鋼制球閥國內外主要標準比較分析

胡春艷，葉志烜，胡軍，李忠，郝偉沙

（合肥通用機械研究院有限公司，安徽 合肥 230031）

球閥是目前發展最快的閥門種類之一，因其結構簡單、密封性能好，在一定范圍內體積小、重量輕、材料省、安裝尺寸小、驅動力矩小、操作簡便以及易實現快速啟閉等優點，廣泛應用于石油、天然氣輸送系統中。目前，國際上閥門有米制標準和英制標準兩套相互獨立的標準體系，米制標準體系是米制計量單位，ISO 國際標準、EN 歐盟標準、DIN 德國標準和GB 中國國標一般采用米制或以米制為主，而美國一直以英制為主，英國的舊標準基本采用英制，20 世紀70 年代后的標準逐步過渡為公制或公英制共用。本文通過對我國管線用的鋼制球閥的主要標準與國際、國外先進標準進行比較分析，了解國內外標準的差異。

1 關鍵指標

球閥主要由閥體、球體、閥座、閥桿、填料部件等組成。球閥的連接形式有法蘭連接、焊接連接、螺紋連接等。按結構形式可分為浮動球球閥、固定球球閥等。經查閱，國內鋼制球閥標準的基本框架是由范圍、一般要求、結構要求、性能要求以及其他特殊要求組成，相應的關鍵指標有壓力-溫度額定值、壁厚、閥體、球體、閥桿、壓力試驗等指標。

表1 適用范圍

表2 各標準閥體壁厚對照 mm

2 相關標準

GB/T 12237-2007，石油、石化及相關工業用的鋼制球閥。

GB/T 21385-2008，金屬密封球閥。

ISO 7121：2016， 通用工業用鋼制球閥（Steel ball valves for general-purpose industrial applications）。

API 608-2012，法蘭、螺紋和焊接連接的金屬球閥（Metal Ball Valves-Flanged,Threaded and Welding Ends）。

BS 5351：1986，石油、石化及相關工業用鋼制球閥（Steel ball valves for the petroleum,petrochemical and allied industries）。

3 對比分析

3.1 適用范圍

相關標準的適用范圍如表1 所示。

3.2 壓力-溫度額定值

API 608、GB/T 12237 規定了球閥殼體、閥座和密封件的壓力-溫度額定值；GB/T 21385 中規定球閥殼體的壓力-溫度額定值按GB/T 12224 的規定，并說明閥座、閥桿及閥體連接密封處等非金屬件受溫度的影響，會限制球閥的壓力-溫度額定值；ISO 7121 中規定球閥殼體的壓力-溫度額定值應符合ISO 7005/1 中相應材料規定，但可能會受到某些閥座材料壓力-溫度范圍的限制。BS 5351 中對壓力-溫度額定值未明確要求。

3.3 結構要求

國 內 標 準GB/T 26640 和GB/T 12224（ 參 考ASME B16.34 編制）專門或單獨章節規定閥體的最小壁厚， GB/T 12237、GB/T 21385 最小壁厚均按GB/T 12224 的規定；API 608 也規定了最小壁厚要求應按ASME B16.34 的規定，以DN200、PN16 為例，各標準規定的壁厚大小如表2 所示。從表中看出國內球閥標準的最小壁厚以GB/T 12224 為主，GB/T 26640 中規定的最小壁厚相對保守。

GB/T 12237、GB/T 21385、API 608、BS 5351 中對球體的要求是除非買方許可，球體應為實心球且球體的通道應是圓形。ISO 7121 中僅要求球體的通道應是圓形，未對是否實心作規定。

GB/T 12237、GB/T 21385、API 608、BS 5351、ISO 7121 中對閥桿結構均做防脫要求。

3.4 壓力試驗

世界各國都制有閥門通用的壓力試驗標準。從壓力試驗規范的內容和形式看,可將這些標準分成兩個體系。GB/T 13927《工業閥門 壓力試驗》、GB/T 26480《閥門的檢驗和試驗》、ISO 5208《工業閥門-金屬閥門的壓力試驗》、API 598《閥門的檢驗和試驗》、MSS SP61《鋼制閥門的壓力試驗》、NF 87-401《石油工業用閥門的試驗和驗收檢查》都明確規定了閥門的試驗項目、試驗壓力、試驗介質、保持壓力的最短持續時間以及允許泄漏量。這些標準主要分成2 大體系，一個是以ISO 5208 為主導的工業閥門壓力試驗標準體系，如MSS SP61、GB/T 13927 等，我國GB/T 13927 標準修改采用ISO 5208 編制而成；一個是以以API 598 石油、石化類產品壓力試驗為主導的標準體系，如NF 87-401、GB/T 26480 等，我國GB/T 26480 為修改采用API 598 編制而成。

球閥的試驗主要包括3 個項目，殼體試驗、低壓密封試驗和高壓密封試驗。GB/T 12237 中的壓力試驗按GB/T 26480，GB/T 21385 中的壓力試驗按GB/T 13927，ISO 7121中的壓力試驗按ISO 5208，API 608 中的壓力試驗按API 598，具體的試驗項目如表3、4 所示。

表3 GB/T 13927(ISO 5208)壓力試驗項目要求

4 結語

本文列出鋼制球閥標準的幾項關鍵指標，通過對比可以看到我國鋼制球閥標準基本采用了國際先進標準編制而成，各項指標的要求基本與國際先進標準保持一致，隨著社會的發展，這將為企業的生產帶來便利。

表4 GB/T 26480(API 598)壓力試驗項目要求