截止閥設計制造用相關(guān)標準規(guī)定的比較與分析
發(fā)布時間：2019-05-10 發(fā)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(guān)標準規(guī)定的閥桿材料選用及適用強度，給出了截止閥閥桿、驅(qū)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(guān)標準有BS1873－1975(R2007)、GB/T12235－2007和API623－2013等。本文對相關(guān)標準中規(guī)定的閥座孔及閥桿直徑等內(nèi)容進行了比較與分析。
2尺寸分析
常用截止閥標準中關(guān)于較小閥座孔及閥桿尺寸的規(guī)定(表1)存在差異。（相關(guān)推薦：
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(1)閥座孔
在BS1873及GB/T12235中，所有規(guī)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(guī)定的尺寸，其余各壓力級所有規(guī)格的閥座孔均小于B16.34規(guī)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(guī)格的直徑小于BS1873規(guī)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(guī)定的閥桿直徑。
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(jié)構(gòu)形式有旋轉(zhuǎn)桿及升降桿，密封面有平面及錐面，而介質(zhì)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(zhì)從閥瓣下方流入，錐形密封面，閥座孔為標準規(guī)定的較小尺寸，閥桿直徑小于45mm按旋轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)和相關(guān)公式，求得API623及BS1873標準的閥桿軸向力、力矩及各應力數(shù)據(jù)(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(guī)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(guān)閉引起的閥桿損壞，須選取加粗閥桿，采用高強度材質(zhì)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(jù)許用應力選取(表4)。
4結(jié)語
截止閥一般以介質(zhì)從閥瓣下方流入作為正流向，正流向截止閥關(guān)閉狀態(tài)可使閥體中腔及閥桿填料不承受介質(zhì)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(guān)閉要求，而BS1873的較小閥座孔及閥桿尺寸大多數(shù)不能滿足正流向關(guān)閉要求。經(jīng)比較和分析給出了參考計算數(shù)據(jù)，可用于截止閥的閥桿材質(zhì)、驅(qū)動裝置、閥座孔及閥桿尺寸的匹配選用。
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