《氫氣制造儲(chǔ)存運(yùn)輸用球閥》

ICS23.060.10

CCSJ16

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GMIQMAXXX-2024

氫氣制造儲(chǔ)存運(yùn)輸用球閥

Ballvalveforhydrogenproduction,storageandtransportation

（征求意見稿）

2024—XX—XX發(fā)布2024—XX—XX實(shí)施

廣東省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)發(fā)布

T/GMIQMAXXX-2024

氫氣制造儲(chǔ)存運(yùn)輸用球閥

1范圍

本文件規(guī)定了氫氣制造儲(chǔ)存運(yùn)輸用球閥的術(shù)語(yǔ)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(chǔ)存運(yùn)輸用球閥（以下簡(jiǎn)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(duì)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(jí)（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(zhǎng)度

GB/T12223部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動(dòng)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(cè)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(yǔ)

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GB/T22652閥門密封面堆焊工藝評(píng)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(chǔ)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(cè)

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(cè)

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(wú)損檢測(cè)第2部分：射線檢測(cè)

NB/T47013.3-2015承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第3部分:超聲檢測(cè)

NB/T47013.5-2015承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第5部分:滲透檢測(cè)

NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定

ISO5211工業(yè)閥門--部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動(dòng)裝置（Industrialvalves-Part-turnactuator

attachments）

ISO15848-1工業(yè)閥門--逸散性介質(zhì)泄漏的測(cè)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,testandqualificationproceduresfor

fugitiveemissions一Part1:Classificationsystemandqualificationproceduresfortype

testingofvalves）

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-metallic

materials）

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T21465界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

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3.1

球閥ballvalve

啟閉件（球體）由閥桿帶動(dòng)，并繞閥桿的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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maximumallowableworkingpressure

20℃時(shí)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。

標(biāo)引序號(hào)說明：

1—多層V型閥桿填料第一重密封；

2—蓄能圈第二重閥桿密封；

3—O型圈第三重閥桿密封；

4—L型小薄片；

5—防靜電裝置；

6—閥桿防傾斜竄動(dòng)結(jié)構(gòu)；

7—閥桿防爆出結(jié)構(gòu)；

8—閥座防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

9—大薄片限制變形空間；

10—隱形牛腩壓蓋。

圖1法蘭連接式球閥

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標(biāo)引序號(hào)說明：

1—多層V型閥桿填料第一重密封；

2—蓄能圈第二重閥桿密封；

3—O型圈第三重閥桿密封；

4—L型小薄片；

5—防靜電裝置；

6—閥桿防傾斜竄動(dòng)結(jié)構(gòu)；

7—閥桿防爆出結(jié)構(gòu)；

8—閥座防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

9—大薄片限制變形空間；

10—隱形牛腩壓蓋。

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

單位：mm

公稱通徑選用范圍

DN8DN10DN15DN20DN25DN32

DN40DN50DN65DN80DN100DN125

DN150DN200DN250DN300DN350

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

閥。

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5.1.2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(duì)于某些采用彈性蓄能圈自動(dòng)

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(duì)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/T

26640-2011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(jí)圓度，球閥真圓度≤0.05mm。

5.1.6在操作球閥時(shí)，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(jì)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)

定。

5.2結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度

球閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和允許偏差按GB/T12221的規(guī)定。焊接端球閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度應(yīng)考慮端部焊接對(duì)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(duì)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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(jí)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(jí)應(yīng)不低于GB/T4208規(guī)定的IP65。

5.5.4驅(qū)動(dòng)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(dòng)平穩(wěn)無(wú)傾斜及上下移動(dòng)，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。

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5.6.2閥蓋與閥桿的配合，應(yīng)設(shè)計(jì)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(shí)，

閥桿不會(huì)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(jì)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(xiǎn)截面應(yīng)設(shè)置在

填料組以上的部位；閥桿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度至少滿足最大計(jì)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(shí)，

可更換柔性石墨。

5.6.5當(dāng)填料經(jīng)過閥門長(zhǎng)期開關(guān)磨損后，會(huì)產(chǎn)生間隙，增加閥桿的自動(dòng)磨損補(bǔ)償設(shè)計(jì)，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(jí)的規(guī)定。

5.6.7閥桿啟閉動(dòng)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(dòng)作的使用壽命≥20萬(wàn)次。

5.6.9球閥閥桿應(yīng)具備防絞死功能設(shè)計(jì)。

5.7其他設(shè)計(jì)

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(huì)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(dòng)，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(shí)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(shí)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(jì)，在使用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，PTFE材料的閥座在800℃以上高溫的影

響下燒毀或汽化時(shí)，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(jì)，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(dòng)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(chǎng)應(yīng)急安全緊急止漏。

5.7.9球閥根據(jù)ISO5211的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安裝驅(qū)動(dòng)器，平臺(tái)可以直接加裝各類驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(guó)家或國(guó)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(jì)的溫度范圍和壓力范圍內(nèi)正

常使用。

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5.8.1.4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(cè)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

零件名稱材料類型材料推薦牌號(hào)材料標(biāo)準(zhǔn)

閥體奧氏體不銹鋼CF3、CF3M、CF8、

CF8M、1.4308、EN10213

閥蓋奧氏體不銹鋼

1.4309、1.4408、GB/T1220

閥桿奧氏體不銹鋼

1.4409、304、304L、GB/T12230

球芯奧氏體不銹鋼316、316L

表3零件材料不銹鋼化學(xué)成分

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

材料牌號(hào)

CMnSiCrNiPSMoCu

18.08.0

≤≤≤≤≤

304～～//

0.082.01.00.0450.03

20.011.0

18.08.0

≤≤≤≤≤

304L～～//

0.032.01.00.0450.03

20.013.0

16.010.02.0

≤≤≤≤≤

316～～～/

0.082.01.00.0450.03

18.014.03.0

16.010.02.0

≤≤≤≤≤

316L～～～/

0.032.01.00.0450.03

18.015.03.0

17.08.0

≤≤≤≤≤≤

CF3～～/

0.031.52.00.040.040.5

21.012.0

17.09.02.0

≤≤≤≤≤

CF3M～～～/

0.031.51.50.040.04

21.013.03.0

18.08.0

≤≤≤≤≤≤

CF8～～/

0.081.52.00.040.040.5

21.011.0

18.09.02.0

≤≤≤≤≤

CF8M～～～/

0.081.51.50.040.04

21.012.03.0

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表3零件材料不銹鋼化學(xué)成分（續(xù)）

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

材料牌號(hào)

CMnSiCrNiPSMoCu

18.08.0

≤≤≤≤≤≤

1.4308～～/

0.071.51.50.040.030.5

20.011.0

18.09.0

≤≤≤≤≤≤

1.4309～～/

0.032.01.50.0350.0250.5

20.012.0

18.09.02.0

≤≤≤≤≤≤

1.4408～～～

0.071.51.50.040.030.5

20.012.02.5

18.09.02.0

≤≤≤≤≤≤

1.4409～～～

0.032.01.50.0350.0250.5

20.012.02.5

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(duì)于鑄造的閥體，應(yīng)同時(shí)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(píng)定，評(píng)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(cè)。

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(píng)價(jià)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(shí)，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(shí)，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(guó)家或國(guó)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(wú)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(wú)肉眼見的黑疤、焊瘤等缺陷。

5.10無(wú)損檢測(cè)

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5.10.1射線檢測(cè)

5.10.1.1檢測(cè)部位要求如下：

a)承壓鑄件，檢測(cè)部位按GB/T12224-2015的規(guī)定；

b)對(duì)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(cè)符合JB/T6440-2008中1級(jí)的規(guī)定；

b)對(duì)焊連接端閥體的連接端部射線檢測(cè)符合JB/T6440-2008中1級(jí)的規(guī)定；

c)承壓焊縫的射線檢測(cè)符合NB/T47013.2-2015中1級(jí)的規(guī)定。

5.10.2滲透檢測(cè)

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(cè)，檢驗(yàn)

結(jié)果應(yīng)符合NB/T47013.5-2015中I級(jí)的規(guī)定。

5.10.3超聲檢測(cè)

鍛造的閥桿和閥芯等應(yīng)進(jìn)行超聲檢測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合JB/T6903-2008中1級(jí)的規(guī)定。

5.10.4檢測(cè)時(shí)機(jī)

無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)時(shí)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(wú)損檢測(cè)；

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(cè)；

c)所有對(duì)焊端球閥的對(duì)焊端部應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)。

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(xiàng)目及試驗(yàn)結(jié)果要求

試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果要求備注

殼體試驗(yàn)GB/T13927-2008中6.1

低壓氣密封

GB/T13927-2008表4允許泄漏率A級(jí)

試驗(yàn)

密封試驗(yàn)

高壓氣密封彈性密封閥GB/T13927-2008表4的A級(jí)

試驗(yàn)金屬密封閥GB/T13927-2008表4的AA級(jí)

型式檢驗(yàn)：應(yīng)符合GB/T40079-2021的AH級(jí)

常溫逸散性試驗(yàn)

出廠檢驗(yàn)：應(yīng)符合GB/T26481-2022規(guī)定的A級(jí)要求

非金屬密封材料氫氣密封性能球閥外部的最大允許泄漏率：10cm3/h采用非金屬

試驗(yàn)球閥內(nèi)部的最大允許泄漏率：10cm3/h密封材料時(shí)

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(xiàng)目完成后進(jìn)行,試驗(yàn)時(shí)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(shí)間內(nèi)以及試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)被測(cè)球閥進(jìn)行目視檢查，殼體不發(fā)生破裂。

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6.2.3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(shí)，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(shí)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(xiàng)目按表5進(jìn)行檢驗(yàn)。

表5球閥試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)步驟檢驗(yàn)和試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)步驟檢驗(yàn)和試驗(yàn)項(xiàng)目

1標(biāo)志及承壓件外觀質(zhì)量6脫脂檢查

2承壓件壁厚、尺寸7防靜電試驗(yàn)

3承壓件材料性能8氫氣循環(huán)試驗(yàn)

4無(wú)損檢測(cè)9耐火試驗(yàn)

5常溫性能試驗(yàn)10閥體抗破裂試驗(yàn)

7.1.2試驗(yàn)環(huán)境條件

7.1.2.1進(jìn)行常溫性能試驗(yàn)時(shí)，環(huán)境條件應(yīng)符合以下規(guī)定：

溫度：25℃±10℃；相對(duì)濕度：20%～80%。

7.1.2.2進(jìn)行低溫性能試驗(yàn)時(shí)，環(huán)境條件應(yīng)符合以下規(guī)定:

溫度:≤25℃；相對(duì)濕度:40%～80%。

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)?，純?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(cè)量?jī)x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(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)符合表6的規(guī)定。

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表6測(cè)量?jī)x器儀表準(zhǔn)確度要求

名稱準(zhǔn)確度等級(jí)要求

溫度測(cè)量?jī)x表±1℃

壓力測(cè)量?jī)x表±1.0%FS

壓差計(jì)0.25級(jí)

流量測(cè)量?jī)x表密封泄漏量測(cè)試用:±3.0%FS；水流量測(cè)試用:±1.0%FS

逸散性試驗(yàn)測(cè)量?jī)x最小可檢漏率1×10-10Pa·m3/s

時(shí)間測(cè)量?jī)x表測(cè)量時(shí)間的±1.0%

注:FS是測(cè)量?jī)x表的滿量程值。

7.2標(biāo)志檢驗(yàn)

目視檢查閥體、銘牌標(biāo)志及介質(zhì)流向標(biāo)識(shí)，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(shí)(有介質(zhì)流向要求的球閥)；

d)生產(chǎn)爐號(hào)。

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(jì)量合格的量具或儀器測(cè)量球閥的端部尺寸、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)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(duì)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(cè)等材料性能檢驗(yàn)，同批次(指

同爐號(hào)、同制造工藝、同熱處理?xiàng)l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(duì)材料供貨方提供的材料化學(xué)成分、力學(xué)性能、熱處理報(bào)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(hào)、同制造工藝、同熱處理?xiàng)l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(hào)、同制

造工藝、同熱處理?xiàng)l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?/p>

惰性氣體的純度應(yīng)≥99.999%。

7.5.4.1.3氫脆敏感度試驗(yàn)至少應(yīng)包括6個(gè)氦氣環(huán)境試驗(yàn)和9個(gè)氫氣環(huán)境試驗(yàn)。

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7.5.4.1.4試驗(yàn)時(shí)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(gè)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、10

MPa/min、50MPa/min和100MPa/min。

7.5.4.1.69個(gè)氫氣環(huán)境試驗(yàn)分為兩組。第一組6個(gè)試驗(yàn)的升壓速率推薦值分別為0.01MPa/min、0.1

MPa/min、1MPa/min、10MPa/min、50MPa/min和100MPa/min；第二組3個(gè)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(duì)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(guó)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(jí)不得低于0.25級(jí)。

0.25

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0.5-0.05mm，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(gè)M10高強(qiáng)鋼螺栓連接；采用橡膠O形圈作為密封元件時(shí)，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：

0

a)直徑為58-0.05mm；

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(shí)，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(duì)下腔體加壓直至圓片爆破。

7.5.4.5氫脆敏感度系數(shù)計(jì)算方法

7.5.4.5.1按式1和式2分別計(jì)算每個(gè)試驗(yàn)的修正爆破壓力和平均升壓速率，按式3對(duì)6個(gè)氦氣

環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力進(jìn)行線性回歸。

?

…………(1)

0.75??

=em

式中：

為圓片平均厚度(圓片上相隔90°的四個(gè)點(diǎn)厚度的平均值)，mm；

為爆破壓力，MPa；

m

e為修正爆破壓力，MPa。

??

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…………(2)

??

?=?

式中：

為爆破壓力，MPa；

為加載時(shí)間，min；

?

?為平均升壓速率，MPa/min。

?

?…………(3)

'

式中：???e=?+?lg?

為回歸常數(shù)；

為回歸常數(shù)；

?為氦氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力，MPa；

?'為平均升壓速率，MPa/min。

???e

7.5.4?.5.2先將9個(gè)氫氣環(huán)境試驗(yàn)的平均升壓速率分別代入式3,得到氫氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力的

理論計(jì)算值,再計(jì)算與氫氣環(huán)境試驗(yàn)修正爆破壓力的比值/，取9個(gè)/中的

最大值作為氫'脆敏感度系'數(shù)。U'''''

???2???e???2???e???2???e???2

7.6無(wú)損檢查

7.6.1射線檢測(cè)

檢測(cè)方法按JB/T6440及NB/T47013.2的規(guī)定。

7.6.2滲透檢測(cè)

堆焊面的滲透檢測(cè)方法按GB/T22652的規(guī)定進(jìn)行，其他部的位檢測(cè)方法按NB/T47013.5的規(guī)定進(jìn)

行。

7.6.3超聲檢測(cè)

檢測(cè)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(duì)被測(cè)球閥進(jìn)行殼體試驗(yàn)。

7.7.1.2試驗(yàn)介質(zhì)為液體時(shí)，試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時(shí)最大允許工作壓力的1.5倍；試驗(yàn)介質(zhì)是氣

體時(shí)，試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時(shí)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(shí)間為5min，在試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)以及試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)被測(cè)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(shí)，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(shí)為氦氣或氮?dú)?，型式試?yàn)時(shí)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(duì)被測(cè)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(shí)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(shí)間為5min。

7.7.3常溫逸散性試驗(yàn)

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7.7.3.1球閥進(jìn)行型式檢驗(yàn)時(shí)，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(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)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(cè)量。

7.7.3.2球閥進(jìn)行出廠檢驗(yàn)時(shí)，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(shí)

間內(nèi)應(yīng)對(duì)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(cè)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(shí)的最大允許工作壓力施加氫氣至少70h；

c)達(dá)到試驗(yàn)時(shí)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(cè)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(shí)間為1min，對(duì)球閥外部的泄漏情況進(jìn)行檢測(cè)。

7.7.4.4內(nèi)部密封性試驗(yàn)

被測(cè)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(shí)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(duì)球閥進(jìn)行脫脂檢查。

7.9防靜電試驗(yàn)

對(duì)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(duì)閥

體、啟閉件和閥桿等各部件間進(jìn)行電阻測(cè)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(xiàng)目完成后進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)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。

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T/GMIQMAXXX-2024

7.12.3試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時(shí)最大允許工作壓力的4倍；對(duì)于最大允許工作壓力大于10MPa且

非鑄件殼體的球閥，試驗(yàn)壓力為球閥在20℃時(shí)最大允許工作壓力的2.25倍。

7.12.4試驗(yàn)壓力保持時(shí)間1min。

8檢驗(yàn)規(guī)則

8.1出廠檢驗(yàn)

球閥應(yīng)每臺(tái)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可出廠。出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目、技術(shù)要求和檢驗(yàn)試驗(yàn)方法按表7

規(guī)定。

8.2型式檢驗(yàn)

8.2.1有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):

a)新產(chǎn)品試制定型或定型鑒定時(shí)；

b)正常生產(chǎn)中結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)計(jì)、工藝、關(guān)鍵外購(gòu)成品件有重大改變，可能明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量和

性能時(shí)；

c)產(chǎn)品停產(chǎn)6個(gè)月以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；

d)正常生產(chǎn)中每2年進(jìn)行一次；

e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí)；

f)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)。

8.2.2抽樣可在生產(chǎn)線終端的檢驗(yàn)合格產(chǎn)品中隨機(jī)抽樣，也可在產(chǎn)品成品庫(kù)中隨機(jī)抽取，或從已供給

用戶但還未使用，并保持出廠狀態(tài)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取1臺(tái)。應(yīng)根據(jù)該系列范圍的大小情況，抽取3個(gè)典

型規(guī)格進(jìn)行試驗(yàn)。

8.2.3型式試驗(yàn)的全部試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合表7的規(guī)定。

表7球閥檢驗(yàn)項(xiàng)目

序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法出廠檢驗(yàn)型式試驗(yàn)

1標(biāo)志97.2√