GB∕T 38520-2020 船用超低溫拉斷閥

中華人民共和國國家標準船用超低溫拉斷閥2020-03-06發(fā)布2020-10-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會發(fā)布Ⅰ前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4分類 5技術(shù)要求 6試驗方法 7檢驗規(guī)則 8標志、包裝、運輸和貯存 附錄A（資料性附錄）拉斷閥典型結(jié)構(gòu) Ⅲ前言本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。量有限公司、張家港富瑞閥門有限公司、武漢三江航天遠方科技有限公司、杭州新亞低溫科技有限公司、煙臺泰悅流體科技有限公司、廣東中船軍民融合研究院有限公司。本標準主要起草人：魏華興、吳順平、劉鐵英、吳永峰、涂環(huán)、曾學兵、王建榮、王君、余峰、孫李龍、徐錦誠、李潤、王瑞東、盛威、安麗麗、楊鵬、周杰、史立平、馬軍、程軍、姜斌。1船用超低溫拉斷閥本標準規(guī)定了船用超低溫拉斷閥（以下簡稱“拉斷閥”）的分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標閥的設(shè)計、制造和驗收。2規(guī)范性引用文件件。凡是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/TGB/TGB/T不銹鋼棒GB/T9124.1鋼制管法蘭第1部分：PN系列GB/T13306標牌GB/T24925低溫閥門技術(shù)條件GB/T30832—2014閥門流量系數(shù)和流阻系數(shù)試驗方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。下列術(shù)語和定義適用于本文件。拉斷閥當受到一定的外力作用時，能安全斷開，并且兩端自動封閉的安全裝置。完全關(guān)閉時間拉斷閥受外力作用時，自兩端安全斷開至自動封閉所經(jīng)歷的時間。注：完全關(guān)閉時間單位為秒(s)。3.3拉斷力使拉斷閥兩端安全斷開時所受到的作用力。注：拉斷力單位為千牛(kN)。23.4防靜電結(jié)構(gòu)保證殼體及閥芯之間能導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)。4分類拉斷閥按結(jié)構(gòu)型式主要分類如下：a)致斷螺栓式拉斷閥，典型結(jié)構(gòu)示意圖參見附錄A的圖A.1;b)拉索斷開式拉斷閥，典型結(jié)構(gòu)示意圖參見附錄A的圖A.2。4.2基本參數(shù)4.2.1致斷螺栓式拉斷閥的基本參數(shù)見表1。表1致斷螺栓式拉斷閥的基本參數(shù)公稱尺寸公稱壓力設(shè)計壓力設(shè)計溫度軸向拉斷力DNPNMPa℃kN小于或等于連接軟管抗拉強度的2/3LNG液態(tài)介質(zhì)溫度為-162℃、內(nèi)部無壓力工況下，致斷螺栓沿軸向被拉斷所用力的設(shè)定值。4.2.2拉索斷開式拉斷閥的基本參數(shù)見表2。表2拉索斷開式拉斷閥的基本參數(shù)公稱尺寸公稱壓力設(shè)計壓力設(shè)計溫度軸向脫開力DNPNMPa℃kN大于或等于安全銷的抗拉強度LNG液態(tài)介質(zhì)溫度為-162℃、內(nèi)部無壓力工況下，安全銷被拉斷后卡箍脫開時所用力的設(shè)定值，在能夠防止人員誤操作的前提下應(yīng)盡可能小。34.3產(chǎn)品標記 拉斷閥型號表示方法如下 拉索斷開拉索斷開式|示例：公稱尺寸為DN50,公稱壓力為PN16,殼體材料為06Cr17Ni12Mo2的致斷螺栓式拉斷閥標記為：船用超低溫拉斷閥DLD1R16050。5技術(shù)要求5.1設(shè)計與結(jié)構(gòu)5.1.1拉斷閥的設(shè)計應(yīng)確保在外部結(jié)冰至表3規(guī)定的厚度時仍能實現(xiàn)拉斷功能。表3拉斷閥表面冰層厚度值單位為毫米公稱尺寸DN≤80>80表面冰層厚度設(shè)計值密度為800kg/m的固態(tài)冰。5.1.2拉斷閥應(yīng)設(shè)有防靜電結(jié)構(gòu)，確保殼體、閥芯等任何與介質(zhì)接觸部分具有導(dǎo)電連貫性，放電路徑電阻小于10Ω。5.1.3拉斷閥應(yīng)具有一定的抗彎和抗拉性能，防止部分斷開或被意外拉斷。5.1.4致斷螺栓式拉斷閥的設(shè)計應(yīng)避免致斷螺栓在預(yù)緊時致斷部分受力。5.1.5拉斷閥的設(shè)計應(yīng)防止機械結(jié)構(gòu)被意外卡死（例如拉索式拉斷閥出現(xiàn)卡箍與殼體卡死等現(xiàn)象導(dǎo)致無法正常被拉斷或脫開，或部分被拉斷導(dǎo)致大量泄漏發(fā)生。5.1.6拉斷閥被拉斷后的完全關(guān)閉時間應(yīng)不大于3s。5.1.7拉斷閥應(yīng)采用法蘭連接。5.2.1拉斷閥的線性尺寸未注公差按GB/T1804—2000中m級的規(guī)定。5.2.2拉斷閥的形位公差按GB/T1184—1996中K級的規(guī)定。5.2.3拉斷閥殼體的最小壁厚應(yīng)符合表4的要求。4表4殼體最小壁厚單位為毫米公稱尺寸DN殼體最小壁厚5.2.4法蘭連接型式和尺寸應(yīng)符合GB/T9124.1或其他公認標準的要求。5.3外觀質(zhì)量5.3.1拉斷閥外表面應(yīng)光滑、平整，無剝落、開裂等缺陷。5.3.2拉斷閥標志應(yīng)清晰完整。5.4.1拉斷閥的材料應(yīng)與工作壓力和溫度相適應(yīng)，材料選用時應(yīng)符合下列要求：a)在低溫條件下，材料不應(yīng)產(chǎn)生低溫脆性破壞；b)在低溫條件下，材料的組織結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定，以防止材料相變而引起體積變化；c)采用焊接結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮低溫條件下材料的焊接性能和焊縫的可靠性。5.4.2拉斷閥殼體、閥芯等主要零部件材料應(yīng)采用經(jīng)固溶處理的奧氏體不銹鋼鍛件，奧氏體不銹鋼應(yīng)選用符合GB/T1220—2007規(guī)定的06Cr17V型缺口沖擊試驗，其平均沖擊功應(yīng)不低于27J（橫向取樣）。5.4.3緊固件、密封件根據(jù)其適用的工作壓力和溫度按GB/T24925規(guī)定的材料要求選用。5.4.4拉斷閥材料經(jīng)檢驗合格后方可投產(chǎn)。5.5.1流量和壓力損失5.5.2.1拉斷閥的兩個單閥連接前，各閥體分別在2.4MPa的液壓條件下，應(yīng)無損壞、變形和滲漏現(xiàn)象。5.5.2.2拉斷閥組裝后，整個殼體在2.4MPa的液壓條件下，應(yīng)無損壞、變形和滲漏現(xiàn)象。5.5.3.1拉斷閥的兩個單閥連接前，在環(huán)境溫度下，各閥體分別在0.05MPa和1.76MPa的氣壓條件下，應(yīng)無泄漏現(xiàn)象。5.5.3.2拉斷閥組裝后，在環(huán)境溫度下，分別在0.05MPa和1.76MPa的氣壓條件下，應(yīng)無泄漏現(xiàn)象。5.5.4.1拉斷閥的兩個單閥連接前，在不高于-162℃的低溫條件下，兩端閥體分別在0.05MPa和1.76MPa的液壓條件下，應(yīng)無可見泄漏。5.5.4.2拉斷閥組裝后，在不高于-162℃的低溫條件下，分別在0.05MPa和1.76MPa的液壓條件下，應(yīng)無可見泄漏。55.5.5低溫拉斷性能在不高于-162℃的低溫條件下，致斷螺栓式拉斷閥受到軸向、與軸向成45°和90°方向的拉伸時，5.5.5.2拉索斷開式拉斷閥開力值時，拉斷閥應(yīng)能從設(shè)定部位安全脫開，且脫開動作無阻滯。拉索斷開式拉斷閥脫開力值允許誤差在±10%以內(nèi)。5.5.6拉斷密封性拉斷閥在受外力斷開后，兩端應(yīng)能自動密封，且無可見泄漏。拉斷閥受外力脫開后，在離地面1.5m高處跌落后，應(yīng)無損壞和可見泄漏。5.5.8復(fù)位操作性能5.5.9耐低溫高壓沖擊性能象，但允許閥體密封面有泄漏。拉斷閥應(yīng)具有耐火性能，其耐火結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)確保在軟密封被燒壞失效時仍能保持一定的密封性能。6試驗方法法進行檢驗。6.2外觀質(zhì)量用數(shù)字萬用表或電橋測量拉斷閥殼體、閥芯之間的電阻，測量電壓不得超過12V。66.4.1流量和壓力損失閥壓力損失值。具體試驗按照GB/T30832—2014規(guī)定的方法進行。6.4.2.1拉斷閥斷開狀態(tài)（兩個單閥連接前）拉斷閥連接前，兩端閥體分別進行試驗。試驗時閥體一端由自身單向閥芯封閉，在另一端向閥體內(nèi)部充入水，逐漸加壓至2.4MPa,在表5規(guī)定的保壓時間內(nèi)，觀察閥體及各連接部位有無損壞、異常變形或泄漏現(xiàn)象。表5強度試驗時間單位為分公稱尺寸DN>50試驗保壓時間6.4.2.2拉斷閥連接狀態(tài)（組裝后）拉斷閥處于連接狀態(tài)，封閉其一端進口，在另一端向殼體內(nèi)部充入水，逐漸加壓至2.4MPa,在表5規(guī)定的保壓時間內(nèi)，觀察殼體及各連接部位有無損壞、異常變形或泄漏現(xiàn)象。6.4.3.1拉斷閥斷開狀態(tài)（兩個單閥連接前）試驗介質(zhì)為壓縮空氣或氮氣；試驗溫度為環(huán)境溫度。進行試驗。試驗時閥體一端由自身單向閥芯封閉，在另一端向閥體內(nèi)部充入試驗介質(zhì)，分別調(diào)節(jié)壓力至壓和高壓密封試驗時，壓力表的精度應(yīng)滿足試驗壓力的要求，必要時應(yīng)更換壓力表。6.4.3.2拉斷閥連接狀態(tài)（組裝后）試驗介質(zhì)為壓縮空氣或氮氣；試驗溫度為環(huán)境溫度。壓和高壓密封試驗時，壓力表的精度應(yīng)滿足試驗壓力的要求，必要時應(yīng)更換壓力表。6.4.4低溫密封性拉斷閥低溫密封性試驗應(yīng)在常溫密封性試驗合格后進行。試驗介質(zhì)為液氮，試驗溫度不高于-162℃。7拉斷閥低溫試驗前，應(yīng)進行清理和干燥，不應(yīng)殘留常溫試驗介質(zhì)在閥腔內(nèi)部。6.4.4.2拉斷閥斷開狀態(tài)（兩個單閥連接前）拉斷閥連接前，兩個單閥的低溫密封性試驗方案如圖1所示。說明：1—拉斷閥（單閥2—緩沖罐；3—安全閥；4、5—壓力表(Y1~Y4);6—工藝閥(K1~K4);7—溫度計(T1、T2)。圖1拉斷閥斷開狀態(tài)（單閥）低溫密封性試驗裝置試驗時，打開工藝閥門K1、K2向安裝在拉斷閥單閥（密封面朝下）上方的緩沖罐內(nèi)充裝液氮，在冷工藝閥門調(diào)節(jié)緩沖罐內(nèi)液面及系統(tǒng)壓力，使液氮液面始終高于拉斷閥閥體，分別將系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)至否有液氮可見泄漏現(xiàn)象。在做低壓和高壓密封試驗時，壓力表的精度應(yīng)滿足試驗壓力的要求，必要時應(yīng)更換壓力表。6.4.4.3拉斷閥連接狀態(tài)（組裝后）拉斷閥組裝后，低溫密封性試驗方案如圖2所示。試驗時，打開工藝閥門K1、K2向安裝在拉斷閥上方的緩沖罐內(nèi)充裝液氮，在冷卻期間，適時通過安裝在閥體外側(cè)的溫度計監(jiān)測閥體溫度，直至達到試驗溫度；然后通過工藝閥門調(diào)節(jié)緩沖罐內(nèi)液面及系統(tǒng)壓力，使液氮液面始終高于拉斷閥閥體，分別將系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)至≤0.05MPa和≥1.76MPa,保壓時間高壓密封試驗時，壓力表的精度應(yīng)滿足試驗壓力的要求，必要時應(yīng)更換壓力表。8說明：1—溫度計(T1、T2);2—拉斷閥；3—緩沖罐；4—安全閥；5—工藝閥(K1~K4);6、7—壓力表(Y1~Y4)。圖2拉斷閥低溫密封性試驗裝置6.4.5低溫拉斷性能到表3的規(guī)定值時，啟動拉力裝置，使拉斷閥受到拉力作用，逐步增大拉力直至致斷螺栓被拉斷，拉斷閥安全斷開。用懸掛裝置保護斷開后的拉斷閥不會掉落，用測力計記錄在拉斷閥斷開過程當中拉力最大值。試驗時，應(yīng)分別測試軸向0°、與軸向成45°、與軸向成90°狀態(tài)下的拉斷力。每個角度狀態(tài)下至少測試3次，每次測試值均應(yīng)在5.5.5.1規(guī)定的拉斷力范圍內(nèi)。9說明：1、10—管線（左側(cè)、右側(cè)）；2—緩沖罐；3—工藝閥(K1~K6);4、5—壓力表(Y1~Y4);6—懸掛裝置；7—測力計；8—拉力裝置；13—溫度計(T1、T2)。圖3致斷螺栓式拉斷閥低溫拉斷性能試驗裝置6.4.5.2拉索斷開式拉斷閥溫度計監(jiān)測閥體溫度；向拉斷閥表面噴水霧使拉斷閥表面結(jié)冰，當溫度達到試驗溫度，表面冰層厚度達用懸掛裝置保護脫開后的拉斷閥不會掉落，用測力計記錄在拉斷閥斷開過程當中拉力最大值。試驗應(yīng)至少測試3次，每次測試值均應(yīng)在5.5.5.2規(guī)定的軸向脫開力范圍內(nèi)。說明：1、10—管線（左側(cè)、右側(cè)）；2—緩沖罐；3—工藝閥(K1~K6);4、5—壓力表(Y1~Y4);6—懸掛裝置；7—測力計；8—拉力裝置；12—拉斷閥；13—溫度計(T1、T2)。圖4拉索斷開式拉斷閥低溫拉斷性能試驗裝置6.4.6拉斷密封性拉斷閥拉斷后的密封性試驗可結(jié)合圖3（適用于致斷螺栓式拉斷閥）或圖4（適用于拉索斷開式拉斷閥）的試驗裝置進行。當拉斷閥在低溫條件下被拉斷后，通過調(diào)節(jié)工藝閥分別使兩端試驗管線壓力調(diào)節(jié)是否有液氮可見泄漏現(xiàn)象。在做低壓和高壓密封試驗時，壓力表的精度應(yīng)滿足試驗壓力的要求，必要時應(yīng)更換壓力表。拉斷閥耐跌落試驗可結(jié)合圖3（適用于致斷螺栓式拉斷閥）或圖4（適用于拉索斷開式拉斷閥）的試拉斷閥在低溫條件下被拉斷后，通過釋放懸掛裝置，將右側(cè)斷開后的拉斷閥連同軟管以自由落體方式跌落到混凝土地面上，觀察閥體是否受損，各連接部位和密封面是否有液氮可見泄漏現(xiàn)象。試驗應(yīng)至少進行3次。表6測試軟管長度單位為米公稱尺寸DN測試軟管長度35786.4.8復(fù)位操作性能結(jié)合6.4.5、6.4.3和6.4.4的試驗進行。試驗過程中允許更換易損件，確保拉斷閥內(nèi)部無壓力。6.4.9耐低溫高壓沖擊性能將經(jīng)過上述試驗驗證合格后的拉斷閥的兩個單閥，在6.4.4.1規(guī)定的低溫試驗條件下，按6.4.2.1耐壞現(xiàn)象。7檢驗規(guī)則拉斷閥檢驗分為：a)型式檢驗；b)出廠檢驗。7.2型式檢驗7.2.1凡屬下列情況之一者，應(yīng)進行型式檢驗：a)新產(chǎn)品試制、定型或鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；b)首制產(chǎn)品，包括轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的首制產(chǎn)品；c)產(chǎn)品材料、結(jié)構(gòu)、工藝有重大改變，可能影響產(chǎn)品性能或質(zhì)量；d)產(chǎn)品停產(chǎn)2年后，恢復(fù)生產(chǎn)時；e)國家質(zhì)量監(jiān)督部門或檢驗主管部門提出進行型式檢驗要求時。7.2.2拉斷閥型式檢驗項目按表7的規(guī)定。驗后的樣品不應(yīng)再作為出廠檢驗的產(chǎn)品。12GB／T38520—2020表7檢驗項目表序號檢驗項目型式檢驗出廠檢驗要求章條號試驗方法章條號1尺寸2外觀質(zhì)量3導(dǎo)電性4耐壓強度5常溫密封性6低溫密封性7流量-壓力損失特性8低溫拉斷性能9復(fù)位操作性能10拉斷密封性11耐跌落性能12耐低溫高壓沖擊性能—13耐火性能—”為必檢項目；“—”為不檢項目。7．2．4全部型式檢驗項目符合要求的拉斷閥，則判為型式檢驗合格。若有不符合要求的項目，允許在采取糾正措施后進行復(fù)驗。復(fù)驗只允許一次。若復(fù)驗符合要求，仍判拉斷閥型式檢驗合格；若復(fù)驗仍有不符合要求的項目，則判拉斷閥型式檢驗不合格。7．3．1每臺拉斷閥在出廠前均應(yīng)進行出廠檢驗。7．3．2出廠檢驗的項目按表7的規(guī)定。7．3．3全部出廠檢驗項目符合要求的拉斷閥，判定為出廠檢驗合格。若有不符合要求的項目，允許在采取糾正措施后進行復(fù)驗。復(fù)驗只允許一次。若復(fù)驗符合要求，仍判該拉斷閥出廠檢驗合格；若復(fù)驗仍有不符合要求的項目，則判該拉斷閥出廠檢驗不合格。8標志、包裝、運輸和貯存8．1．1每臺拉斷閥殼體上應(yīng)設(shè)有關(guān)于產(chǎn)品型號的永久性標記。8．1．2每臺拉斷閥應(yīng)在殼體明顯位置處設(shè)有耐腐蝕金屬銘牌，銘牌制作應(yīng)符合GB/T13306的要求。銘牌應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：a)產(chǎn)品名稱、型號；b)公稱尺寸；c)公稱壓力；d)設(shè)計溫度，單位為