浅谈阀门壁厚标准(2)

《浅谈阀门壁厚标准(2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈阀门壁厚标准魏玉斌2013-6-20一、有关阀门壁厚标准的基本情况我国《特种设备安全监察条例》规定0.1MPa(1bar)，25mm以上的管道即为压力管道。欧盟压力设备指令(PressureEquipmentDirective,PED,97/23/EC)则规定压力0.5bar以上即为承压设备。因此，绝大多数阀门属于压力管道元件，对于管道、设备乃至全系统的正常运行、维护操作及安全可靠有重要作用。与压力容器一样，阀门内部包容或流动着各种介质。其特征是承压（包括负压）、高温、低温、腐蚀、有毒、有害、可燃、易爆等等。

2、压力容器多为圆柱形，端部采用球形（或平板）封头，设计时要考虑强度、支撑、介质出入口、安全泄放等等。阀门的阀体则有一个通道，或三通、四通甚至多通道，形状比压力容器更为复杂；与压力容器一样，在阀门设计计算、材料选用时必须要确定其壁厚，以满足承受介质压力的强度、刚度和腐蚀性等要求。壁厚是阀门设计制造最重要的数据。世界各国或地区大多在阀门产品标准中规定阀体壁厚或专门制定了阀门壳体壁厚标准。如，GB/T12224,GB/T12234，GB/T12235,GB/T12236，GB/T12237,GB/T12238，GB266

3、40；ASMEB16.34,E101,API600，API602，API603，API6D；EN12516,DIN3840,BS1873等等，作为阀门材料消耗水平的重要指标，《壁厚标准》也为企业之间的公平竞争提供了基本条件。GB/T12224针对钢制阀门提出一般要求，规定了阀门材料、壁厚及基本内径。GB/T12234、GB/T12235、GB/T12236、GB/T12237、GB/T12238（以下用GB/T1223X代之）分别描述不同类型的阀门；1GB/T12234、GB/T12235、GB/T12236规定

4、了不同压力级别不同公称口径的阀门壁厚，并给出了相应的流道直径数据。GB/T12237规定了各压力级别不同公称口径相应的流道直径，并指出壁厚按照GB/T12224；GB/T12238规定了流道直径和材料为HT200的阀体壁厚数值。这使得阀门设计制造可基于安全可靠的标准进行。GB26640-2011（以下简称《壁厚标准》）规定了钢制阀门最小壁厚和铁制阀门最小壁厚。二、不同阀门壁厚公式的来源及比较与GB/T12224和GB/T1223X系列标准相比较，GB26640《壁厚标准》为强制性标准，有更高的法律效力。不同的是G

5、B26640只描述阀门壳体壁厚，没有论述产品设计、材料及检测等方面的内容。1.壁厚公式的来源和表达形式GB/T12224附录B给出了壁厚计算公式1.5PNdt=……………………（1）20S-1.2PNGB26640《壁厚标准》列出了2个壁厚计算的基本公式。1.5Pcdtm=………………（2）nS-1.2PcPDSNB=+C………………（3）2[s]P-L阀门专业设计资料中常见到的壁厚计算公式还有：PDSNB=+C………………（4）2.3[s]P-L公式（1）（2）来之于ASMEB16.34。21.5KPcd1其通

6、用格式为：tm=;2S-1.2KPc11.5KPc1令K=2S-1.2KPc1则，tm=K*d+C…………………（5）即ASMEB16.34-2009表VI-1的格式。式中，系数K与压力等级Pc及计算直径d有关,见下表压力级Lb150300600直径d3≤d＜5050≤d≤100100＜d≤13003≤d＜2525≤d≤5050＜d≤13003≤d＜2525≤d≤5050＜d≤1300k0.0640.020.01630.080.070.0330.0860.0580.0675C2.344.54.72.292.544

7、.42.543.32.79压力级Lb900150025004500直径d3≤d＜2525≤d≤130050＜d≤13003≤d≤13003≤d≤13003≤d≤1300k0.150.0590.104490.184430.340910.78488C2.294.832.542.542.542.54公式（3）和（4）是建立在旋转薄壳理论基础上，利用第一、第四强度计算公式推导而得。按照旋转薄壳应力分析理论，假定承受内压的壳壁如薄膜一样，只承受拉、压应力，不承受弯曲应力，即假设应力沿壁厚均匀分布，且不产生弯矩。如下图，3以

8、旋转薄壳理论和无力矩假定条件，通过微积分计算推导圆柱壳体的两向应力σθ,σΦ分别为：PD圆周（纬向）应力为σθ=,2SBPD经（轴）向应力σΦ=。4SB式中，P为圆柱壳体承受的内压力，D为圆柱壳体中面直径，SB为壳体厚度。第一强度理论假设零件只承受正应力载荷，只要满足正应力强度条件即可。PD设DN为圆柱壳体内径，令σ1=σθ=,D=DN+SB代入第一强度理2SB论σ1≤[