閥門質量檢驗中發現的問題與探討

王亮，劉玉幫，李東東

中國石油長慶油田分公司技術監測中心（陜西西安710018）

閥門質量檢驗中發現的問題與探討

王亮，劉玉幫，李東東

中國石油長慶油田分公司技術監測中心（陜西西安710018）

針對閥門質量檢驗中發現的問題，通過對閥門結構的強度校核，驗證閥門結構是否滿足閥門設計要求，并對閥門質量檢驗中檢驗結果的判定，提出將閥門質量檢驗項目分為A、B兩類的合理化建議。

閥門；閥桿強度；強度校核

1 發現問題

在2016年產品質量抽檢中，共檢驗閥門24組樣品，其中規格為JQ61Y-250C DN65的1組截止閥不符合標準要求，不符合項目為閥體與閥蓋連接、閥桿結構2項。雖然以上2個項目與標準不符，但檢驗人員本著認真負責的態度，通過查閱閥門的設計手冊，驗證閥門設計是否滿足閥門設計手冊及安全使用要求。

2 設計驗證

由于無產品的設計圖紙，檢驗人員以產品的實際測量參數作為設計參數進行驗證。驗證主要為2項不合格項目，閥體與閥蓋連接、閥桿結構。

2.1 閥體與閥蓋連接

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥》第4.6.1條規定：閥體與閥蓋的連接應當采用法蘭、密封墊片和螺柱螺母連接的形式[1]。在《實用閥門設計手冊》中規定閥體與閥蓋的連接有法蘭、螺栓連接和螺紋連接2種，此閥門閥體與閥蓋連接采用的是螺紋連接形式[2]。按照《實用閥門設計手冊》中5.3.2.1規定，螺紋連結的閥體和閥蓋組件，螺紋的總剪切面積應滿足式（1）。

式中：K為系數；PN為公稱壓力，MPa；Ag為由墊片或其他密封件的有效周邊所限定的面積，cm2；As為螺紋總抗剪有效面積，cm2。

其中K=0.97；PN=250 MPa；密封圈外半徑為48 cm，密封圈內半徑為36 cm，Ag=π(482-362)；螺紋外半徑為38 cm，螺紋內半徑為36.2 cm，螺紋共15圈，As= π（382-36.22）×15；上述數據代入式753≤4 200，滿足設計手冊要求。

2.2 閥桿結構

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥》第4.9.1條規定：閥桿材料必須是一個整體的，不允許采用焊接方式拼接組成。該截止閥采用卡套將上下分段閥桿連接在一起，因此不滿足標準要求。《實用閥門設計手冊》中有上下分段閥桿結構，并給定強度驗算公式：

測得bT=8 mm，dF=34 mm，查表ψ=0.77，p=25 MPa，將以上數據代入式（6），得：

FT=ψdFbTp=5236N

測得DMN=52 mm，bM=5 mm，查表qMF=40 MPa，將以上數據代入式（5），得：

FMF=π(DMN+bM)bMqMF=35 796 N

將以上數據代入式（4），得：

將以上數據代入式（2），得：

FFZ=FMZ+FT=104 794 N

閥桿材料為40 Cr，許用拉應力[σL]=280 MPa，閥桿所能承受的最大軸向作用力為：

從另一角度對閥桿強度進行驗證：按照GB/T 12235—2007《石油石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥》表6規定，該規格閥門的閥桿最小直徑為31.8 mm，實測閥桿最小直徑為34 mm，滿足標準要求；上下分段閥桿的直徑相同，現只需驗證卡套的截面積能否滿足要求。卡套外徑為51 mm，內徑為34 mm，截面積為；閥桿有效截面積為mm2；卡套截面積＞閥桿截面積，因此，閥桿滿足使用要求。

3 閥門檢驗項目探討

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥》表12規定，閥門出廠檢驗的項目有：殼體試驗、上密封試驗、密封試驗3項，型式檢驗除上述3項還包括閥體壁厚測量、閥桿直徑測量、閥桿硬度測量、密封面硬度測量、材質成分分析、閥體材質力學性能、靜壓壽命試驗、閥體標志檢查、銘牌內容檢查、無損檢測。上述項目中，除閥體材質力學性能、靜壓壽命試驗2項在閥門質量檢驗過程中無法進行（閥體材質力學性能是通過閥體母材制樣進行試驗；靜壓壽命試驗時間過長），其他項目都已包含，但在閥門型式檢驗項目中并未規定閥門結構的檢驗項目，而通過查閱閥門其他檢驗標準及《實用閥門設計手冊》也未對閥門結構檢驗提出要求，因此，以閥門結構不符合標準GB/T 12235-2007的要求而判定閥門不合格，結論還有待商榷[3-5]。

4 閥門質量檢驗判定的建議

1）對于閥門產品標準中明確檢驗數據的參數，嚴格按照標準中規定的參數判定。

2）對于閥門產品結構形式不符合標準要求的，對閥門現有結構進行強度校核，在檢驗報告中的檢驗結論中，將校核結果進行說明。

3）將閥門質量檢驗項目分A、B兩類，對于通過檢驗設備測量的項目劃分為A類項，目測的項目劃為B類項；任一A類項不合格，判定產品不合格；B類項判定，如經強度校核符合閥門設計要求，判定產品合格，如不符合閥門設計要求，判定產品不合格。

[1]全國閥門標準化技術委員會.石油石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥：GB/T 12235—2007[S].北京：中國標準出版社,2007.

[2]陸培文.實用閥門設計手冊.[M].3版.北京：機械工業出版社,2012.

[3]楊源泉.閥門設計手冊[M].北京：機械工業出版社,1995.

[4]全國閥門標準化技術委員會.通用閥門碳素鋼鑄件技術條件：GB/T 12229—2005[S].北京：中國標準出版社,2005.

[5]全國閥門標準化技術委員會.閥門術語：GB/T 21465—2008[S].北京：中國標準出版社,2008.

In view of the problems found in the quality inspection of the valves,it is verified whether the valve structure meets the requirements of the valve design through the strength checking of the valve structure,and it is recommended that the valve quality inspection items be divided into two categories：A and B.

valve;valve stem strength;strength checking

2017-05-11

王亮（1984-），男，工程師,現主要從事產品質量檢驗工作。