閥門設計相關標準的變化與分析

吉守軍

(江蘇淮海石油機械有限公司,江蘇鹽城 224354)

閥門設計相關標準的變化與分析

吉守軍

(江蘇淮海石油機械有限公司,江蘇鹽城 224354)

經濟的快速增長推動了工業的發展,隨著工業規模的不斷擴大,機械設備的運用已成為提高企業工作效率的關鍵所在。在機械設備中,閥門有著至關重要的作用,閥門的設計標準直接影響到了設備系統的運行。本文分析了閥門設計相關標準及其變化。

閥門 設計標準 變化

隨著工業的不斷發展,工業規模不斷擴大,在競爭激烈的市場環境中,企業為了要取得更好的發展,利用先進的機械設備來提高企業的工作效率是現代化市場經濟發展的必然要求。在機械設備中,閥門的設計是整個機械系統安全運作的關鍵。合理地對機械設備閥門進行設計,是保證閥門實現其價值的根本所在。

1 閥門設計概述

閥門[1]是工業和生活中不可缺少的通用機械產品,閥門是在流體系統中,用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置,是使配管和設備內的介質(液體、氣體、粉末)流動或停止并能控制其流量的裝置。閥門是管路流體輸送系統中的控制部件,它是用來改變通路斷面和介質流動方向,具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門,從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門,其品種和規格繁多,閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業管路用閥。閥門的控制可采用多種傳動方式, 如手動、電動、液動、氣動等;可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下,按預定的要求動作,或者不依賴傳感信號而進行簡單地開啟或關閉。閥門依靠驅動或自動機構使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉運動,從而改變其流道面積的大小以實現其控制功能。

2 閥門設計相關標準及變化探析

隨著經濟的快速發展,國際間的合作水平不斷提高,發展工業是強國的保障,工業化水平不斷提高促進了國家經濟的快速發展,從而帶動人們生活水平的提高。提高工業作業水平離不開機械作業,閥門在機械作業系統中有著至關重要的作用,閥門的設計直接關乎機械系統的安全性能,為了使得工業得到更好地發展,世界各國都致力于閥門設計[2]的研究,從而更好地帶動國際化經濟的發展。閥門的設計規模也逐漸走向國際化,世界各國都研究出了不同類型的閥門。而在閥門市場上API 6D和ASME B16．34是閥門設計中最常用的兩個標準。

2.1 ANSI 6D-2008性能分析

所有部件和試驗設備都按照生產型設備要去進行處理,以滿足現代化工業不斷發展的要求。在機械設備運作的過程中,閥門會因為運轉而產生大量熱量,加上閥門金屬與其他部件之間的摩擦產生各種物理現象,這就要求ANSI 6D-2008設計一定要規范、科學,測試或檢驗材料或其他的驗收設備應按制造商使用說明書規定要求,定期進行認證、控制、校準和記錄,確保達到規定的、國際公認標準所要求的精度,閥門的壓力測量裝置和主壓力測量裝置要定期地進行校準,使得閥門的性能能夠滿足工業發展的各項要求。在ANSI 6D-2008設計保準中,承壓原件的設計要兼顧到管道的負荷、操作力、受壓力等多方面的因素,根據國際上公認的設計標準進行規格的選用,在閥門上要注明相關的設計規格,以便使用閥門的時候能夠清楚其性能。

2.2 ASME B16.34-2013性能分析

為了使ASME B16．34標準適用于API 6D,在多段閥體結構的閥門中增加了兩個附屬閥體,分別位于閥體的左右兩側,SME B16．34標準的這些規定在閥門制造企業無法執行,因為主閥體的實際壁厚是按舊標準設計壁厚的1．5倍選取的。舊標準閥體的d值是指閥門流道的直徑,而主閥體內徑近似是流道直徑的1．5倍選取的。這種規格的設計對閥門的材料組別進行重新的劃分,對材料的額定值表的備注進行修改,通過科學的計算方法計算出閥體的最小壁厚,從而使得閥門在實際工作當中發揮最大的效果,ASMEB16．34作為閥門設計的基礎標準,使閥門的設計過程無需進行繁瑣地計算,為閥門的制造和研究帶來了方便,在閥門設計、研究、生產和制造過程具有指導和規范作用。

2.3 設計標準的變化

二十世紀中期,我國的閥門設計是根據原蘇聯的閥門設計手冊來進行操作的,那時我國的經濟、科學技術水平還比較落后,再加上沒有專業的技術人才,工業得不到很好地發展,為了滿足工業的發展需求,對閥門截面的強度進行計算、閥門法蘭連接端的法蘭計算以及閥門蓋連接處的法蘭計算[3]等,那時我國科學技術還不夠發達,在閥門方面相關的計算不夠精確,加上設計工作量較大,所以容易出現閥門強度不足而產生許多安全事故。隨著時代的不斷發展,在20世紀70年代初期,美國工程師協會成立了ASME B16．34分會,針對閥門的設計標準進行雛形規劃,早期美國的閥門設計相關標準是分散的,在具體的閥門設計當中不能依據完整的設計標準來進行操作,隨著經濟的不斷發展,科學技術不斷更新,美國研發了新的ASME B16．34閥門設計標準[4],對閥門的法蘭端連接、螺紋段的連接以及焊接端的閥門連接有了新的規定,從而使得閥門設計不斷完善和規范。ASME B16．34將閥門的壓力等級進行了重新的劃分,隨著時代的不斷發展,工業中閥門的運用越來越普及,利用閥門來解決工業當中的許多問題,ASME B16．34標準給閥門的設計帶來了方便,簡化了產品的計算,合理給出閥體的壁厚,保障閥門的安全運行,對于閥門制造業的推動是巨大的。

3 結語

閥門在工業上的廣泛應用使得閥門設計標準不斷變化,世界上各國的閥門設計標準也逐漸地成熟起來,為了適應工業上對閥門的需求,在經濟與科技不斷發展的時代,閥門制造業要堅持與時俱進,不斷創新,根據國際標準信息,利用先進的科學技術對閥門進行設計,不斷地決復雜結構中存在的問題,從而有效地優化閥門產品的結構設計,提高我國閥門制造業的整體水平。

[1]苗雨才.國內外閥門壓力試驗標準的比較與分析[J].閥門,2011,09(06):26—28.

[2]趙勇.閥門質量與標準[J].化工設備與管道,2011,06(05):66—67.

[3]鄭云海.鋼制閘閥國內外標準分析[J].閥門,2012,11(02):19—21.