工業(yè)過程控制用直行程電動調(diào)節(jié)閥

1T/CASMEXXXXX—XXXX工業(yè)過程控制用直行程電動調(diào)節(jié)閥本文件規(guī)定了工業(yè)過程控制用直行程電動調(diào)節(jié)閥的術(shù)語和定義、分類及基本要求、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、貯存。本文件適用于電動執(zhí)行機構(gòu)與閥組成的工業(yè)過程控制用直行程電動調(diào)節(jié)閥（以下簡稱調(diào)節(jié)閥）。本文件中有關(guān)內(nèi)容也適用于與此相配的伺服放大器、操作器。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T9113整體鋼制管法蘭GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T17213.5-2008工業(yè)過程控制閥第5部分：標(biāo)志GB/T18271.1-2017過程測量和控制裝置通用性能評定方法和程序第1部分：總則GB/T26815-2011工業(yè)自動化儀表術(shù)語執(zhí)行器術(shù)語JB/T8219工業(yè)過程控制系統(tǒng)用普通型及智能型電動執(zhí)行機構(gòu)3術(shù)語和定義GB/T26815-2011界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4分類和基本參數(shù)4.1產(chǎn)品分類4.1.1按調(diào)節(jié)方式分為：a)調(diào)節(jié)型控制閥；b)切斷型控制閥。4.1.2按作用方式分為：a)電關(guān)式控制閥；b)電開式控制閥。4.1.3按工作環(huán)境分為：a)普通型；b)防塵型；c)防水型：d)防爆型。2T/CASMEXXXXX—XXXX4.2基本參數(shù)4.2.1公稱通徑（DN）調(diào)節(jié)閥的公稱通徑DN后接數(shù)值應(yīng)自下列優(yōu)選數(shù)系中選取，單位為毫米（mm）：6，10，15，20，25，32，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800，900，1000，1200，1400，1600，1800，2000。4.2.2公稱壓力（PN）調(diào)節(jié)閥的公稱壓力標(biāo)志PN后接數(shù)值應(yīng)自下列數(shù)值中選取，單位為1/10兆帕（1/10MPa）：2.5，6，10，16，20，25，40，50，64，100，110，160，250，260，320，420，1600，2500。注：以PN標(biāo)志的與以等級（class）形式標(biāo)志的公稱壓力部分對應(yīng)關(guān)系為：PN20：class150；PN50：class300；PN64：class400；PN110：class600；PN160：class900；PN260：class1500；PN420：class254.2.3輸入信號控制閥采用下列輸入信號：a)調(diào)節(jié)型控制閥優(yōu)先選用下列輸入信號：（4～20）mADC。b)切斷型控制閥優(yōu)先選用下列輸入信號：無源干觸點、24VDC、220VAC。4.2.4工作環(huán)境條作除非另有規(guī)定，調(diào)節(jié)閥在下述大氣條件中應(yīng)能正常工作：a)溫度：-10℃~+55℃或-25℃~+70℃;b)相對濕度：5%～95%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa；d)周圍空氣中無起腐蝕作用的介質(zhì)；e)特殊環(huán)境中使用的調(diào)節(jié)閥允許另行規(guī)定工作環(huán)境條件。4.2.5動力條件a)電源電壓：單相220V允差+10%～-15%，三相380V允差±10%；b)電源頻率：50Hz允差±1%；c)諧波含量：小于5%；d)特殊條件下使用的調(diào)節(jié)閥允許另行規(guī)定動力條件。4.2.6連接端型式和尺寸a)調(diào)節(jié)閥連接端型式為法蘭、焊接或螺紋；b)調(diào)節(jié)閥連接端的型式和尺寸優(yōu)選GB/T9113也可按用戶指定標(biāo)準。5技術(shù)要求3T/CASMEXXXXX—XXXX5.1外觀控制閥的外表應(yīng)涂漆或其他涂料，不銹鋼和銅的閥可不涂漆。表面涂層應(yīng)光潔、完好，不得有剝落、碰傷及斑痕等缺陷，緊固件不得有松動、損傷等現(xiàn)象，應(yīng)有標(biāo)尺、指針或其他閥位標(biāo)志。5.2外殼防護性能和防爆性能防塵型、防水型和防爆型控制閥的外殼防護性能和防爆性能按電動執(zhí)行機構(gòu)的外殼防護等級和結(jié)構(gòu)型式而定，應(yīng)符合JB/T8219的規(guī)定。執(zhí)行機構(gòu)制造商能提供相關(guān)等級證書的可免于試驗。5.3基本誤差控制閥的基本誤差應(yīng)不超過表1中規(guī)定的基本誤差限?；菊`差以控制閥額定行程的百分數(shù)表示。表1控制閥誤差限5.4回差控制閥的回差應(yīng)不超過表1的規(guī)定?；夭钜钥刂崎y額定行程的百分數(shù)表示。5.5死區(qū)控制閥的死區(qū)應(yīng)不超過表1的規(guī)定。死區(qū)以控制閥輸入信號量程的百分數(shù)表示。5.6額定行程偏差電關(guān)式控制閥的額定行程偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。5.7填料函及其他連接處的密封性調(diào)節(jié)閥的填料函及其他連接處應(yīng)保證在1.1倍公稱壓力下無滲漏現(xiàn)象。特殊用途調(diào)節(jié)閥的試驗壓力值由制造廠和用戶（訂購方）商定。5.8泄漏量5.8.1調(diào)節(jié)閥在規(guī)定試驗條件下的泄漏量應(yīng)符合表2的規(guī)定。不應(yīng)將本標(biāo)準這一條款作為調(diào)節(jié)閥在工作條件下安裝后預(yù)計其泄漏與否的依據(jù)。5.8.2調(diào)節(jié)閥的泄漏等級除I級外，由制造廠自行選定。但單座閥結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥的泄漏等級不得低于V級；雙座閥結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥的泄漏等級不得低于Ⅱ級。5.8.3泄漏量大于5×10-2閥額定容量時，應(yīng)由結(jié)構(gòu)設(shè)計保證，產(chǎn)品可免于測試。表2泄漏量Ⅰ4T/CASMEXXXXX—XXXXⅡ1Ⅲ1ⅣLG1LG1ⅤL2ⅥG1表3泄露率系數(shù)12346— 注1：每分鐘氣泡數(shù)是在用外徑6mm、壁厚1mm的答子垂直浸5.8.4在計算確定泄漏量的允許值時，閥額定容量應(yīng)按表4的規(guī)定進行計算。表4閥額定容量計算公式5T/CASMEXXXXX—XXXXQ1——液體流量，單位為立方米每小時（m/h）；Qg——標(biāo)準狀態(tài)下的氣體流量，單位為立方米每小時（m/h）；FL——無附接管件控制閥的液體壓力恢復(fù)系FF——液體臨界壓力比系數(shù)（規(guī)定溫度范），PV——入口溫度下液體蒸汽的絕對壓力（規(guī)定溫X——壓差與入口絕對壓力之比(ΔP/ρ無量綱；），XT——阻塞流條件下無附接管件控制閥的壓差）；5.9耐壓強度控制閥以1.5倍公稱壓力的試驗壓力進行不少于3min的耐壓強度試驗，試驗期間不應(yīng)有可見的滲漏。5.10絕緣電阻電動執(zhí)行機構(gòu)各端子間的絕緣電阻應(yīng)不低于下列規(guī)定值：a)輸入端子與外殼間20MΩ;b)輸入端子與電源端子間50MΩ;c)電源端子與外殼間50MΩ。5.11絕緣強度電動執(zhí)行機構(gòu)各線路端子間應(yīng)能承受頻率50Hz和電壓符合下列規(guī)定值的正弦交流的絕緣強度試驗；歷時1min，應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象：a)輸入端子與機殼間500V；b)輸入端子與電源端子間500V；c)電源端子與機殼間：——500V（公稱電壓<60V）；——1000V（公稱電壓60V～<130V）；——1500V（公稱電壓130V～<250V）；——2000V（公稱電壓250V～<660V）。6T/CASMEXXXXX—XXXX5.12額定流量系數(shù)控制閥額定流量系數(shù)的數(shù)值由制造廠規(guī)定?？刂崎y額定流量系數(shù)的實測值與規(guī)定值的偏差應(yīng)不超過規(guī)定值的±10%。當(dāng)額定流量系數(shù)Kv≤5時，應(yīng)不超過規(guī)定值的±20%。大于DN300的控制閥暫免于試驗。5.13固有流量特性5.13.1總則制造廠應(yīng)以圖或表的形式規(guī)定Kv＞1的各種規(guī)格、型式和節(jié)流組件結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)型控制閥的固有流最特性。在列表表示時，應(yīng)該說明相對行程h=0.05、h=0.1、h=0.2，隨后以0.1遞增，直至1.0的特定流量系數(shù)Kv，制造廠也可以提出除上述行程外的流量系數(shù)。5.13.2直線流量特性的斜率偏差在相對行程h=0.1～0.9之間，任意兩相鄰流量系數(shù)測量值的差值與實測額定流量系數(shù)的比值應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5直線流量特性的斜率偏差KVN-KV（N-1）KVmaxh——相對行程；5.13.3等百分比流量特性的斜率偏差在相對行程h=0.1～0.9之間，任意兩相鄰流量系數(shù)測量值的十進對數(shù)（lg）差值應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6等百分比流量特性的斜率偏差lgKvn-lgKv(n-1)5.13.4其他流量特性的偏差7T/CASMEXXXXX—XXXX各類控制閥的固有流量特性為非直線或非等百分比特性時，其流量特性可按下列斜率偏差或流量系數(shù)偏差規(guī)定其允許偏差：a)在相對行程h=0.1～0.9之間實測的相鄰兩點的流量特性的斜率的允許偏差為對應(yīng)的固有流量特性斜率的0.5倍～2倍：b)在相對行程h=0.1～0.9之間，各相對行程h的實測流量系數(shù)與制造廠在流量特性中規(guī)定值的偏差應(yīng)不超過±10（1/Φ)02%。5.14耐工作振動性能控制閥應(yīng)進行振動頻率為10Hz～55Hz，位移幅值為0.15mm和振動頻率為55Hz～150Hz，加速度幅值為20m/s2的正弦掃頻振動試驗，并在諧振頻率上進行30min的耐振試驗。試驗后，性能仍應(yīng)符合5.1、5.2、5.5的規(guī)定。重量>50kg的控制閥暫免于試驗。5.15長期運行穩(wěn)定性控制閥按規(guī)定條件經(jīng)48h運行后，調(diào)節(jié)型控制閥的性能仍應(yīng)符合5.1、5.2、5.5的規(guī)定，切斷型控制閥的性能仍應(yīng)符合5.5的規(guī)定。6試驗方法6.1試驗條件及試驗的一般規(guī)定6.1.1試驗大氣條件試驗推薦在下述大氣條件下進行：a）溫度：15℃~35℃;b）相對濕度：45%～75%；c）大氣壓力：86kPa～106kPa。在試驗過程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不大于1℃/10min，并應(yīng)在實驗報告中注明實際試驗條件。6.1.2動力條件動力條件的允差：a）電源電壓：公稱值的±1%；b）電源頻率：公稱值的±1%；c）諧波含量：小于5%。6.1.3試驗的一般規(guī)定試驗應(yīng)遵循以下規(guī)定：a）試驗時控制閥應(yīng)處于制造廠規(guī)定的正常工作位置，允許接通電源預(yù)熱1h，使其內(nèi)部溫度達到穩(wěn)b）試驗前允許調(diào)整被測控制閥；c）除非另有規(guī)定，試驗用標(biāo)準儀器的基本誤差限不應(yīng)超過被測控制閥基本誤差限的1/3，其量程范圍應(yīng)與被測值的范圍相適應(yīng)；d）輸入信號的變化速度應(yīng)保證在任何試驗點上不產(chǎn)生過沖。8T/CASMEXXXXX—XXXX6.2外觀用目檢法和相應(yīng)的工具進行檢查。6.3外殼防護性能和防爆性能防塵型、防水型和防爆型控制閥的外殼防護性能和防爆性能應(yīng)按5.2的要求經(jīng)國家認定的檢定機構(gòu)檢驗認可并取得相應(yīng)等級合格證。6.4基本誤差將規(guī)定的輸入信號平穩(wěn)地按增大或減小方向加入執(zhí)行機構(gòu)，測量各點所對應(yīng)的行程值，并按公式（1）計算實際“信號-行程”關(guān)系與理論關(guān)系之間的各點誤差，其最大值為基本誤差。式中δi——第i點的誤差；li——第i點任一次測量的實際行程，單位為毫米（mm）或度(°);Li——第i點的理論行程，單位為毫米（mm）或度(°);L——控制閥的額定行程，單位為毫米（mm）或度(°)。除非另有規(guī)定，試驗點應(yīng)至少包括信號范圍的0%、25%、50%、75%、100%五個點，每個試驗點應(yīng)在輸入信號增大和減小的方向上各測量三次。出廠檢驗允許每個試驗點測量一次。6.5回差控制閥的回差由6.4測得的各試驗點的正、反行程基本誤差之間最大代數(shù)差的絕對值來確定。6.6死區(qū)死區(qū)應(yīng)在輸入信號范圍的25%、50%和75%三個點上按下列步驟各測量三次：a)緩慢改變（增大或減?。┹斎胄盘?，直到觀察出一個可察覺的行程變化，記下這時的輸入信號值；b)按相反方向緩慢改變（減小或增大）輸入信號，直到觀察出一個可察覺的行程變化，記下這時的輸入信號值。a）、b）兩項的輸入信號值之差即為該點的死區(qū)。6.7額定行程偏差將輸入信號輸入執(zhí)行機構(gòu)，使閥桿走完全行程，測取該行程值即為實測行程，然后確定實測行程是否等于或大于額定行程。6.8填料函及其他連接處的密封性用1.1倍公稱壓力的室溫水，水中可含有水溶汕或防銹劑，按規(guī)定的入口方向輸入控制閥的閥體，另一端封閉，同時使閥桿作1次～3次往復(fù)動作，持續(xù)時間不少于3min，觀察控制閥填料函及其他連接處有無滲漏現(xiàn)象。試驗后應(yīng)排空、清潔和干燥。6.9泄漏量6.9.1試驗介質(zhì)9T/CASMEXXXXX—XXXX試驗介質(zhì)應(yīng)為5℃~40℃的清潔氣體（空氣或氮氣）或水。6.9.2試驗介質(zhì)壓力試驗介質(zhì)壓力在：a）試驗程序1時，應(yīng)為0.35MPa，當(dāng)閥的允許壓差小于0.35MPa時用設(shè)計規(guī)定的允許壓差；b）試驗程序2時，應(yīng)為閥的最大工作壓差。6.9.3試驗信號控制閥應(yīng)調(diào)整到符合下列規(guī)定的工作條件：a）調(diào)節(jié)型控制閥：電開式控制閥的信號為信號范圍的下限值，電關(guān)式控制閥的信號為信號范圍的上限值；b）切斷型控制閥應(yīng)為設(shè)計規(guī)定值。6.9.4試驗介質(zhì)流向試驗介質(zhì)應(yīng)按照規(guī)定流向加入閥內(nèi)，閥出口可直通大氣或連接出口通大氣的低壓頭損失的測量裝置，當(dāng)確認閥和下游各連接管道完全充滿介質(zhì)并泄漏量穩(wěn)定后方可測取泄漏量。6.9.5測量誤差泄漏量和壓力的測量誤差應(yīng)不超過讀數(shù)值的±10%。6.10耐壓強度用1.5倍公稱壓力的室溫水，水中可含有水溶油或防銹劑，按控制閥的入口方向輸入控制閥的閥體，另一端封閉，使所有在工作中受壓的閥腔同時承受不少于3min的壓力試驗，觀察和檢查受壓元件和部件有無損壞和滲漏現(xiàn)象。試驗期間，控制閥應(yīng)部分打開，試驗設(shè)備不應(yīng)使控制閥受到會影響試驗結(jié)果的外加應(yīng)力，必要時可拆除與試驗無關(guān)的可能損壞的元件，如波紋管、膜片、填料等零件后進行試驗。試驗用壓力儀表的精確度應(yīng)不低于2.5級，測量范圍的上限值不得大于試驗壓力的4倍。6.11絕緣電阻斷開被試控制閥的電源，使電源開關(guān)處于接通位置，輸入端子、電源端子分別短接，然后用直流電壓為500V的絕緣電阻表（兆歐表）測量5.10規(guī)定的各端子間的絕緣電阻。6.12絕緣強度斷開被試控制閥的電源，使電源開關(guān)處于接通位置，輸入端子、電源端子分別短接，并按5.9規(guī)定的電壓與頻率，將試驗電壓從零緩慢地上升到規(guī)定值并保持1min，觀察是否出現(xiàn)擊穿和飛弧現(xiàn)象，然后將試驗電壓緩慢地下降到零，并切斷試驗電源。試驗設(shè)備的功率應(yīng)足以保證在50%試驗電壓時，接入被試控制閥后電壓下降不超過10%。6.13額定流量系數(shù)和固有流量特性6.13.1試驗裝置試驗裝置應(yīng)符合以下要求：a)標(biāo)準試驗段應(yīng)由表7所示的兩個直管段組成，接管的直徑D應(yīng)與被試控制閥的公稱通徑一致。T/CASMEXXXXX—XXXXb)取壓孔應(yīng)按表7的要求和圖1的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其孔徑d為公稱通徑的十分之一，最小為3mm，最大為12mm，長度L為2.5d～5d。閥前后取壓孔徑應(yīng)相同。取壓孔應(yīng)位于水平位置以免空氣和灰塵聚積，其中心線應(yīng)與管道中心線垂直相交，孔的邊緣不應(yīng)凸出管內(nèi)壁，且應(yīng)銳利和無毛刺。c)被試控制閥按規(guī)定安裝位置與試驗管道相連接，其出、入口中心線應(yīng)與管道中心線保持同軸。密封墊片的內(nèi)徑尺寸應(yīng)與管道一致，其位置不應(yīng)在管道內(nèi)壁造成凸出。表7標(biāo)準試驗段尺寸6.13.2試驗介質(zhì)試驗介質(zhì)應(yīng)為5℃~40℃的水。6.13.3試驗壓差控制閥閥前后的壓差應(yīng)大于或等于35kPa。當(dāng)閥的額定流量系數(shù)很小或很大時，只要能保持紊流，即保證閥雷諾數(shù)Rev，大于4×104的前提下，可以選用其他合適的壓差值，但應(yīng)記下實際試驗用的壓差值。6.13.4測量誤差T/CASMEXXXXX—XXXX測量下述參數(shù)的方法，應(yīng)使誤差不超過下列規(guī)定值：a)流量：實際流量的±2%，重復(fù)性應(yīng)在0.5%以內(nèi)；b)壓差：實際壓差的±2%；c)溫度：試驗介質(zhì)溫度的±1℃,試驗過程中，流體入口溫度變化應(yīng)保證在±3℃以內(nèi)；d)閥行程：額定行程的±0.5%以內(nèi)。6.13.5流量系數(shù)計算公式流量系數(shù)按式（2）計算：KV=10Q1p/p0p/p0式中：Q1——流體流量，單位為立方米每小時（m3/h）；Δp——閥前后壓差，單位為千帕（kPa）；p/p0——相對密度（規(guī)定溫度范圍內(nèi)水的p/p0=1）。6.13.6流量系數(shù)的測量將控制閥的行程調(diào)整在相應(yīng)的測試點上，在大于或等于35kPa的三個壓差下（增量不小于15kPa）測量流量值，并分別求得流量系數(shù)，每次流量試驗得到的三個值中，最大值與最小值的偏差不能大于最小值的4%，每一行程的流量系數(shù)應(yīng)該是三個值的算術(shù)平均值，并圓整到三位有效數(shù)字。6.13.7額定流量系數(shù)的測量在控制閥的額定行程值上按6.13.6的方法測量并計算額定流量系數(shù)。當(dāng)控制閥大于DN300mm時，暫免予試驗。6.13.8固有流量特性的測量按6.11.6的方法測得相對行程h=0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0時的流量系數(shù)與實測的額定流量系數(shù)之比即為相對流量系數(shù)。由此可作出控制閥的“相對行程-相對流量系數(shù)”的流量特性曲線。當(dāng)控制閥大于DN300mm時，暫免予試驗。6.14耐工作振動性能控制閥按工作位置安裝在振動試驗臺上，并輸入50%信號按5.12規(guī)定的頻率和幅值或加速度在X、Y、Z三個方向上進行掃頻振動試驗，掃頻應(yīng)是連續(xù)和對數(shù)的，掃頻速度約為0.5倍頻程每分鐘?？刂崎y還應(yīng)在諧振頻率上進行（30±1）min的耐振試驗，如無諧振點應(yīng)在150Hz下振動（30±1）min，試驗后按6.4、6.5、6.8測量各項性能。重量超過50kg的控制閥暫免予試驗。6.15長期運行穩(wěn)定性T/CASMEXXXXX—XXXX控制閥在環(huán)境溫度5℃~40℃的條件下，將接通持續(xù)率不低于20%～25%的輸入信號加入電動執(zhí)行機構(gòu)。調(diào)節(jié)型控制閥做20%～80%的不包括關(guān)閉位置額定行程的往復(fù)動作，48h試驗后，按6.4、6.5、6.8測量各項性能；切斷型控制閥做額定行程的往復(fù)動作，48h試驗后，按6.8測量性能。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類產(chǎn)品檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。檢驗項目、技術(shù)要求和檢驗方法見表8。表8檢驗項目1√√√√2 √ √3√√ 4√√ 5√√——6√√√√7√√√√8√√√√9√√√√√√√√√√√√—√—√ √ √ √ √ √7.2出廠檢驗每臺控制閥應(yīng)經(jīng)制造商的質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，由檢驗部門出具產(chǎn)品合格證書后方能出廠。出廠檢驗項目按表8的規(guī)定。7.3型式檢驗7.3.1有下列情況之一時，一般要進行型式檢驗：a)新產(chǎn)品試制定型鑒定；b)正式生產(chǎn)后如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變可能影響產(chǎn)品性能時；c)產(chǎn)品長期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時；d)正式生產(chǎn)時，定期或積累一定產(chǎn)量后應(yīng)當(dāng)周期性進行一次檢驗；T/CASMEXXXXX—XXXXe)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗要求時。7.3.2型式檢驗時，抽樣方法應(yīng)符合GB/T18271.1-2017中6.7的規(guī)定。7.4判定規(guī)則7.4.1型式檢驗從生產(chǎn)線終端經(jīng)檢驗合格的產(chǎn)品中或者產(chǎn)品成品庫中隨機抽檢2臺進行檢驗。7.4.2型式檢驗項目全部合格為型式檢驗合格；若有1項及以上不合格，應(yīng)加倍對不合格項抽樣復(fù)驗，仍有不合格項則判定型式檢驗不合格。8標(biāo)志、包裝、運輸和貯存8.1標(biāo)志8.1.1銘牌標(biāo)志在控制閥的適當(dāng)位置上應(yīng)固定銘牌