API法兰螺纹和焊连接的金属球阀

API 608-2008国外阀门标准( 美国石油协会标准 )相关标准汇编法兰、螺纹和焊连接的金属球阀2008 年 12 月第四版生效日期： 2009 年 6 月目录页数引言 .vii1 范围 .12 引用标准 .13 术语和定义 .24 压力- 温度额定值 .34.1阀门额定值 .34.2壳体额定值 .34.3阀座额定值 .35 设计 .45.1概述 .45.2阀体通道. .45.3阀体 .45.4防静电设计 .45.5球体和阀杆 .65.6球体 .65.7填料压盖及栓接 .65.8操作 .65.9法兰面间隙 .75.10 阀门壳体连接 .76.材料 .86.1壳体 .86.2阀体内件 .86.3栓接 .86.4密封性 .86.5铭牌 .96.6管螺纹螺塞 .97.检验、检查和试验 .97.1检查 .97.2装配 .97.3压力试验 .98.标记 .99.包装和运输 .1010.防火试验 .1011.推荐配件 .11附录 A 的资料由买方指定 .12附录 B 图 .13图1法兰面间隙的限制 .82典型的单向阀门符号 .10B.1典型的浮动球阀结构（单体式球阀为例） . .13B.2典型的固定球阀的结构 ( 分体式球阀为例).14表1阀座最小压力- 温度额定值( 磅/ 平方英寸，表压)32阀座最小压力- 温度额定值(Bar, 表压)43通道能通过的最小圆柱体直径5引言此 API 标准的目的， 是为了在建立一套石油炼制， 石油化工和化学处理的最终用户所需要的设计， 操作和性能要求， 这些要求附加于和超出“ASME B16.34，法兰，螺纹和焊接阀门”规定。跟下面的 API 标准一样， API 608 要为超出 ASME B16.34 标准之外的钢和合金钢球阀提出相似的附加要求API 标准 594，法兰、凸耳、对夹和对焊连接的止回阀API 标准 599，法兰、螺纹和焊连接的金属旋塞阀API 标准 600，石油和天然气工业螺栓阀盖闸阀API 标准 602，口径小于等于DN 100 的石油和天然气工业钢闸阀，截止阀和止回阀API 标准 603，耐腐蚀螺栓阀盖闸阀法兰和对焊API 标准 609，双法兰，凸耳以及对夹式蝶阀法兰、螺纹和焊连接的金属球阀1 范围1.1本标准规定了石油、石化及相关工业用的金属球阀 , 其范围如下：? 法兰连接端为 1/2 ” 20” (DN15 DN500)；? 对焊连接端为 /2 ” 20” (DN15 DN500)；? 承插焊连接端为 1/4 ” 2” (DN8 DN50)；? 螺纹连接端为 1/4 ” 2” (DN8 DN50)；? 符合 ASME B36.10M的公称管径1.2本标准适用的金属球阀的压力等级如下：? 150 磅， 300 磅， 600 磅的 (PN16,PN25,PN40和 PN100)法兰连接；? 150 磅， 300 磅， 600 磅的 (PN16,PN25,PN40和 PN100)对焊连接? 150 磅， 300 磅， 600 磅， 800 磅的 (PN16,PN25,PN40和 PN100)承插焊连接；? 150 磅， 300 磅， 600 磅， 800 磅的 (PN16,PN25,PN40和 PN100)承插焊连接。1.3本标准规定了以下通径尺寸：? 全通径；? 单缩径；? 双缩径。1.4浮动球阀门零件的术语如图 1 所示，固定球阀门零件的术语如图 2 所示。图 1 和图 2 只是用来说明阀门的基本结构，满足本标准要求的其他图形也可以采用。1.5本标准包括对金属球阀的附加要求，其余完全符合 ASME B16.34标准等级的要求。2 引用标准下列引用的文件构成本标准的一部分。有日期标注的引用， 只有那时的版本适用； 对于未标日期的引用，最新的版本适用。API 598 阀门的检验和试验API 607 阀门的防火试验要求ASME B1.1统一英制螺纹通用管螺纹( 英制)ASME B16.5法兰及法兰管件(NPS1/2”NPS24)标准1ASME B16.10面至面及端至端结构长度ASME B16.11承插焊和螺纹锻造管件ASME B16.20管道法兰用环垫式、螺旋缠绕式和夹层式金属垫片ASME B16.25对焊连接端ASME B16.34法兰、螺纹和焊接端阀门方形和六角螺母( 英制)ASME B31.3工艺管道ASME B36.10M焊接和无缝轧制钢管MSS SP-452旁通和排放连接3 术语和定义3.1（磅级） CLASS一个包含文字和数字的称号，用来参考压力 / 温度性能，并同时将阀门材料的机械性能和阀门尺寸特征考虑在内。它是由文字“磅级” （Class）和后面跟的一个无量纲的整数组成。这个数字不代表一个可以计量的值或被用作运算目的，除非此标准有其他的具体说明。一定磅级（Class）的阀门，它所允许的压力， 决定于阀门材质和适用温度，可在压力 / 温度额定值表格里看到。磅级（Class）适用于 NPS公称通径标称的钢阀门。3.2 NPS一个包含字母和数字的称号， 用于参考目的， 与管道系统中的配件通用。 它由字母 NPS跟着一个无量纲的数字组成， 这个数字间接地与物理口径或外圆直径相关联。 此无量词的数字在无前缀 NPS的时候可以用来做阀门尺寸的标识符。 但此数字不是一个可以计量的值或被用作计算目的。前缀 NPS适用于磅级（Class）标称的钢法兰。3.3 DN一个包含字母和数字的称号，用于参考目的，与管道系统中的配件通用。它有字母 DN跟着一个无量纲的数字组成， 这个数字间接地与物理口径或外圆直径相关联。 此无量词数字不代表一个可以计量的值或被用作运算目的， 除非此标准有其他的具体说明。 DN 适用于 PN标称的钢阀门。3.4 PN一个包含字母和数字的称号，用来参考压力 / 温度性能，并同时将阀门材料的机械性能和阀门尺寸特征考虑在内。它是由字母 PN和后面跟的一个无量纲的整数组成。这个数字不代表一个可以计量的值或被用作运算目的，除非此标准有其他的具体说明。一定PN的阀门，它所允许的压力，决定于阀门材质和适用温度，可在压力 / 温度额定值表格里看到。 PN 适用于 DN公称通径标称的钢阀门。24 压力- 温度额定值4.1阀门额定值阀门的压力- 温度额定值要小于壳体额定值或阀座额定值。4.2壳体额定值ASMEB16.34 中的“标准磅级表格”所阀门壳体的压力温度额定值须是壳体材料的额定值，见列（见 6.1 节壳体材料及描述） 。4.3阀座和密封额定值4.3.1PTFE和 R-PTFE的阀座额定值应用 PTFE（聚四氟乙烯）或改良型的 PTFE阀座的阀门和应用 R-PTFE（加强型聚四氟乙烯） 或改良型的 R-PTFE阀座需要与表格 1 和表格 2 中的值相同或更高的压力 - 温度额定值。阀座额定值其它材料非 PTFE或 R-PTFE材料的阀门，其阀座的压力温度额定值根据制造商标准， 然而，已经公布的阀座压力温度不能超过已经公布的壳体额定值。35 设计5.1 概述根据此标准设计和制造的阀门需要符合 ASMEB16.34 中标准磅级的要求和此标准规定的其他要求。5.2 阀体通道该阀体通道包括球体和通过阀体两端孔口尺寸， 连接可以是法兰式， 螺纹式，承插焊式或对焊式。这种流体通道的通径在此标准被分类为：全通径，单缩径，和双缩径。全通径，单缩径和双缩径的阀门，其通道在阀门的手柄或齿轮操作到达全开位置的时候，需要能够通过一个表 3 中规定直径的圆柱体。5.3 阀体阀门的壁厚应与 ASME B16.34对标准磅级的标准一致。 ASME 的壁厚是基于阀门的标准磅级而非 4.1 的压力/ 温度额定值。法兰式阀门的面到面尺寸和对焊式阀门的端至端尺寸应要符合 ASME B16.10 球阀的长型或短型要求。螺纹式和承插焊式的阀门的端到端尺寸根据制造商的标准。端法兰的尺寸和最终加工表面应符合ASME B16.5.对焊连接端需要根据 ASMEB16.25 的要求，其内径（在 ASMEB16.25 中的符号为 B）的公差根据 ASME B16.34.4承插焊接端需要符合ASME B16.11的要求, 其最小壁厚应符合ASME B16.34中的表 4。5.3.7螺纹端应按照 ASMEB1.20.1 规定的管螺纹。其最小壁厚应按照ASMEB16.34 中的表格4。5.3.8端法兰和端盖法兰要与阀体铸造或锻造为整体，除非买家同意铸造或锻造的法兰用全熔深对焊连接。采用焊接法兰的阀门需要符合 ASME B16.34段落 2.1.6 的要求。5.3.9上游密封的固定球阀中腔应有一个按 API 598 中所规定的阀座测试的试验孔。这个试验孔的锥管螺纹应符合 ASME B1.20.1 的标准，并有按 ASME B16.11规定的固体螺塞。其它的攻丝孔只在采购合同中有具体说明的时候才被允许，且其管螺纹应符合ASMEB.1.20.1 。5.3.10采购合同中若有排放，旁通或其它类型的辅助连接，应符合ASME B16.34的要求。5.4防静电设计（球- 杆- 体之间的电连续性）阀门应具备防静电结构，对于 NPS 2( DN 50)球阀，应使阀体和阀杆之间能导电；对于 NPS 2(DN 50) 的球阀，则要保证球体、阀杆和阀体之间能导电，其结构应该满足下列要求：取一台经过压力试验并至少开关过 5 次的新的干燥球阀作典型实验， 在电源电压不超过 12V 时，阀杆、阀体、球体的防静电电路应有小于 10 欧姆的电阻。55.5球体- 阀杆的设计和构造设计阀门时必须保证，当阀杆与球体的连接发生问题，或受压部分阀杆出现问题时，阀杆的任何部分都不会被内部的压力吹出。阀杆与球体连接处和受压部分阀杆（填料顶部以下）的抗扭强度必须要超出在压力界限外（填料顶部以上）阀杆部分至少 10%。阀杆和阀杆- 球体连接处的设计应满足，当施加于手柄或齿轮机构的力所产生的扭矩等于 15 磅- 英尺(20Nm)或 2 倍于制造商规定的扭矩要求 ( 取二者中的较大值) ， 应使其任何部位不产生永久变形或损坏。制造商规定的扭矩要求以介质是清洁、无油和干燥的空气最大压差为 100F(38) 时阀门的最大压差额定值为依据。5.6球体构造球体应为一个有圆柱孔的实心球体，其他空心球体结构，仅买方同意的情况下方可提供。5.7填料压盖和压盖螺栓填料压盖应是可调节的，在不用拆卸阀门部件和操作器的基础上也可以实现阀杆的重新密封。大于 NPS3(DN 80)的球阀不应采用螺纹连接阀盖和填料压盖， 除非采购商另有说明。（看图 1 和图 2 来分别部件。）不应采用垂直对分式压盖。使用时，压盖螺栓需要穿过填料压盖上的孔。填料压盖上的任何部位都不允许使用开口孔。当压紧填料的压缩力在100 华氏摄氏度（38）达5500PSI（38Mpa）时，填料压盖螺栓应设计成所受压力不会超过此螺栓材料抗拉强度的1/3 。5.8操作除非定单上另有规定，手动操作阀门应配有杠杆类手柄。齿轮需要配备手轮且其大小要符合的要求除非采供商另有规定，用杠杆扳手操作或齿轮箱操作，扳手长度或手轮直径应该下列要求设计，如所描述的制造商所推荐的最大压差下， 启闭球阀的力不得大于80lb（ 360N）。阀门必须是通过关闭设备（手柄或手轮）顺时针方向旋转关闭。阀门应有全开和全关的限位结构。手动齿轮操作器的首轮上应有表示开关方向的标志。6杠杠型手柄需要平行于球孔，使得杠杠能够指示球孔的位置。如果采购商明确要求采用圆的或椭圆的直接安装式手轮，那么设计中要包含一种永久性指示球孔位置的方式。阀门的开度指示应与阀门阀杆成一体，可通过在阀杆上的标记或阀杆的形状作开度指示。手扳手和手轮应安装牢固，并在需要时可方便地拆卸和更换；拆卸和更换扳手或手轮时，不会影响球阀的密封和阀杆。手柄或手动齿轮的操作器需要被设计，使得其只有在被正确安装从而能够指示开和关位置的时候才能装得上去，否者就无法安装。在定单上有规定时，阀门应备有可加锁 ( 如，挂锁) 的锁定装置，使阀门能在开启和关闭位置锁定。 锁定装置应设计成一个轴径为 5 16 英寸(8mm)、 长度小于 4 英寸(102mm)的锁，能通过合适的孔插入而锁定。即使定单上未说明；提供一个锁定装置是允许的。关闭位置不应与填料压盖，压盖法兰或压盖螺栓连为整体。5.9端法兰面间隙5.9.1法兰式球阀的端法兰面环形径向间隙位于ASME B16.20 同心缠绕式垫片的密封面上，间隙不能超过0.030in.(0.75mm) ； 看图 1 中的尺寸 b。这种情况的一个例子就是存在于阀体镶圈外缘直径和阀门端法兰内孔之间的径向间隙，如图B.1 所示。对于如图 B.1 所示的镶套式阀体的球阀，其垫片密封面外径位于ASME B16.20同心缠绕式垫片的密封区域以内， 阀体镶圈法兰面不能突出阀门端法兰之外。 同时，阀体镶圈法兰凹入阀门端法兰面不能超过 0.010in （0.25mm）以上。看图片 1 中的尺寸 a。5.10阀门壳体连接在壳体的栓接部分，螺母和螺栓头受力面与紧固件螺孔或光孔的中心线垂直度的偏差小于 1。当通过栓接连接装配壳体时， 栓接应该采用带螺母的螺柱或带头螺钉， 。螺母应为 ASMEB18.22 的半光六角螺母。螺母螺柱的螺纹需要根据 ASMEB1.1，除非采购商要求采用公制系列螺栓。1in （25.4mm）或者更小的螺栓采用粗牙螺纹（ UNC） ，超过 1in （25.4mm）的螺栓采用 8 牙螺纹系列（8UN）。根据 ASME B1.，1螺栓和螺柱应为 2A 等级，螺母应为 2B 等级.每个螺栓或螺纹壳体连接的计算都必须根据ASME B16.34的6.4 部分。76材料6.1壳体壳体，包括阀体，阀盖，端盖，体盖，阀体镶套，和耳轴盖，其材料必须根据ASME B16.34的规定。看图B.1 和图 B.2。6.2内件阀门的内部金属部件，包括：球体，阀杆，金属阀座和阀座支撑圈，必须有与壳体相同的化学成分并具有与壳体相同或更好的机械性能和防腐性能。 采购商可以规定内件材质有比壳体更好的防腐性能或更高的强度。看图 B.1 和 B.2.6.3螺栓阀体，端盖和壳体连接以及填料压盖的螺栓至少是 ASME B16.5中规定中等强度。采购商也可以要求更高等级的螺栓材料 。6.4阀杆密封，阀体密封和垫片阀杆密封，阀体密封和垫片的材料要适用于阀门制造商所规定的最大工作温度和相应的最大工作压力等级。任何垫片的金属部分要与壳体材料相当或更好的防腐性能。6.5铭牌铭牌材料须用奥氏体不锈钢或镍合金钢。 标牌应用焊接或用与标牌材料相同的销钉固定在阀体上。6.6螺纹塞子8用来密封锥管螺纹孔 ( 见的螺塞材料的抗腐蚀性能应至少与壳体材料相同。 任何形式的铸铁塞子都不应被接受。7 测试检查和实验7.1测试和检查制造商应对每台阀门按 API 598 进行外观检验。当买方指定在阀门制造商工厂测试和检验时，此测试和检验要根据API598 的规定.7.2装配轻质润滑油和防咬伤的化合物可以有利于金属零件的装配。可以用粘稠度不超过煤油的轻质润滑油装配 O形圈或其他在阀门装配时需要移动的密封。在测试之前，球体和阀座密封面不能有任何密封剂或油脂。7.3压力测试每台阀门应按照API 598 的规定进行测试。8 标记8.1标牌应按照 ASME B16.34的规定标记，并标注“ API608.”8.2当阀门端法兰是环连接时应作标记注明。环形槽号码（如 R24）应标记在端法兰的外径上。环形槽号码参照ASME B16.5中的规定。8.3下面说明单向阀门的特殊标记。阀门被设计或者改造成只有一个密封方向时应标记出单向的阀座。标记需要设计在阀体合适的位置或铭牌上（见 6.5 ）。标记要由字母和符号构成，通过铸，冲压或其他方式与阀门成一整体，或者标记在标牌上（看 6.5 ）或两者都采用。如果在阀体上采用冲压方式，须用低冲压。典型的标记包括指示首选密封方向的箭头或“高压端”标记在适当位置或铭牌上。见图 2.9图 2典型单向性阀门的识别符号9 包装和运输要求9.1在包装或运输之前，每台阀门的试验介质应排干，包括阀座之间、球体周围的阀体空腔处和空心球体的空心处。9.2采用 ASME B16.34第 1 组所列的壳体材料的阀门，需要在所有没有加工的外表面涂上无铅防锈涂层。9.3没有防大气腐蚀的被车过或螺纹的表面需要度一层易清除的不含铅的抑锈剂。9.4木材，木材纤维，塑料或金属材质的保护性塞子要安全地塞进承插焊接和螺纹连接阀门的末端，或套在外螺纹连接头末端的外面。这些保护性塞子和保护盖应这样设计，如不完全拆除保护塞子和保护盖阀门就不能安装。9.5木材，木材纤维，塑料或金属材质的保护性盖子要安全地附在法兰和对焊连接的阀门连接端来保护垫圈表面和焊接预备端。这种保护盖应这样设计，如不完全拆除保护盖阀门就不能安装。9.6运输期间，球体应处于全开位置，除非阀门配有弹簧关闭驱动装置。9.7排放孔应配置全紧固螺纹的实心金属螺塞， 见 和 6.6 。用来密封螺塞的螺纹密封剂要适用于阀门使用中的标准压力温度等级，或按照采购商与阀门生产商的协议。9.8如在合同订单中没有规定出口包装，阀门应防止在包装运输期间损坏。9.9如果出口包装在采购单中有规定，阀门需要放在木箱或板条箱中并固定，防止个别阀门在箱里移动。1010 防火测试如果阀门要求经过防火测试， 或者采购商要求按 API 607 防火测试的阀门，那么提供的阀门设计必须已经成功通过 API607, 阀门的测试防火测试的要求 的当前版本。11 零件若采购单中有规定， 制造商需要提交一份包含所涉及的部件的完整列表。 这张列表需要包含装配图来辨别所涉及的零部件以及部件号码。11附录 A（非正式）需要采购商详细规定的信息1 如果采购商需要不同与此标准的金属球阀， ，在采购合同中需明确说明这些与此标准不同的要求。2 如果此标准之外的额外要求， ，那么采购商只只需需要要指指定定API 608 和下面所列的这些项目。 。3 中括号中的数字表示此文件中参考章节号公称通径【 1.1 】：公称压力【 1.2 】：连接形式【 1.2 】：钻孔尺寸类别【 1.33】：壳体材料【 6.1 】：内件材料【 6.2 】：阀座和密封材料【 4.3 和 6.4 】操作类型【 5.8 】：ASME B16.10 的长型和短型【 NPS 6(DN 150) 和更大的150LB 300LB (PN16,25,40)】：采购可以规定的可选项目锁定装置【】：采购商检验【】：补充检查【：螺栓材料【 6.3 】：特殊的油漆漆或或镀镀层层：出口包装【 9.9 】：附加连接【】：建议配件【 11】：阀体腔超负荷保护【看部分】：API 607 防火测试设计【 10】：12附录 B名称1 手柄(手动) handle (lever type)2 填料压盖 gland flange3 球体 ball4 阀体 body5 阀杆 stem6 阀杆螺母 stemnut7 压盖螺栓 gland bolting8 阀杆 填料 gland bolting9 止推垫片 thrust washer10 垫片 body seal11 阀 座压套 body insert12 阀座 seat图 B.1- - 典型浮动球阀结构( ( 一片式)13名称1 阀杆 stem2 上盖 cover3 止推垫片 thrust washer4 阀座 seat5 阀体 body6 球体 ball7 滑动轴承 trunnion bearing8 下阀杆 turnnionion9 填料压盖 gland10 压盖螺栓 coverbolting11 上盖垫片 ccover sseal12 阀杆 填料 stem sseal13 阀体 垫片 body sseal14 阀盖 body ccap15 阀座弹簧 seatspring16 阀体螺栓 body bolting17 阀杆密封 turnnionseal18 支撑板 turnnion plate19 滑动轴承 bearingspacer图 B. 2 典型固定球阀部件（组合式）术语14