- 控制阀实用手册
- 龚飞鹰 刘传君 何衍庆编著
- 2932字
- 2025-02-22 15:17:49
1.4.2 控制阀参数
（1）公称通径
根据GB/T 17213.3—2005《工业过程控制阀 第3部分：尺寸》规定，控制阀公称通径是与控制阀端部连接件孔径或外径有关的特征尺寸。控制阀公称通径由DN和后续整数数字组成，该数字与特征尺寸有关。控制阀公称通径有DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400等规格。随着工业生产规模的扩大，一些控制阀的公称通径已扩展，可根据GB/T 25474—2010《工业自动化仪表公称通径值系列》的规定扩展选用。
根据JB/T 7352—2010《工业过程控制系统用电磁阀》规定，电磁阀的公称通径有DN1.0、DN1.6、DN2.0、DN3.0、DN4.0、DN5.0、DN6.0、DN8.0、DN10.0、（DN12）、DN15、DN20、DN25、（DN32）、DN40、DN50、（DN65）、DN80、DN100、（DN125）、DN150、DN200、DN250、DN300等规格。
（2）公称压力
GB/T 1048—2005《管道元件PN（公称压力）的定义和选用》规定，公称压力PN是与管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关，用于参考的字母和数字组合的标识，它由PN和后跟无因次的数字组成。后续数字不代表测量值。该规定将原规定（1990版）中的PN4.0MPa标记为PN40，并简化了PN系列值。实际应用中，美国和一些欧洲国家常采用压力级制表示公称压力，用Class和后续数字表示。由于公称压力和压力级的温度基准不同，两者并没有严格对应关系。根据GB/T 17213-5规定，表1-12是公称压力标志和压力级标志之间的对应关系。GB/T 17213-5标准中未列出括号内的等级。
表1-12 公称压力标志和压力级标志之间对应关系（GB/T 17213-5）
根据GB/T 25925—2010《工业自动化仪表 公称工作压力值系列》规定，公称压力PN等级见表1-13。
表1-13 公称工作压力值
注：括号内数值是非推荐值；n是自然数。
（3）钢制阀门的压力—温度额定值
压力—温度额定值是在指定温度条件下，考虑持续压力和其他载荷下部件的尺寸和材料的性能而确定的最高无冲击允许工作压力（表压）。随温度升高，最大允许工作压力下降。影响额定值的因素有：为保持垫片密封面，扳紧螺栓造成法兰中产生的应力、管道传递载荷引起的法兰或法兰管件的变形等。由于阀体材料与连接法兰的材料相同，因此，采用法兰的压力—温度额定值表示同材料阀门的压力—温度额定值。压力—温度额定值是正确选用阀门、法兰和管件的主要依据，是工程设计和生产制造的基本参数。
不同标准体系的公称压力等级系列不同，对应的压力—温度额定值不同。换言之，相同设计条件下，选用不同应用标准，其公称压力等级不同。因此，确定管道公称压力等级前，应首先确定其应用的标准体系。
①PN标记。根据GB/T 9124—2010《钢制管法兰 技术条件》规定，PN标记的法兰最高无冲击工作压力见表1-14～表1-22。表中，当工作温度高于表列温度时，缺乏确切数值。
表1-14 PN2.5法兰最高无冲击工作压力
表1-15 PN6法兰最高无冲击工作压力
表1-16 PN10法兰最高无冲击工作压力
表1-17 PN16法兰最高无冲击工作压力
表1-18 PN25法兰最高无冲击工作压力
表1-19 PN40法兰最高无冲击工作压力
表1-20 PN63法兰最高无冲击工作压力
②Class标记。Class标记的法兰最高无冲击工作压力（美洲体系）见表1-23～表1-25。
表1-24 Class标记公称压力的法兰2组材料的压力温度额定值
表1-25 Class标记公称压力的法兰3组材料的压力温度额定值
表中未列出的其他组别材料的压力温度额定值可参考ASME B16.5—2009的有关资料。
③材料组别。不同材料的机械性能不同，它们在标准中的温度额定值也不同。因此，确定管道公称压力前应首先确定管道及元件的材料。一般情况下，管道用管材、法兰用锻材、阀门用铸材。但无论用什么材料标准，它们都应是同等级的材料，即具有对操作条件同等适应性和同等强度。因此，需注意管材、板材、棒材和铸材等的配伍。
公称压力等级用PN标记的钢制管法兰用材料组别见表1-26。这些等级适用于DN10～DN600的带颈对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈螺纹法兰、整体法兰和法兰盖。公称压力等级用Class标记的钢制管法兰用材料组别见表1-27。各表中钢板仅适用于法兰盖和板式法兰；铸件仅适用于整体法兰；钢管仅适用于钢管制造的奥氏体不锈钢翻边环。
表1-26 公称压力等级用PN标记的钢制管法兰用材料组别
表1-27 公称压力等级用Class标记的钢制管法兰用材料组别
锻件的级别及技术要求应符合JB 4726～4728的规定。
（4）铸铁阀门的压力-温度额定值
根据GB17241.7《灰铸铁管法兰 技术条件》，灰铸铁管法兰的压力-温度额定值见表1-28。球墨铸铁法兰的压力-温度额定值见表1-29。ASME B16.42—2011规定的球墨铸铁法兰的压力-温度额定值见表1-30。可锻铸铁法兰的压力-温度额定值见表1-31。
表1-28 灰铸铁管法兰的压力—温度额定值
表1-29 球墨铸铁制法兰的压力—温度额定值（GB 17241.7）
表1-30 球墨铸铁制法兰的压力—温度额定值（ASME B16.42—2011）
表1-31 可锻铸铁制法兰的压力—温度额定值
（5）铜合金阀门的压力-温度额定值
根据GB/T 15530.8《铜合金及复合法兰 技术条件》规定，表1-32是铜合金制法兰的压力—温度额定值。
表1-32 铜合金制法兰的最大允许无冲击工作压力
铜合金材料的牌号或代号见表1-33。
表1-33 铜合金材料的牌号或代号
青铜制阀门的压力—温度额定值可参见美国ANSI B16.24的规定。表1-34列出了其数据。
表1-34 青铜制法兰的最大允许无冲击工作压力
（6）端面距
①两通球形直通控制阀法兰端面距和两通球形角形控制阀法兰中心至法兰端面的间距。根据GB/T 17213.3—2005《工业过程控制阀 第3-1部分：尺寸》规定，表1-35和表1-36分别列出两通球形直通控制阀法兰端面距和两通球形角形控制阀法兰中心至法兰端面的间距。同一组给定压力等级控制阀的FTF、CTF应相等，控制阀其他部分的尺寸可有所不同。
表1-35 两通球形直通控制阀法兰端面距FTF
注：PN等级系列标志取自EN558-1。不包括带特殊表面，如槽式密封面或榫槽式法兰控制阀；压力级的系列标志取自EN558-2。
表1-36 两通球形角形控制阀法兰中心至法兰端面的间距CTF
注：PN等级系列标志取自EN558-1。不包括带特殊表面，如槽式密封面或榫槽式法兰控制阀；压力级的系列标志取自EN558-2。
图1-3显示法兰端面距FTF和法兰中心至法兰端面的间距CTF。
图1-3 两通球形直通控制阀法兰端面距FTF和两通球形角形控制阀法兰中心至法兰端面的间距CTF
②角行程控制阀（蝶阀除外）的端面距。根据GB/T 17213.3—2005《工业过程控制阀第3-2部分：尺寸》规定，表1-38是角行程控制阀（蝶阀除外）的端面距。它适用于带法兰或不带法兰的部分球形或偏心旋转控制阀。仅适用凸面法兰，不适用于焊接和螺纹连接的控制阀。图1-4显示角行程控制阀的端面距。
表1-37 角行程控制阀（蝶阀除外）的端面距
注：L是控制阀总长度，不包括控制阀端面与管道法兰之间用于放置密封垫片的间隙。
表1-38 对焊式两通球形直通控制阀的端面距
注：组1的数据是制造商当前常用尺寸。组2的数据是供需要防止现场焊接或热处理引起控制阀阀内件过热变形时使用。
图1-4 角行程控制阀的端面距
③对焊式两通球形直通控制阀的端面距。根据GB/T 17213.3—2005《工业过程控制阀第3-3部分：尺寸》规定，表1-38是对焊式两通球形直通控制阀的端面距。图1-5显示对焊式两通球形直通控制阀的端面距。
图1-5 对焊式两通球形直通控制阀的端面距
（7）结构长度
我国对阀门结构长度的规定见GB/T 12221—2005。附录A提供了法兰连接阀门、直通式焊接阀门、角式焊接端阀门、内螺纹连接阀门、外螺纹连接阀门等基本系列的结构长度和应用基本系列的蝶阀、法兰连接球阀、焊接段球阀、法兰连接隔膜阀、法兰连接闸阀、对夹连接刀形闸阀、焊接端闸阀等阀门的结构长度。
燃气调压器的结构长度根据GB/T 27790—2011《城镇燃气调压器》。
自力式流量调节阀和自含温度调节阀的结构长度根据CJ/T 179—2003《自力式流量控制阀》和CJ 153—2001《自含式温度控制阀》。英文regulator宜翻译为调节阀（器），control valve宜翻译为控制阀。因此，常将自力式控制阀称为自力式调节阀。