閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程

閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程V:1.0精細(xì)整理，僅供參考閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程日期：20xx年X月閥門設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及流程美國標(biāo)準(zhǔn)：ASME-美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)，ANSI-美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，API-美國石油協(xié)會(huì)，MSSSP-美國閥門和管件制造廠標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)

英國標(biāo)準(zhǔn)：BS

德國國家標(biāo)準(zhǔn)：DIN

日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JIS/JPI

法國國家標(biāo)準(zhǔn)：NF

最終用戶閥門標(biāo)準(zhǔn)：SHELLMESC,DOW,AK

通用閥門標(biāo)準(zhǔn)：ASME

法蘭端、對(duì)接焊端和螺紋端閥門

閘閥標(biāo)準(zhǔn)：

API600/ISO10434

石油、天然氣螺栓連接鋼制閘閥

BS1414

石油、石化及煉油工業(yè)鋼制閘閥

API603

150LB耐腐蝕法蘭端鑄造閘閥

GB/T

12234

法蘭和對(duì)焊連接鋼制閘閥

DIN3352

閘閥

SHELLSPE77/103

按ISO10434鋼制閘閥

截止閥標(biāo)準(zhǔn)

BS1873

鋼制截止閥和截止止回閥

GB/T12235

法蘭和堆焊連接鋼制截止閥和截止止回閥

DIN3356

截止閥

SHELLSPE77/103

按BS1873鋼制截止閥

止回閥標(biāo)準(zhǔn)：

BS1868

鋼制止回閥

API594

對(duì)夾和雙法蘭止回閥

GB/T12236

鋼制旋啟式止回閥

SHELLSPE77/104

按BS1868鋼制止回閥

球閥標(biāo)準(zhǔn)

API6D/ISO14313

管線閥門

API608

法蘭、螺紋和對(duì)焊端鋼制球閥

ISO17292

石油、石化及煉油工業(yè)鋼制球閥

BS5351

鋼制球閥

GB/T12237

法蘭和對(duì)焊連接鋼制球閥

DIN3357

球閥

SHELLSPE77/100

按BS5351球閥

SHELLSPE77/130

按ISO14313法蘭端和對(duì)焊端球閥

蝶閥標(biāo)準(zhǔn)

API609

對(duì)夾式、支耳式和雙法蘭蝶閥

MSSSP-67

蝶閥

MSSSP-68

高壓偏心蝶閥

ISO17292

石油、石化及煉油工業(yè)鋼制蝶閥

GB/T12238

法蘭和對(duì)夾連接蝶閥

JB/T8527

金屬密封蝶閥

SHELLSPE77/106

按API608/EN593/MSSSP-67軟密封蝶閥

SHELLSPE77/134

按API608/EN593/MSSSP-67/68偏心蝶閥

鍛鋼閥標(biāo)準(zhǔn)：

API602

法蘭端、螺紋端、焊接端和加長閥體連接端緊湊型閘閥

BS5352/ISO15761

50mm及以下鋼制閘閥、截止閥和止回閥

SHELLSPE77/101

按ISO15761鋼制閘閥、截止閥和止回閥

低溫閥標(biāo)準(zhǔn)：

BS6364

低溫閥門

SHELLSPE77/200

-50℃以下閥門

SHELLSPE77/209

0~-50℃閥門

API、DIN、BS、GB結(jié)構(gòu)比較：

API600和BS1414、BS1873、BS1868、BS5351對(duì)閥門的結(jié)構(gòu)規(guī)定最為詳細(xì)

DIN閘閥標(biāo)準(zhǔn)EN1984對(duì)結(jié)構(gòu)未做具體的規(guī)定

新版的GB/T12234基于對(duì)API600標(biāo)準(zhǔn)的等效采用

閥門常用連接端形式：

FF------FlatFace

平面法蘭連接（150LB常用）

RF------RaisedFace

凸面法蘭連接

RTJ------RingJoint

榫槽式連接（梯形槽）

SW------SocketWelding承插式連接

NPT------NPT螺紋連接

WAFER------對(duì)夾式連接

BW長型------Butt-Welding對(duì)焊端長型連接

BW短型------Butt-Welding對(duì)焊端短型連接

結(jié)構(gòu)長度比較

DIN標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)采用EN標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)長度

EN558-1PN法蘭連接閥門結(jié)構(gòu)長度（代替DIN3202)

EN558-2CLASS法蘭連接閥門結(jié)構(gòu)長度（代替BS2080)

EN12982對(duì)焊端閥門結(jié)構(gòu)長度（代替DIN3202)

DIN標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)長度包含API閥門的結(jié)構(gòu)長度與GB的結(jié)構(gòu)長度基本一致

EN558-2CLASS法蘭連接閥門結(jié)構(gòu)長度與ASME一致

大多數(shù)DIN閥門用戶習(xí)慣用DIN3202中F系列結(jié)構(gòu)長度值如:

Gate：PN16-25----F5series

PN40-100----F7series

Globe：PN10-40----F1series

PN63-160----F2series

Check：PN10-40----F1series

PN63-160----F2series

Ball：

PN10-40DN10-100----F4series

DNF5series

閥門連接端標(biāo)準(zhǔn)

ASME

閥門的結(jié)構(gòu)長度

ASME

鋼制法蘭和帶法蘭的管件

ASME

大直徑鋼制法蘭

MSSSP-44

鋼制管線法蘭

API605

緊湊型法蘭

ASME

對(duì)焊端部

ASME

承插和螺紋端鍛造管件

ASME

焊接和無縫鋼管

法蘭比較

老版的DIN標(biāo)準(zhǔn)法蘭采用DIN2501標(biāo)準(zhǔn)（PN法蘭），新版的DIN標(biāo)準(zhǔn)采用EN1092-1PN法蘭，但也可包含有CLASS法蘭。

DIN2501法蘭與GB法蘭和HG歐洲體系法蘭基本一致。

DN15~50不同壓力PN10~40的法蘭相同.

BS標(biāo)準(zhǔn)采用BS1560CLASS法蘭與ASME法蘭一致，也可采用BS4504PN法蘭。

API標(biāo)準(zhǔn)一般采用RF、RTJ法蘭；DIN標(biāo)準(zhǔn)和GB一般壓力<PN40時(shí)采用RF法蘭，≥PN40一般采用凹面法蘭。閥門設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)依據(jù)：基本參數(shù)：閥門的用途；介質(zhì)的工作壓力和工作溫度；使用介質(zhì)及其特性（特別是腐蝕性，易燃易爆性）；公稱尺寸DN；結(jié)構(gòu)長度及采用標(biāo)準(zhǔn)；與管路連接方式，尺寸及標(biāo)準(zhǔn)；閥門驅(qū)動(dòng)方式；需不需要抗硫；火災(zāi)型式試驗(yàn)證書；抗靜電結(jié)構(gòu)；注脂要求，加工閥桿要求。根據(jù)以上基本要求，可確定閥門種類，公稱尺寸DN或壓力等級(jí)CL。主要連接尺寸和驅(qū)動(dòng)方式等，同時(shí)選定閥門的結(jié)構(gòu)，主要零件的材料。為了進(jìn)一步做好設(shè)計(jì)，還應(yīng)了解：介質(zhì)粘度，閥門流通能力要求；流量特性；閥門開啟和關(guān)閉時(shí)間；動(dòng)力源情況（電動(dòng)的電壓，氣動(dòng)的氣壓等）；閥門安裝位置及其環(huán)境條件；外形尺寸的限制；重量的限制；對(duì)震動(dòng)的要求。（一）基本參數(shù)的確定1.公稱壓力PNGB/T1048-2005規(guī)定公稱壓力有兩個(gè)等級(jí)，即DIN系列和ANSI系列。也可按美標(biāo)公稱壓力系列設(shè)計(jì)閥門。在GB/T12224-2005《鋼制閥門一般要求》中給出了標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí)各22種常用材料的壓力-溫度額定值，可作為設(shè)計(jì)材料的選用。在JB/T3595-2002《電站閥門一般要求》中給出了不同公稱壓力PN的14種材料的壓力-溫度額定值，同時(shí)給出了CL150-CL4500WC1,WC4,WC6,WC9的壓力-溫度額定值，可供電站閥門設(shè)計(jì)時(shí)材料選用。在美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASMEB/《法蘭，螺紋和焊接連接的閥門》中給出了CL150-CL2500標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí)321種材料的壓力-溫度額定值，可供設(shè)計(jì)時(shí)選用。知道介質(zhì)工作壓力，介質(zhì)的工作溫度和承壓殼體材料，便可根據(jù)根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)確定公稱壓力PN。2.公稱尺寸DN國標(biāo)GB/T1047-2005中，規(guī)定了閥門的公稱尺寸。美國工程機(jī)械師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME的附錄中給出了公稱管徑NPS的尺寸。3.工作溫度閥門零件的工作溫度與許多因素有關(guān)。如閥門結(jié)構(gòu)，公稱尺寸大小，閥門周圍環(huán)境等，因此很難得出一致的精確數(shù)字?？蛇x用相關(guān)資料的數(shù)值作為參考。4.閥門的結(jié)構(gòu)長度不同國家的閥門結(jié)構(gòu)長度有不用的規(guī)定，在這里不一一介紹，可查看實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)。5.法蘭連接或其他連接不同國家，不同標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接規(guī)定不同，選取時(shí)可查閱實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)。（二）閥門材料的選取選取原則（1）滿足使用性要求：根據(jù)閥門工作條件，即介質(zhì)的溫度，壓力，介質(zhì)的性質(zhì)（腐蝕性，有無顆粒，是否會(huì)被金屬離子污染）及閥門零件在閥門中起的作用，受力情況等進(jìn)行選材。（2）良好的工藝性：鑄造，鍛造性，機(jī)加工，熱處理，焊接等（3）良好的經(jīng)濟(jì)性：價(jià)值=性能/成本在保證使用性能的前提下，力求良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。一定范圍內(nèi)通用閥門的主要零件材料已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化JB/T5300-2008《工業(yè)用閥門材料選用導(dǎo)則》GB/T12224-2005《鋼制閥門一般要求》JB/T3595-2002《電站閥門一般要求》JB/T7248-2008《閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條件》《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)和驗(yàn)收》中對(duì)某些閥門的零件應(yīng)選什么材料作了規(guī)定。1.閥體、閥蓋和閘板（閥瓣、碟板、球體）等直接承壓件的材料（1）灰鑄鐵。適用于PN小于等于，介質(zhì)工作溫度大于等于-10攝氏度，小于等于200攝氏度的低壓閥門。主要用于水、蒸汽、煤氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有HT200、HT250、HT300、HT350GB/T12226-2005《通用閥門灰鑄鐵技術(shù)條件》ASTMA48/A48M-2003(2008)ASTMA159/A159M-1993中規(guī)定了灰鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（2）可鍛鑄鐵。適用于PN小于等于，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和300攝氏度之間。公稱尺寸小于等于100mm的閥門。主要用于蒸汽、空氣、油品的介質(zhì)。常用的牌號(hào)有KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。GB/T9440-1998ASTMA47/A47M-1999(2004)ASTMA220/A220M-1999(2004)中規(guī)定了可鍛鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（3）球墨鑄鐵。適用于公稱壓力PN小于等于，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和350攝氏度之間。主要用于水、蒸油、空氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7。GB/T12227-2005ASTMA536/A536M-1999(2004)ASTMA571/A571M-2001(2006)中規(guī)定了球墨鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（4）碳素鋼。適用于PN小于等于32MPa，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和425攝氏度之間。主要用于水、蒸汽、空氣、氫氣、氨、氮、及石油產(chǎn)品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有WCA、WCB、WCC、A105鑄鋼：GB/T12229-2005ASTMA216/A216M-2008鍛鋼：GB/T12228-2006ASTMA105/A105M-2005中規(guī)定了碳素鋼的力學(xué)性能及化學(xué)成分。（5)不銹鋼。常用的有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。常用的溫度范圍是-196攝氏度到+650攝氏度。具體什么牌號(hào)的不銹鋼最高使用溫度，可查看GB/T12224-2005和ASME中的壓力-溫度額定值表。不銹鋼鑄件：GB/T12230-2005《通用閥門不銹鋼鑄件技術(shù)條件》ASTMA351/A351M-2006《承壓件用奧氏體鋼鑄件規(guī)范》中規(guī)定了不銹鋼的力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。不銹鋼鍛件：GB/T1220-2007ASTMA182/A182M-2008中規(guī)定了其力學(xué)性能、化學(xué)成分、熱處理規(guī)范及焊補(bǔ)要求。（6）高溫閥門用鋼。碳素鋼和低合金鋼鑄件：JB/T9625-1999JB/T5263-2005ASTMA217/A217M-2004中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范高溫殼體材料用鍛件：GB/T1221-1992GB/T3077-1999ASTMA182/A182M-2008中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。（7）低溫閥門用鋼。一般低溫系是指-19攝氏度到-269攝氏度。閥門用低溫鋼鑄件：JB/T7248-2000ASTMA352/A352M-2006中規(guī)定了鑄件牌號(hào)使用溫度、化學(xué)成分、力學(xué)性能及熱處理規(guī)范。閥門用低溫鋼鍛件：ASTMA350/A350M-2007中規(guī)定了鍛件化學(xué)成分、力學(xué)性能等。2.密封面材料。密封面材料的選取應(yīng)根據(jù)不同的工作條件選擇。主要失效形式有：磨粒磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕、擦傷。（1）軟質(zhì)材料。包括各種橡膠、尼龍、氟塑料等。具體的名稱、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。（2）硬質(zhì)材料。主要是指各種金屬，如銅合金、不銹鋼、硬質(zhì)合金、碳化鎢等。具體的名稱、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。同時(shí)密封面的配對(duì)也有要求，可查相關(guān)資料。3.閥桿或閥座材料。通常選取的是棒料或鍛件。GB/T699-1999ASTMA182/A182M-2008中規(guī)定了相應(yīng)的鋼種、化學(xué)成分、力學(xué)性能等。4.焊接材料。不同材料閥體所選用的焊接材料已經(jīng)有規(guī)定。設(shè)計(jì)者可以查閱資料參考。5.緊固件材料。選擇原則：（1）按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（2）根據(jù)用戶提出的要求確定。（3）根據(jù)工況條件選擇：如工作壓力、溫度、環(huán)境狀況等。（4）參照有關(guān)的管道法蘭的緊固件材料及對(duì)緊固件的要求確定。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB150-1998ASTMA193/A193M-2008ASTMA194/A194M-2008ASTMA320/A320M-20086.墊片材料。非金屬墊片：柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉墊片、橡膠墊片、等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。半金屬墊片：金屬齒型/波齒復(fù)合墊片、金屬包覆墊片、纏繞式墊片等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。金屬墊片：金屬齒形墊片、八角墊、橢圓墊、R型墊片、金屬透鏡墊等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。7.填料。填料的要求：降低填料對(duì)閥桿的摩擦力、防止填料對(duì)閥桿和填料函的腐蝕、適應(yīng)介質(zhì)工況的需要。常用填料品種：盤根型（高溫高壓閥門專業(yè)盤根、石墨填充PTFE纖維盤根、高溫高壓經(jīng)濟(jì)型泵閥盤根、超強(qiáng)耐磨損專用盤根、耐磨損專用盤根通用型合成纖維盤根、純PTFE盤根、潔凈型特種盤根），成形填料（尼龍、橡膠、聚四氟乙烯、增強(qiáng)聚四氟乙烯、柔性石墨環(huán)、閥桿專用高效密封組合環(huán)），泥狀填料（白色、黑色泥狀填料）8.閥桿螺母材料。PN小于等于ZCuZn38Mn2Pb2PN介于和之間ZCuAl10Fe3高壓閥門可采用：ZCuZn25Al6Fe3Ni22Cr131Cr18Ni9Cr17Ni2（三）閥門密封的保證保證閥門密封性的因素很多，所有這些因素不可能精確計(jì)算出，通常設(shè)計(jì)人員是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定啟閉件的結(jié)構(gòu)和密封尺寸，當(dāng)計(jì)算啟閉力時(shí)，必須確定單位面積的壓力，即比壓。一般此值只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定。設(shè)計(jì)時(shí)做到：qmf<q<[q]qmf:保證密封所需比壓。q：實(shí)際工作比壓。[q]：密封面材料的許用比壓。qmf可查相關(guān)數(shù)據(jù)或者計(jì)算出來。q的計(jì)算公式：q=FMZ/π(d+bm)bmd：閥座密封面內(nèi)徑mmbm：閥座密封面寬度mmFMZ：出口端閥座密封面上的總作用力N[q]：密封面材料許用比壓可查相關(guān)表數(shù)據(jù)。（四）主要通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.閥體壁厚的確定一：圓筒形及腰鼓形閥體、球形殼體（1）薄壁脆性材料閥體：對(duì)于灰鑄鐵及球墨鑄鐵制造的閘閥首先按GB/T12232-2005《通用閥門法蘭連接鐵制閘閥》標(biāo)準(zhǔn)查出最小壁厚對(duì)于用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵制的螺紋連接和法蘭連接的截止閥、節(jié)流閥、柱塞閥和升降式止回閥首先按GB/T12233-2004《通用閥門鐵制截止閥與升降式止回閥》標(biāo)準(zhǔn)查出標(biāo)準(zhǔn)中給出的最小壁厚然后用第一強(qiáng)度理論脆性材料壁厚計(jì)算式進(jìn)行驗(yàn)算。其計(jì)算式如下：tB=(2[σL]-p)+CDN:閥體中腔最大內(nèi)徑p:設(shè)計(jì)壓力，即公稱壓力PNtB：考慮附加裕量后閥體的壁厚C:考慮鑄造偏差、工藝性和介質(zhì)腐蝕等因素而附加的裕量（mm）（2）薄壁塑性材料閥體：對(duì)于國標(biāo)鋼制閥門按GB/T12224-2005《鋼制閥門一般要求》中給出的公式計(jì)算，然后查表確定最小壁厚。美標(biāo)鋼制閥門按《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》中給出的公式計(jì)算，然后查表確定最小壁厚。其余的也是按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)給出的公式和表確定最小壁厚。再用第四強(qiáng)度理論壁厚計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=[σL]-p)+C（3）厚壁閥體：對(duì)于國標(biāo)鋼制高壓閥門的閥體壁厚按GB/T12224-2005《鋼制閥門一般要求》中給出的公式計(jì)算美標(biāo)鋼制CL4500以下的高壓閥門閥體按《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》中給出的公式計(jì)算再按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=DN.(K0-1)/2+CK0：閥體外徑與內(nèi)徑之比計(jì)算式為K0=√[σ]/([σ]-p√3)對(duì)于厚壁球形閥體按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=2pr/（400[σ]-p)+Cr：球形體內(nèi)半徑。注：當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比小于時(shí)按薄壁容器計(jì)算。當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比大于時(shí)按厚壁容器計(jì)算。二：非圓筒形閥體。其校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)該閥體形狀，取相應(yīng)截面計(jì)算應(yīng)力來驗(yàn)算其壁厚。2.閥體中法蘭連接的計(jì)算在閥門承受工作壓力和工作溫度時(shí)，按作用力求得的螺栓和法蘭的安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)定值。中法蘭連接的計(jì)算首先應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，然后按力學(xué)要求的計(jì)算式去驗(yàn)算。（1）標(biāo)準(zhǔn)要求的計(jì)算式。1）國標(biāo)鋼制閥門。螺紋應(yīng)符合GB/T193-2003的規(guī)定，螺紋的公差與配合應(yīng)付給GB/T197-2003的規(guī)定。2）美標(biāo)鋼制閥門。應(yīng)滿足《法蘭、螺紋和焊接連接的閥門》標(biāo)準(zhǔn)要求。螺栓連接或螺紋連接在直接承受管道負(fù)荷或非直接承受管道負(fù)荷時(shí)，應(yīng)滿足相應(yīng)的公式要求。（2）強(qiáng)度理論的計(jì)算式。按強(qiáng)度理論要求，中法蘭連接的計(jì)算分為三部分：1.確定為保證連接的密封性、壓緊墊片所需的力。2.確定螺栓的尺寸和數(shù)量。3.確定法蘭尺寸。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3.閥蓋厚度的計(jì)算。不同形式不同形狀，其計(jì)算式不同。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4.支架的計(jì)算。應(yīng)分別校驗(yàn)不同斷面處的合成應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。5.填料裝置的計(jì)算。填料裝置包括：填料、填料壓蓋、填料壓套、填料壓板、活結(jié)螺栓、銷軸零件。計(jì)算時(shí)，先確定填料箱孔的主要尺寸參數(shù)。然后分別校驗(yàn)不同零件的強(qiáng)度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。6.閥桿的計(jì)算。首先閥桿必須滿足強(qiáng)度條件，然后對(duì)于細(xì)長桿的閥桿，還應(yīng)校驗(yàn)其直線形狀平衡的穩(wěn)定性。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。7.閥桿螺母的計(jì)算。需要計(jì)算校驗(yàn)閥桿螺母螺紋表面的擠壓應(yīng)力、螺紋根部的剪切應(yīng)力、螺紋根部彎曲應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。8.滾動(dòng)軸承的選擇。為了減小操作力矩，一般在閥桿軸向力超過40000N的情況下，在閥桿螺母上裝有單向推力球軸承。分別計(jì)算基本額定動(dòng)靜載荷是否滿足要求。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。9.手輪直徑的確定。主要根據(jù)閥桿或閥桿螺母上的最大轉(zhuǎn)矩和可施加于手輪上的圓周力來選定。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。10.彈簧的計(jì)算。在安全閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥和固定球球閥都通常選用相應(yīng)的彈簧。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。（五）閥門專用零件的計(jì)算1.截止閥和節(jié)流閥專用零件的計(jì)算。1）密封面的設(shè)計(jì)與計(jì)算。閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于國標(biāo)閥門應(yīng)按GB/T12224-2005的附錄A中選取或按GB/T12235-2007標(biāo)準(zhǔn)選取。對(duì)于美標(biāo)閥門按ASME中的附錄A選取。對(duì)于沒有標(biāo)準(zhǔn)的鑄鐵截止閥或節(jié)流閥，可取與公稱尺寸相同的尺寸。閥座密封面的寬度與工程壓力、公稱尺寸和密封面材料有關(guān)，對(duì)于平面密封，可根據(jù)公稱尺寸參考相關(guān)數(shù)據(jù)查表選取。然后驗(yàn)算其密封比壓。閥瓣密封面的寬度，要根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu)確定，對(duì)閥瓣有導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面的寬度取和閥座密封面寬度相同的尺寸。對(duì)閥瓣無導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面寬度通常要比閥座密封面寬度大2-6mm2)閥桿的強(qiáng)度驗(yàn)算。分三步：求得閥桿最大軸向力，求得閥桿最大的轉(zhuǎn)矩，計(jì)算不同截面的應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）閥瓣厚度的計(jì)算。閥瓣厚度的計(jì)算通常為計(jì)算器彎曲應(yīng)力，其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資。4）節(jié)流閥閥瓣的設(shè)計(jì)。大多是不是計(jì)算的，而是用近似的方法確定，其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資。2.閘閥專用零件的計(jì)算。1）閘閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如結(jié)構(gòu)長度，法蘭尺寸，最小壁厚，閘板最小磨損行程，最小閥桿直徑，閥體通道內(nèi)徑等。2）閥座密封的設(shè)計(jì)與計(jì)算。閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于堆焊的密封面，由于堆焊工藝的要求，一般比閥座內(nèi)徑大4-5mm；對(duì)于非堆焊的密封面，一般取與閥座的內(nèi)徑相同。閥座密封面的寬度一取公稱尺寸的1/20到1/50，并且隨著公稱尺寸的增大，密封面寬度與公稱尺寸之比減小，一般取閥座密封面的寬度最好不小于5mm。計(jì)算密封面上的總作用力和比壓。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）閥桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算。計(jì)算出閘板作用于閥桿的軸向力，然后估算閥桿直徑，然后查閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取相應(yīng)閥桿直徑，使得閥桿螺紋退刀槽直徑大于或等于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中給出的閥桿最小直徑。再進(jìn)行閥桿強(qiáng)度的驗(yàn)算。包括計(jì)算其軸向力，總轉(zhuǎn)矩，應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4）閘板的設(shè)計(jì)與計(jì)算。首先對(duì)閘板密封面寬度和內(nèi)徑進(jìn)行選取。然后按閥門結(jié)構(gòu)要素取得相應(yīng)的尺寸如：T型槽、導(dǎo)軌槽等。選取可查閱相關(guān)資料。再驗(yàn)算閘板的強(qiáng)度和剛度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3.球閥專用零件的計(jì)算。1）球閥通道截面直徑的選擇和球體直徑的確定。球閥通道截面直徑的選擇符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如：GB/T19627-2005GB/T20173-2006API6D-2008/ISO14313:2007球體半徑的確定應(yīng)首先根據(jù)球體通道直徑和介質(zhì)工作壓力來確定球體外圓半徑。再確定球閥密封時(shí)，所需的密封面寬度，然后再修改球體半徑，保證密封和強(qiáng)度要求。2）浮動(dòng)球球閥的設(shè)計(jì)計(jì)算。包括：閥座密封面力的計(jì)算、閥座預(yù)緊力的確定、閥桿與球體連接部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算、浮動(dòng)球球閥總摩擦力矩的計(jì)算、閥桿頭部校驗(yàn)。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。3）固定球球閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算。包括：固定球球閥閥座密封比壓的計(jì)算、體腔內(nèi)介質(zhì)壓力超過時(shí)，閥座自動(dòng)泄壓的計(jì)算、固定球球閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、固定球球閥滑動(dòng)軸承的承載能力、固定球球閥閥桿與球體連接部分強(qiáng)度計(jì)算、固定球球閥閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。4.蝶閥專用零件的計(jì)算。包括：蝶閥閥座最小通道直徑的確定、閥體最小壁厚的確定、碟板中心處厚度的計(jì)算、蝶閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算、蝶板