《石油和天然氣工業(yè)管線(xiàn)輸送系統用全焊接球閥》標準編制與分析
1、概述
《石油和天然氣工業(yè)管線(xiàn)輸送系統用全焊接球閥》國家標準的制定被列入2010 年國家標準制修訂計劃(計劃號: 20100869-T-604) 。該標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )提出，全國閥門(mén)標準化技術(shù)委員會(huì )(SAC/TC188)歸口，已于2012年完成報批稿。該標準參考了國際上的相關(guān)標準，并由多家產(chǎn)品研究設計、制造生產(chǎn)及使用單位參與起草和完成，確保了標準的廣泛性和適應性，填補了國內全焊接球閥標準的空白。
2、編制分析
2.1、目的
近年來(lái)，石油和天然氣等長(cháng)輸管線(xiàn)發(fā)展迅速，控制管道輸送的關(guān)鍵設備全焊接管線(xiàn)球閥的用量巨大，西氣東輸、西部管道、川氣東送、中俄、中緬和中亞等管線(xiàn)均采用該產(chǎn)品。該產(chǎn)品在國內起步于2000 年，隨著(zhù)市場(chǎng)的擴大得到快速發(fā)展。全焊接球閥的安全性和技術(shù)條件要求高，承壓本體采用焊接結構，無(wú)外漏，尤其適用于油氣長(cháng)輸管線(xiàn)，屬于高技術(shù)含量的新型產(chǎn)品，但目前國內針對該產(chǎn)品尚沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的標準。同時(shí)由于產(chǎn)品需求量大，迫切需要制定該產(chǎn)品的國家標準，規范產(chǎn)品的設計制造和檢驗，保證油氣管線(xiàn)的安全運行。
2.2、原則
《石油和天然氣工業(yè)管線(xiàn)輸送系統用全焊接球閥》國家標準的制定主要參考了API 6D-2008( 第23 版) ，并結合國內閥門(mén)行業(yè)生產(chǎn)的現狀，根據國家標準GB/T 1.1-2009 的編寫(xiě)格式編制而成。
2.3、與API 6D的區別
(1) 產(chǎn)品適用的公稱(chēng)尺寸擴大至DN1 500(NPS60)。
(2) 規定了全焊接球閥的特殊要求，如結構、焊接及去應力處理等。
(3) 引入了袖管的概念，并將袖管的相關(guān)規定合并為附錄C。
(4) 規定了球閥主要零部件的技術(shù)要求，如閥體、球體、閥桿及閥座等。
(5) 規定了泄壓、放空和注脂等管路附件的要求。
(6) 規定了外觀(guān)要求和防腐涂層性能要求。
(7) 標志中增加了我國特種設備制造許可( 壓力管道元件) 的編號。
(8) 資料性附錄B 給出了推薦的防腐涂層工藝和性能要求。
3、主要內容
3.1、適用范圍
標準適用于公稱(chēng)壓力PN16 ～ 160 或Class150～900、公稱(chēng)尺寸DN50 ～ 1500 或NPS 2 ～60 的原油、成品油和天然氣輸送管線(xiàn)用的全焊接球閥，涵蓋了目前國內油氣管線(xiàn)上使用的大部分全焊接球閥產(chǎn)品�？紤]到目前國內市場(chǎng)大量使用美標系列產(chǎn)品的現狀，在本標準中歐標參數和美標參數的產(chǎn)品并存。
3.2、技術(shù)規定
(1) 規范了全焊接球閥的結構形式和參數，產(chǎn)品的主要技術(shù)要求、材料、試驗方法和檢驗規則、標志、包裝和儲運，以及附錄A、附錄B 及附錄C。
(2) 在結構形式典型示意圖中，給出了目前使用較為普遍的2 種結構( 圖1 和圖2) 。
1.閥桿 2.接盤(pán) 3.填料箱 4.注脂閥 5.吊耳 6.支撐板 7.閥桿密封 8.球體 9.閥座 10.連接體 11.中閥體 12.支架 13.泄放閥 14.凸面 15.焊接端 16.環(huán)連接端
圖1 筒形全焊接球閥
(3) 技術(shù)要求較為詳細地規定了壓力-溫度額定值、連接方式、結構長(cháng)度、通道要求、設計、主要結構、焊接及去應力處理、無(wú)損檢測、壓力泄放、泄放和放空相關(guān)要求、注脂、開(kāi)度指示、鎖定裝置、吊耳、手輪和手柄、驅動(dòng)裝置和加長(cháng)桿、傳動(dòng)鏈、操作轉矩、外觀(guān)質(zhì)量、壓力試驗、防腐涂層等。
(4) 材料規定了產(chǎn)品的典型用鋼、非金屬材料、韌性要求和閥門(mén)焊接等要求。
(5) 標準還規定了產(chǎn)品的標志、包裝和儲運要求。
(6) 附錄A、B 和C 為資料性附錄，分別給出了產(chǎn)品的定貨合同數據表參考樣式、產(chǎn)品的防腐涂層的推薦工藝性能和帶袖管閥門(mén)的附加要求。
1.上閥桿 2.接盤(pán) 3. 閥桿密封 4. 填料箱 5. 吊耳 6. 注脂閥 7. 閥座 8. 球體 9. 下閥桿 10. 支撐座 11. 右閥體 12. 支架 13. 左閥體 14. 凸面 15. 焊接端 16. 環(huán)連接端
圖2 球形全焊接球閥
3.3、試驗要求
標準將主要試驗分為型式試驗和出廠(chǎng)試驗。型式試驗規定了產(chǎn)品的壓力試驗( 液壓殼體、液壓密封、低壓氣體密封和高壓氣體試驗) 、泄放、放空和注脂管路的試驗、防靜電試驗、注脂試驗、轉矩試驗、傳動(dòng)鏈強度試驗、耐火試驗、閥體材質(zhì)化學(xué)成分和力學(xué)性能、SSC 和HIC 試驗、外觀(guān)、標志和無(wú)損檢測，共計15 項。在國家能源局等單位組織的高壓大徑全焊接球閥的國產(chǎn)化過(guò)程中，以上型式試驗項目
得到了客戶(hù)和制造廠(chǎng)的認可。大多數廠(chǎng)家均能接受上述試驗，且不少廠(chǎng)家都進(jìn)行過(guò)這些試驗，標準中規定的試驗方法具有可操作性，而且規定的試驗項目和國外先進(jìn)標準如API 6D 的規定一致。出廠(chǎng)試驗中的閥體材質(zhì)化學(xué)成分和力學(xué)性能、無(wú)損檢測2 個(gè)項目在產(chǎn)品制造過(guò)程中即可完成。
標準在試驗中并未規定產(chǎn)品的壽命試驗和防腐涂層試驗，僅在技術(shù)要求和資料性附錄中加以描述。用戶(hù)認為如有需要，可在具體合同中進(jìn)行特別規定。對于產(chǎn)品的抗彎曲、拉伸和壓縮的試驗或模擬計算，標準未作規定，可在招標或定貨時(shí)進(jìn)行特別要求。
4、結語(yǔ)
隨著(zhù)《石油和天然氣工業(yè)管線(xiàn)輸送系統用全焊接球閥》國家標準的頒布、實(shí)施和應用，將會(huì )對國內全焊接球閥的生產(chǎn)、檢驗和用戶(hù)驗收起到更好的指導作用。由于全焊接球閥標準與API 6D 標準相比有較多增項，生產(chǎn)中應深入研讀并熟悉標準內容，才能保證設計制造的全焊接球閥產(chǎn)品安全可靠。
參考文獻
〔1〕API 6D - 2008(第23 版) ，管線(xiàn)閥門(mén)規范〔S〕.
〔2〕ASME B16. 34 - 2009，法蘭、螺紋和焊連接的閥門(mén)〔S〕.
