截止閥設計制造用相關標準規定的比較與分析

發布時間：2019-05-10 發布作者：

摘要：對比了API623，BS1873，GB/T12235標準中截止閥的較小閥座孔及較小閥桿直徑，分析了相關標準規定的閥桿材料選用及適用強度，給出了截止閥閥桿、驅動裝置、閥座孔及閥桿尺寸的選用方法。

1概述

截止閥設計制造用相關標準有BS1873－1975(R2007)、GB/T12235－2007和API623－2013等。本文對相關標準中規定的閥座孔及閥桿直徑等內容進行了比較與分析。

2尺寸分析

常用截止閥標準中關于較小閥座孔及閥桿尺寸的規定(表1)存在差異。（相關推薦：電接點水位計）

(1)閥座孔

在BS1873及GB/T12235中，所有規格壓力的閥座孔等同于ASMEB16.34(簡稱B16.34，下同)中所對應的尺寸。API623中的閥座孔尺寸，除2500LB壓力級的尺寸等同于B16.34中規定的尺寸，其余各壓力級所有規格的閥座孔均小于B16.34規定的尺寸。

(2)閥桿直徑

GB/T12235中的閥桿直徑等同于BS1873中的閥桿直徑。API623中的閥桿直徑僅2in.－900LB一個規格的直徑小于BS1873規定的閥桿直徑，其余較小口徑較低壓力的閥桿直徑等同于BS1873的閥桿直徑，而較大口徑較高壓力的閥桿直徑大于BS1873規定的閥桿直徑。

API 623、BS 1873 和 GB/T 12235 閥座孔和閥桿直徑對比及閥桿強度計算

3閥桿強度分析

截止閥的閥桿受力計算主要為閥桿總軸向力及閥桿扭矩計算。由于截止閥的結構形式有旋轉桿及升降桿，密封面有平面及錐面，而介質流向有從閥瓣下方流入和從閥瓣上方流入，因此計算非常繁雜。為方便計算，以常用的介質從閥瓣下方流入，錐形密封面，閥座孔為標準規定的較小尺寸，閥桿直徑小于45mm按旋轉桿，閥桿直徑大于等于45mm按升降桿為例進行計算。按確定的條件、數據和相關公式，求得API623及BS1873標準的閥桿軸向力、力矩及各應力數據(表1)。

(1)API623閥桿

API623閥桿的壓應力范圍為19～211MPa，合成應力范圍為31～279MPa。當閥桿合成應力超過200MPa(表2)時，不能選用F304或F316等低強度材料。

(2)BS1873閥桿

BS1873閥桿的壓應力范圍為27～553MPa，合成應力范圍為42～742MPa。當閥桿壓應力超過200MPa(表3)時，部分規格的閥桿應力超過F304、F316、F6a甚至更高強度材料的屈服強度。為避免正向關閉引起的閥桿損壞，須選取加粗閥桿，采用高強度材質閥桿，減小閥座孔徑或反向雙閥瓣等措施提高閥桿的性能。

(3)常用閥桿材料

常用閥桿材料根據許用應力選取(表4)。

4結語

截止閥一般以介質從閥瓣下方流入作為正流向，正流向截止閥關閉狀態可使閥體中腔及閥桿填料不承受介質應力，并可在線更換填料。API623的較小閥座及閥桿尺寸基本可滿足正流向關閉要求，而BS1873的較小閥座孔及閥桿尺寸大多數不能滿足正流向關閉要求。經比較和分析給出了參考計算數據，可用于截止閥的閥桿材質、驅動裝置、閥座孔及閥桿尺寸的匹配選用。

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