)計(jì)時(shí)選用。知道介質(zhì)工作壓力，介質(zhì)的工作溫度和承壓殼體材料，便可根據(jù)根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)確定公稱(chēng)壓力 PN。2. 公稱(chēng)尺寸 DN國(guó)標(biāo) GB/T1047-2005 中，規(guī)定了閥門(mén)的公稱(chēng)尺寸。美國(guó)工程機(jī)械師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME B16.34-2004的附錄中給出了公稱(chēng)管徑 NPS的尺寸。3. 工作溫度閥門(mén)零件的工作溫度與許多因素有關(guān)。如閥門(mén)結(jié)構(gòu)，公稱(chēng)

11、尺寸大小，閥門(mén)周?chē)h(huán)境等，因此很難得出一致的精確數(shù)字?？蛇x用相關(guān)資料的數(shù)值作為參考。4. 閥門(mén)的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度;.不同國(guó)家的閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度有不用的規(guī)定，在這里不一一介紹，可查看實(shí)用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)。5. 法蘭連接或其他連接不同國(guó)家，不同標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接規(guī)定不同，選取時(shí)可查閱實(shí)用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)。（二）閥門(mén)材料的選取選取原則（1）滿(mǎn)足使用性要求：根據(jù)閥門(mén)工作條件，即介質(zhì)的溫度，壓力，介質(zhì)的性質(zhì)（腐蝕性，有無(wú)顆粒，是否會(huì)被金屬離子污染）及閥門(mén)零件在閥門(mén)中起的作用，受力情況等進(jìn)行選材。（ 2）良好的工藝性：鑄造，鍛造性，機(jī)加工，熱處理，焊接等（ 3）良好的經(jīng)濟(jì)性：價(jià)值 =性能 / 成本在保證使用性能的前提下，力求良好的

12、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。一定范圍內(nèi)通用閥門(mén)的主要零件材料已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化JB/T5300-2008 工業(yè)用閥門(mén)材料選用導(dǎo)則GB/T12224-2005鋼制閥門(mén)一般要求JB/T3595-2002 電站閥門(mén)一般要求;.JB/T7248-2008 閥門(mén)用低溫鋼鑄件技術(shù)條件S.H3064-2003石油化工鋼制通用閥門(mén)選用、檢驗(yàn)和驗(yàn)收中對(duì)某些閥門(mén)的零件應(yīng)選什么材料作了規(guī)定。1. 閥體、閥蓋和閘板（閥瓣、碟板、球體）等直接承壓件的材料（1）灰鑄鐵。適用于 PN小于等于 1.6MPa，介質(zhì)工作溫度大于等于 -10 攝氏度，小于等于 200 攝氏度的低壓閥門(mén)。主要用于水、蒸汽、煤氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有 HT200、H

13、T250、HT300、HT350GB/T12226-2005通用閥門(mén)灰鑄鐵技術(shù)條件ASTM A48/A48M-2003(2008)ASTM A159/A159M-1993中規(guī)定了灰鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（2）可鍛鑄鐵。適用于 PN小于等于 2.5MPa，介質(zhì)工作溫度在 -29 攝氏度和 300 攝氏度之間。公稱(chēng)尺寸小于等于 100mm的閥門(mén)。主要用于蒸汽、空氣、油品的介質(zhì)。常用的牌號(hào)有 KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。GB/T9440-1998ASTM A47/A47M-1999(2004)ASTM A220/A220M-1999(2004);.中規(guī)定了可鍛鑄鐵

14、的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（ 3）球墨鑄鐵。適用于公稱(chēng)壓力 PN小于等于 4.0MPa，介質(zhì)工作溫度在-29 攝氏度和 350 攝氏度之間。主要用于水、蒸油、空氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有 QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7。GB/T12227-2005ASTM A536/A536M-1999(2004)ASTM A571/A571M-2001(2006)中規(guī)定了球墨鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（4）碳素鋼。適用于 PN小于等于 32MPa，介質(zhì)工作溫度在 -29 攝氏度和 425 攝氏度之間。主要用于水、蒸汽、空氣、氫氣、氨、氮、及石油產(chǎn)品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有 W

15、CA、WCB、WCC、A105鑄鋼： GB/T12229-2005ASTM A216/A216M-2008鍛鋼： GB/T12228-2006ASTM A105/A105M-2005中規(guī)定了碳素鋼的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（ 5) 不銹鋼。常用的有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。常用的溫度范圍是-196 攝氏度到 +650 攝氏度。具體什么牌號(hào)的不銹鋼最高使用溫度，;.可查看 GB/T12224-2005和 ASME B16.34-2004中的壓力 - 溫度額定值表。不銹鋼鑄件： GB/T12230-2005通用閥門(mén)不銹鋼鑄件技術(shù)條件ASTM A351/A351M-2006承壓件用奧氏體鋼鑄件規(guī)范中規(guī)定

16、了不銹鋼的力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。不銹鋼鍛件： GB/T1220-2007ASTM A182/A182M-2008中規(guī)定了其力學(xué)性能、化學(xué)成分、熱處理規(guī)范及焊補(bǔ)要求。（ 6）高溫閥門(mén)用鋼。碳素鋼和低合金鋼鑄件： JB/T9625-1999JB/T5263-2005ASTM A217/A217M-2004中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范高溫殼體材料用鍛件：GB/T1221-1992GB/T3077-1999ASTM A182/A182M-2008;.中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。（ 7）低溫閥門(mén)用鋼。一般低溫系是指 -19 攝氏度到 -269 攝氏度。閥門(mén)用低溫鋼鑄件：

17、JB/T7248-2000ASTM A352/A352M-2006中規(guī)定了鑄件牌號(hào)使用溫度、化學(xué)成分、力學(xué)性能及熱處理規(guī)范。閥門(mén)用低溫鋼鍛件： ASTM A350/A350M-2007中規(guī)定了鍛件化學(xué)成分、力學(xué)性能等。2. 密封面材料。密封面材料的選取應(yīng)根據(jù)不同的工作條件選擇。主要失效形式有：磨粒磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕、擦傷。（ 1）軟質(zhì)材料。包括各種橡膠、尼龍、氟塑料等。具體的名稱(chēng)、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。（ 2）硬質(zhì)材料。主要是指各種金屬，如銅合金、不銹鋼、硬質(zhì)合金、碳化鎢等。具體的名稱(chēng)、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。同時(shí)密封面的配對(duì)也有要求，

18、可查相關(guān)資料。3. 閥桿或閥座材料。;.通常選取的是棒料或鍛件。GB/T699-1999ASTM A182/A182M-2008中規(guī)定了相應(yīng)的鋼種、化學(xué)成分、力學(xué)性能等。4. 焊接材料。不同材料閥體所選用的焊接材料已經(jīng)有規(guī)定。設(shè)計(jì)者可以查閱資料參考。5. 緊固件材料。選擇原則：（1）按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（2）根據(jù)用戶(hù)提出的要求確定。（3）根據(jù)工況條件選擇：如工作壓力、溫度、環(huán)境狀況等。 （4）參照有關(guān)的管道法蘭的緊固件材料及對(duì)緊固件的要求確定。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： GB 150-1998ASTM A193/A193M-2008ASTM A194/A194M-2008ASTM A320/A320M-20086

19、. 墊片材料。非金屬墊片：柔性石墨、聚四氟乙烯、無(wú)石棉墊片、橡膠墊片、等。其種類(lèi)和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。半金屬墊片：金屬齒型 / 波齒復(fù)合墊片、金屬包覆墊片、纏繞式墊片等。其種類(lèi)和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。金屬墊片：金屬齒形墊片、八角墊、橢圓墊、 R型墊片、金屬透鏡墊等。其種類(lèi)和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。;.7. 填料。填料的要求：降低填料對(duì)閥桿的摩擦力、 防止填料對(duì)閥桿和填料函 的腐蝕、適應(yīng)介質(zhì)工況的需要。常用填料品種：盤(pán)根型（高溫高壓閥門(mén)專(zhuān)業(yè)盤(pán)根、石墨填充PTFE纖維盤(pán)根、高溫高壓經(jīng)濟(jì)型泵閥盤(pán)根、超強(qiáng)耐磨損專(zhuān)用盤(pán)根、耐磨損專(zhuān)用盤(pán)根通用型合成纖維盤(pán)根、純PTFE盤(pán)根、潔凈型特種盤(pán)根），成形填料

20、（尼龍、橡膠、聚四氟乙烯、增強(qiáng)聚四氟乙烯、柔性石墨環(huán)、閥桿專(zhuān)用高效密封組合環(huán)），泥狀填料（白色、黑色泥狀填料）8. 閥桿螺母材料。PN小于等于 1.6MPa ZCuZn38Mn2Pb2PN介于 2.5 和 6.4MPa之間 ZCuAl10Fe3高壓閥門(mén)可采用： ZCuZn25Al6Fe3Ni2 2Cr13 1Cr18Ni9Cr17Ni2（三）閥門(mén)密封的保證保證閥門(mén)密封性的因素很多，所有這些因素不可能精確計(jì)算出，通常設(shè)計(jì)人員是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定啟閉件的結(jié)構(gòu)和密封尺寸，當(dāng)計(jì)算啟閉力時(shí)，必須確定單位面積的壓力，即比壓。一般此值只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。設(shè)計(jì)時(shí)做到：qmf < q < q;.qm

21、f: 保證密封所需比壓。q：實(shí)際工作比壓。q ：密封面材料的許用比壓。qmf 可查相關(guān)數(shù)據(jù)或者計(jì)算出來(lái)。q 的計(jì)算公式： q=FMZ/ (d+b m)b md：閥座密封面內(nèi)徑mmbm：閥座密封面寬度mmFMZ：出口端閥座密封面上的總作用力Nq ：密封面材料許用比壓可查相關(guān)表數(shù)據(jù)。（四）主要通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 閥體壁厚的確定一：圓筒形及腰鼓形閥體、球形殼體（1）薄壁脆性材料閥體：對(duì)于灰鑄鐵及球墨鑄鐵制造的閘閥首先按 GB/T12232-2005通用閥門(mén) 法蘭連接鐵制閘閥標(biāo)準(zhǔn)查出最小壁厚對(duì)于用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵制的螺紋連接和法蘭連接的;.截止閥、節(jié)流閥、柱塞閥和升降式止回閥首先按GB/

22、T12233-2004通用閥門(mén)鐵制截止閥與升降式止回閥標(biāo)準(zhǔn)查出標(biāo)準(zhǔn)中給出的最小壁厚然后用第一強(qiáng)度理論脆性材料壁厚計(jì)算式進(jìn)行驗(yàn)算。其計(jì)算式如下： t B=p.DN/(2 L-p)+CDN: 閥體中腔最大內(nèi)徑p: 設(shè)計(jì)壓力，即公稱(chēng)壓力 PN t B：考慮附加裕量后閥體的壁厚C: 考慮鑄造偏差、工藝性和介質(zhì)腐蝕等因素而附加的裕量（mm）（2）薄壁塑性材料閥體：對(duì)于國(guó)標(biāo)鋼制閥門(mén)按GB/T12224-2005鋼制閥門(mén)一般要求中給出的公式計(jì)算，然后查表確定最小壁厚。美標(biāo)鋼制閥門(mén)按 ASMEB16.34-2004法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門(mén)中給出的公式計(jì)算，然后查表確定最小壁厚。其余的也是按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)給出的公

23、式和表確定最小壁厚。再用第四強(qiáng)度理論壁厚計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=p.DN/(2.3L-p)+C（3）厚壁閥體：;.對(duì)于國(guó)標(biāo)鋼制高壓閥門(mén)的閥體壁厚按 GB/T12224-2005鋼制閥門(mén)一般要求中給出的公式計(jì)算美標(biāo)鋼制 CL4500以下的高壓閥門(mén)閥體按 ASMEB16.34-2004法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門(mén)中給出的公式計(jì)算再按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=DN.(K 0-1)/2+CK0：閥體外徑與內(nèi)徑之比計(jì)算式為K0= /(-p 3)對(duì)于厚壁球形閥體按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：t B=2pr/ （400 -p)+Cr：球形體內(nèi)半徑。注：當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比

24、小于1.2 時(shí)按薄壁容器計(jì)算。當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比大于1.2 時(shí)按厚壁容器計(jì)算。二：非圓筒形閥體。其校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)該閥體形狀，取相應(yīng)截面計(jì)算應(yīng)力來(lái)驗(yàn)算其壁厚。2. 閥體中法蘭連接的計(jì)算在閥門(mén)承受工作壓力和工作溫度時(shí)，按作用力求得的螺栓和法蘭的安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)定值。中法蘭連接的計(jì)算首先應(yīng)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，然后按力學(xué)要求的計(jì)算式去驗(yàn)算。;.（1）標(biāo)準(zhǔn)要求的計(jì)算式。1 ）國(guó)標(biāo)鋼制閥門(mén)。螺紋應(yīng)符合 GB/T193-2003 的規(guī)定，螺紋的公差與配合應(yīng)付給GB/T197-2003 的規(guī)定。2 ）美標(biāo)鋼制閥門(mén)。應(yīng)滿(mǎn)足 ASME.B16-2009法蘭、螺紋和焊接連接的閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)要求。螺栓連接或螺紋連接在直接承受管道

25、負(fù)荷或非直接承受管道負(fù)荷時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的公式要求。（2）強(qiáng)度理論的計(jì)算式。按強(qiáng)度理論要求，中法蘭連接的計(jì)算分為三部分： 1. 確定為保證連接的密封性、壓緊墊片所需的力。 2. 確定螺栓的尺寸和數(shù)量。 3. 確定法蘭尺寸。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3. 閥蓋厚度的計(jì)算。不同形式不同形狀，其計(jì)算式不同。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4. 支架的計(jì)算。應(yīng)分別校驗(yàn)不同斷面處的合成應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。5. 填料裝置的計(jì)算。;.填料裝置包括：填料、填料壓蓋、填料壓套、填料壓板、活結(jié)螺栓、銷(xiāo)軸零件。計(jì)算時(shí)，先確定填料箱孔的主要尺寸參數(shù)。然后分別校驗(yàn)不同零件的強(qiáng)度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。6. 閥桿

26、的計(jì)算。首先閥桿必須滿(mǎn)足強(qiáng)度條件，然后對(duì)于細(xì)長(zhǎng)桿的閥桿，還應(yīng)校驗(yàn)其直線(xiàn)形狀平衡的穩(wěn)定性。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。7. 閥桿螺母的計(jì)算。需要計(jì)算校驗(yàn)閥桿螺母螺紋表面的擠壓應(yīng)力、螺紋根部的剪切應(yīng)力、螺紋根部彎曲應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。8. 滾動(dòng)軸承的選擇。為了減小操作力矩，一般在閥桿軸向力超過(guò) 40000N的情況下，在閥桿螺母上裝有單向推力球軸承。分別計(jì)算基本額定動(dòng)靜載荷是否滿(mǎn)足要求。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。9. 手輪直徑的確定。主要根據(jù)閥桿或閥桿螺母上的最大轉(zhuǎn)矩和可施加于手輪上的圓周力來(lái)選定。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。10. 彈簧的計(jì)算。在安全閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥和固定球球閥都通常選用

27、相應(yīng)的彈簧。;.2-6mm.其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。（五）閥門(mén)專(zhuān)用零件的計(jì)算1. 截止閥和節(jié)流閥專(zhuān)用零件的計(jì)算。1）密封面的設(shè)計(jì)與計(jì)算。閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于國(guó)標(biāo)閥門(mén)應(yīng)按GB/T12224-2005的附錄 A 中選取或按 GB/T12235-2007標(biāo)準(zhǔn)選取。對(duì)于美標(biāo)閥門(mén)按ASMEB16.34-2004 中的附錄 A選取。對(duì)于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的鑄鐵截止閥或節(jié)流閥，可取與公稱(chēng)尺寸相同的尺寸。閥座密封面的寬度與工程壓力、公稱(chēng)尺寸和密封面材料有關(guān)，對(duì)于平面密封，可根據(jù)公稱(chēng)尺寸參考相關(guān)數(shù)據(jù)查表選取。然后驗(yàn)算其密封比壓。閥瓣密封面的寬度，要根據(jù)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)確定，對(duì)閥瓣有導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面的寬度取和閥座密封面

28、寬度相同的尺寸。對(duì)閥瓣無(wú)導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面寬度通常要比閥座密封面寬度大2) 閥桿的強(qiáng)度驗(yàn)算。分三步：求得閥桿最大軸向力，求得閥桿最大的轉(zhuǎn)矩，計(jì)算不同截面的應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）閥瓣厚度的計(jì)算。閥瓣厚度的計(jì)算通常為計(jì)算器彎曲應(yīng)力，其計(jì)算方法可查閱相關(guān);.資。4）節(jié)流閥閥瓣的設(shè)計(jì)。大多是不是計(jì)算的，而是用近似的方法確定，其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資。2. 閘閥專(zhuān)用零件的計(jì)算。1）閘閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，法蘭尺寸，最小壁厚，閘板最小磨損行程，最小閥桿直徑，閥體通道內(nèi)徑等。2）閥座密封的設(shè)計(jì)與計(jì)算。閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于堆焊的密封面，由于堆焊工藝的要求，一般比閥座內(nèi)徑大

29、4-5mm；對(duì)于非堆焊的密封面，一般取與閥座的內(nèi)徑相同。閥座密封面的寬度一取公稱(chēng)尺寸的1/20 到 1/50 ，并且隨著公稱(chēng)尺寸的增大，密封面寬度與公稱(chēng)尺寸之比減小，一般取閥座密封面的寬度最好不小于 5mm。計(jì)算密封面上的總作用力和比壓。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）閥桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算。計(jì)算出閘板作用于閥桿的軸向力，然后估算閥桿直徑，然后查閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取相應(yīng)閥桿直徑，使得閥桿螺紋退刀槽直徑大于或等于;.相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中給出的閥桿最小直徑。再進(jìn)行閥桿強(qiáng)度的驗(yàn)算。包括計(jì)算其軸向力，總轉(zhuǎn)矩，應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4）閘板的設(shè)計(jì)與計(jì)算。首先對(duì)閘板密封面寬度和內(nèi)徑進(jìn)行選取。然后按閥門(mén)結(jié)構(gòu)要素取得相

30、應(yīng)的尺寸如： T 型槽、導(dǎo)軌槽等。選取可查閱相關(guān)資料。再驗(yàn)算閘板的強(qiáng)度和剛度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3. 球閥專(zhuān)用零件的計(jì)算。1）球閥通道截面直徑的選擇和球體直徑的確定。球閥通道截面直徑的選擇符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如：GB/T19627-2005GB/T20173-2006 API6D-2008/ISO14313:2007球體半徑的確定應(yīng)首先根據(jù)球體通道直徑和介質(zhì)工作壓力來(lái)確定球體外圓半徑。再確定球閥密封時(shí)，所需的密封面寬度，然后再修改球體半徑，保證密封和強(qiáng)度要求。2）浮動(dòng)球球閥的設(shè)計(jì)計(jì)算。包括：閥座密封面力的計(jì)算、閥座預(yù)緊力的確定、閥桿與球體連接部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算、浮動(dòng)球球閥總摩擦力矩的計(jì)算

31、、閥桿頭部校驗(yàn)。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）固定球球閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算。;.包括：固定球球閥閥座密封比壓的計(jì)算、 體腔內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò) 1.33p 時(shí)，閥座自動(dòng)泄壓的計(jì)算、固定球球閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、固定球球閥滑動(dòng)軸承的承載能力、固定球球閥閥桿與球體連接部分強(qiáng)度計(jì)算、固定球球閥閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4. 蝶閥專(zhuān)用零件的計(jì)算。包括：蝶閥閥座最小通道直徑的確定、閥體最小壁厚的確定、碟板中心處厚度的計(jì)算、蝶閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算、蝶板強(qiáng)度驗(yàn)算、金屬密封蝶閥回轉(zhuǎn)軸心位置的確定。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。5. 旋塞閥專(zhuān)用零件的計(jì)算。包括：旋塞通道的確定、旋塞的機(jī)構(gòu)確定、旋塞的受力計(jì)算、旋塞的最大力矩的計(jì)算、旋塞桿強(qiáng)度的校核。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。6. 其余的還有隔膜閥、調(diào)節(jié)閥、止回閥、減壓閥、安全閥、蒸汽