閥門管道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了閥門所使用的材料、尺寸、公差、安全性等，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、保障安全等方面都具有重要的意義。

本期《閥門》全方位整理解讀美國及中國的閥門管道標(biāo)準(zhǔn)，供閥企參考。

美國閥門標(biāo)準(zhǔn)可追溯到1915年。最初閥門制造參照的標(biāo)準(zhǔn)是1915年ASME出版的“鍋爐和壓力容器規(guī)范”。雖然該標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)設(shè)計(jì)要求做出詳細(xì)的規(guī)定，但涉及到了安全排放閥。

1924年MSS的建立開始了多項(xiàng)閥門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該機(jī)構(gòu)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1925年出版的散熱器閥門標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，MSS在1920年至二次世界大戰(zhàn)期間制定了很多閥門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1939年，美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ASA)出版了第一部標(biāo)準(zhǔn)B16e，后來該標(biāo)準(zhǔn)變形為ASME B16.34, 法蘭端、螺紋端和焊接端閥門標(biāo)準(zhǔn)。

1949年，API出版了API 600(第一版)精煉廠用閥門標(biāo)準(zhǔn)。盡管該標(biāo)準(zhǔn)的題目已經(jīng)改為石油和天然氣工業(yè)用栓接閥蓋鋼制閘閥, 但該標(biāo)準(zhǔn)至今已經(jīng)修訂多次并依然被廣泛使用。

自1940年以來, 美國閥門標(biāo)準(zhǔn)化工作隨著幾家主要標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)制訂的和其他閥門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(美國儀器學(xué)會(huì)(ISA) 和美國水務(wù)學(xué)會(huì)(AWWA) )制訂出版的幾十部標(biāo)準(zhǔn)之后，進(jìn)入了興盛時(shí)期。但是1990年以后, 遠(yuǎn)東地區(qū)巨大新興市場的出現(xiàn)，全球新的制造廠的興起，導(dǎo)致了對(duì)于閥門標(biāo)準(zhǔn)更加國際化要求的呼聲，這種呼聲主要指的是ISO制定的標(biāo)準(zhǔn)。

ASME B31.1

ASME B31.1規(guī)范列出了三種閥門標(biāo)準(zhǔn)，不包括鑄鐵和青銅閥門。標(biāo)準(zhǔn)為：

·ASME B16.34，閥門——法蘭、螺紋和焊接；

·MSS SP67——蝶閥；

·MSS SP68——采用偏置設(shè)計(jì)的高壓蝶閥。

如B31.1第107.1段所述，“不符合上述[清單]的閥門應(yīng)采用制造商建議的設(shè)計(jì)，或與制造商建議的相同設(shè)計(jì)，用于第102.2.2段中規(guī)定的用途。此類閥門應(yīng)按照MSS SP-61進(jìn)行壓力測試?！?/p>

這就使得閥門制造商有責(zé)任為應(yīng)用場合推薦設(shè)計(jì)方案，當(dāng)閥門通過分銷方式供應(yīng)時(shí)，問題就更加復(fù)雜了。閥門制造商很少會(huì)知道實(shí)際的維修情況，因?yàn)樗麄儾粚?duì)管道系統(tǒng)負(fù)責(zé)。因此最重要的是，管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員必須清楚地了解當(dāng)閥門未列出時(shí)可以提供什么，這在壓力/溫度額定值方面尤為重要。管道設(shè)計(jì)人員應(yīng)該經(jīng)常檢查閥門是否適合這種應(yīng)用場景。

ASME B31.3

ASME B31.3規(guī)范列出了幾種閥門標(biāo)準(zhǔn)，同樣不包括鑄鐵和青銅閥門：

·ASME B16.34，閥門 - 法蘭、螺紋和焊接端

·MSS SP72 – 通用法蘭或?qū)付饲蜷y

·API 6D – 管道和管道閥門規(guī)范

·API 594 - 止回閥：法蘭式、凸耳式、對(duì)夾式和對(duì)焊式

·API 599 - 金屬旋塞閥：法蘭、螺紋和焊接端

·API 600 - 鋼制閘閥：法蘭和對(duì)焊端、螺栓閥蓋

·API 602 - 用于石油和天然氣行業(yè)的DN 100 及以下尺寸的閘閥、截止閥和止回閥

·API 603 - 耐腐蝕、螺栓連接閥蓋閘閥 - 法蘭和對(duì)焊端

·API 608 – 帶法蘭、螺紋和焊接端的金屬球閥

·API 609 - 蝶閥：雙法蘭、凸耳和對(duì)夾式以及對(duì)焊端

API 6D標(biāo)準(zhǔn)已添加到該規(guī)范的2014版中，但需要注意的是，閥門的設(shè)計(jì)符合 ASME B16.34。（因此，它并沒有真正在2012年版本列表中添加任何內(nèi)容）。

未列出的閥門只能根據(jù)第302.2.3 段的要求使用。除非壓力/溫度額定值是通過 ASME B16.34 中規(guī)定的方法確定的，否則壓力設(shè)計(jì)應(yīng)該符合第304.7.2段的要求。

在2014年版 ASME B31.3 中，設(shè)計(jì)人員必須滿足其組成、機(jī)械性能、制造方法和設(shè)計(jì)適合預(yù)期的用途。壓力/溫度額定值應(yīng)根據(jù)第304段中的規(guī)則來確定。從2012年版本到2014年版本的變化可以看出，這個(gè)責(zé)任落到了設(shè)計(jì)師的身上。這是因?yàn)?012版規(guī)定壓力設(shè)計(jì)應(yīng)按照規(guī)范第304條進(jìn)行驗(yàn)證，然而，最新版本指出，設(shè)計(jì)者必須確信設(shè)計(jì)適合預(yù)期的服務(wù)。這種情況與B31.1的情況類似，因?yàn)橹圃焐毯苌僦涝摲?wù)。

ASME B31.4

ASME B31.4列出了6個(gè)閥門標(biāo)準(zhǔn)，并且依然不包括鑄鐵和青銅閥門。這些閥門標(biāo)準(zhǔn)比以前的規(guī)范更全面，包括：

·ASME B16.34，閥門 - 法蘭、螺紋和焊接端

·API 600 - 鋼制閘閥 - 法蘭和對(duì)焊端、螺栓閥蓋

·API 602 – 石油和天然氣行業(yè)用DN 100 及以下尺寸的鋼制閘閥、截止閥和止回閥

·API 603 – 耐腐蝕、螺栓連接閥蓋閘閥 – 法蘭和對(duì)焊端

·API 6D – 管道和管道閥門規(guī)范

·API 6A——井口和采油樹設(shè)備規(guī)范

在本規(guī)范中，允許使用列表中未列出的特殊閥門，只要閥門設(shè)計(jì)至少具有相同的強(qiáng)度和密封性，閥門能夠承受與上述標(biāo)準(zhǔn)相同的試驗(yàn)要求，并且閥門的結(jié)構(gòu)特征滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了類似用途的閥門的材料規(guī)格和試驗(yàn)程序。這些要求比以前的規(guī)范更嚴(yán)格，要求設(shè)計(jì)者使閥門具有相同的強(qiáng)度和密封性。

ASME B31.8

ASME B31.8 規(guī)范列出了多個(gè)閥門標(biāo)準(zhǔn)，不包括鑄鐵和熱塑性閥門。這些標(biāo)準(zhǔn)是：

·175psi以下氣體管道系統(tǒng)用手動(dòng)操作金屬氣閥（尺寸 NPS1/2 至 NPS 2）

·ASME B16.34 閥門 - 法蘭、螺紋和焊接端

·ASME B16.38 – 用于氣體分配的大型金屬閥門：手動(dòng)操作，NPS 21 .2 (DN 65) 至 NPS 12 (DN 300)，最大壓力 125 psig (8.6 bar)

·API 6A——井口和采油樹設(shè)備規(guī)范

·API 6D – 管道和管道閥門規(guī)范

·API 599 - 金屬旋塞閥：法蘭、螺紋和焊接端

·API 600 - 鋼制閘閥：法蘭和對(duì)焊端、螺栓閥蓋

·API 602 - 用于石油和天然氣行業(yè)的 DN 100 及更小尺寸的閘閥、截止閥和止回閥

·API 603 - 耐腐蝕、螺栓連接閥蓋閘閥 - 法蘭和對(duì)焊端

·API 608 – 帶法蘭、螺紋和焊接端的金屬球閥

ASME B31.8 沒有未列出閥門的標(biāo)準(zhǔn)。它指出“閥門應(yīng)符合本規(guī)范中引用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且只能按照制造商的服務(wù)建議使用?！?這意味著對(duì)于31.8 規(guī)范，只能使用列出的閥門。

額外規(guī)定

閥門的通用標(biāo)準(zhǔn)是 ASME B16.34，雖然該標(biāo)準(zhǔn)有幾個(gè)積極的方面，但它并不是像ASME BPVC第八節(jié)那樣真正的設(shè)計(jì)規(guī)范，其中考慮了材料強(qiáng)度、腐蝕余量和不規(guī)則形狀的公式。因此，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)壓力容器規(guī)范進(jìn)行交叉檢查。

以美國為例，石油和天然氣運(yùn)輸?shù)穆?lián)邦法規(guī)對(duì)管道法規(guī)中的閥門標(biāo)準(zhǔn)增加了限制。美國聯(lián)邦天然氣和其他天然氣管道運(yùn)輸法規(guī)第49 CFR 192.145 條規(guī)定：

除鑄鐵和塑料閥門外，每個(gè)閥門必須滿足API 6D的最低要求，或提供同等性能水平的國家或國際標(biāo)準(zhǔn)。閥門不得在超過這些要求中包含的適用壓力-溫度額定值的操作條件下使用。

該聯(lián)邦規(guī)范強(qiáng)制要求API 6D 對(duì)按照 ASME B31.8 設(shè)計(jì)的管道的最低要求，其中排除了列出的許多閥門標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于其他標(biāo)準(zhǔn)（例如，ASME B16.34）的要求來說，它增加了大量的附加功能和測試。

同時(shí)，美國聯(lián)邦危險(xiǎn)液體管道運(yùn)輸法規(guī)第 49 CFR 195.116 條規(guī)定，安裝在管道系統(tǒng)中的每個(gè)閥門必須符合以下要求：

·閥門必須采用合理的工程設(shè)計(jì)。

·承受管道系統(tǒng)內(nèi)部壓力的材料（包括焊接端和法蘭端）必須與閥門所連接的管道或配件兼容。

·與二氧化碳或危險(xiǎn)液體流接觸的閥門的每個(gè)部分都必須由與二氧化碳或預(yù)計(jì)將流經(jīng)管道系統(tǒng)的每種危險(xiǎn)液體相容的材料制成。

·每個(gè)閥門必須經(jīng)過靜壓外殼測試和靜壓閥座測試，無泄漏，至少符合API標(biāo)準(zhǔn) 6D 第11節(jié)中規(guī)定的要求。

雖然危險(xiǎn)液體運(yùn)輸法規(guī)并未遵循API 6D的所有準(zhǔn)則，但它確實(shí)遵循該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)根據(jù)ASME B31.4設(shè)計(jì)的管道的測試要求。與其他列出的規(guī)范的主要區(qū)別在于，測試持續(xù)時(shí)間更長，并且金屬閥座閥門允許更大的泄漏率，因?yàn)樵撘?guī)范主要是為較大的閥門創(chuàng)建的。

國內(nèi)外閥門相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)

 閥門相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)更新

GB/T 12223-2023《部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動(dòng)裝置的連接》于2023年05月23日發(fā)布，并于 2023年12月1日實(shí)施。

該標(biāo)準(zhǔn)全部代替 GB/T 12223-2005。

·GB/T 42609-2023《煤粉給料三通換向閥》于2023年05月23日發(fā)布，并于 2023年12月1日實(shí)施。

·GB/T 12230-2023《通用閥門 不銹鋼鑄件技術(shù)條件》于2023年05月23日發(fā)布，并于 2023年12月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)全部代替GB/T 12230-2005。

·GB/T 8464-2023《鐵制、銅制和不銹鋼制螺紋連接閥門》于2023年3月17日發(fā)布，并于 2023年10月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)全部代替GB/T 8464-2008。

·GB/T 12222-2023《多回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動(dòng)裝置的連接》于2023年3月17日發(fā)布，并于 2023年10月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)全部代替GB/T 12222-2005。

·GB/T 13927-2022《工業(yè)閥門 壓力試驗(yàn)》于2022年12月30日發(fā)布，并于 2023年7月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)全部代替GB/T 13927-2008。

·GB/T 26481-2022《工業(yè)閥門的逸散性試驗(yàn)》于2022年12月30日發(fā)布，并于 2023年7月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)全部代替GB/T 26481-2011。

 API技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更新、增補(bǔ)及升級(jí)

·API Q1《石油、石化和天然氣工業(yè)用質(zhì)量綱要規(guī)范》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)于2023年9月18日發(fā)布，將于2024年9月18日生效。

·API Spec 6D《閥門規(guī)范》第二十五版增補(bǔ)一已于2023年4月出版。

·API Spec 11AX《地下桿式抽油泵總成、零件及其組件》第十三版勘誤一已于2023年5月出版。

·API Std 17F《水下生產(chǎn)及過程控制系統(tǒng)》第五版已于2023年4月出版。

·API Spec 19ICV《流入控制閥》第一版已于2023年6月發(fā)布。

·API Std 6DX《閥門執(zhí)行器及安裝套件》第二版勘誤一已于2023年4月出版。

·API 570《管道檢驗(yàn)規(guī)范：在役管道系統(tǒng)檢驗(yàn)、定級(jí)、維修和改造》第四版增補(bǔ)三已于2023年6月出版。

總之，對(duì)于產(chǎn)品運(yùn)輸規(guī)范ASME B31.4和B31.8，當(dāng)閥門打算在美國使用時(shí)，明智的閥門制造商將確保設(shè)計(jì)、制造和測試涵蓋 ASME B16.34 和 API 6D。對(duì)于 ASME B31.1 和 B31.3 規(guī)范，如果閥門未在表中列出，則管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須檢查閥門的使用適用性，或者必須明確告知制造商預(yù)期的使用條件。