阀门质量检验中发现的问题与探讨

王亮，刘玉帮，李东东

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

阀门质量检验中发现的问题与探讨

王亮，刘玉帮，李东东

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

针对阀门质量检验中发现的问题，通过对阀门结构的强度校核，验证阀门结构是否满足阀门设计要求，并对阀门质量检验中检验结果的判定，提出将阀门质量检验项目分为A、B两类的合理化建议。

阀门；阀杆强度；强度校核

1 发现问题

在2016年产品质量抽检中，共检验阀门24组样品，其中规格为JQ61Y-250C DN65的1组截止阀不符合标准要求，不符合项目为阀体与阀盖连接、阀杆结构2项。虽然以上2个项目与标准不符，但检验人员本着认真负责的态度，通过查阅阀门的设计手册，验证阀门设计是否满足阀门设计手册及安全使用要求。

2 设计验证

由于无产品的设计图纸，检验人员以产品的实际测量参数作为设计参数进行验证。验证主要为2项不合格项目，阀体与阀盖连接、阀杆结构。

2.1 阀体与阀盖连接

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》第4.6.1条规定：阀体与阀盖的连接应当采用法兰、密封垫片和螺柱螺母连接的形式[1]。在《实用阀门设计手册》中规定阀体与阀盖的连接有法兰、螺栓连接和螺纹连接2种，此阀门阀体与阀盖连接采用的是螺纹连接形式[2]。按照《实用阀门设计手册》中5.3.2.1规定，螺纹连结的阀体和阀盖组件，螺纹的总剪切面积应满足式（1）。

式中：K为系数；PN为公称压力，MPa；Ag为由垫片或其他密封件的有效周边所限定的面积，cm2；As为螺纹总抗剪有效面积，cm2。

其中K=0.97；PN=250 MPa；密封圈外半径为48 cm，密封圈内半径为36 cm，Ag=π(482-362)；螺纹外半径为38 cm，螺纹内半径为36.2 cm，螺纹共15圈，As= π（382-36.22）×15；上述数据代入式753≤4 200，满足设计手册要求。

2.2 阀杆结构

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》第4.9.1条规定：阀杆材料必须是一个整体的，不允许采用焊接方式拼接组成。该截止阀采用卡套将上下分段阀杆连接在一起，因此不满足标准要求。《实用阀门设计手册》中有上下分段阀杆结构，并给定强度验算公式：

测得bT=8 mm，dF=34 mm，查表ψ=0.77，p=25 MPa，将以上数据代入式（6），得：

FT=ψdFbTp=5236N

测得DMN=52 mm，bM=5 mm，查表qMF=40 MPa，将以上数据代入式（5），得：

FMF=π(DMN+bM)bMqMF=35 796 N

将以上数据代入式（4），得：

将以上数据代入式（2），得：

FFZ=FMZ+FT=104 794 N

阀杆材料为40 Cr，许用拉应力[σL]=280 MPa，阀杆所能承受的最大轴向作用力为：

从另一角度对阀杆强度进行验证：按照GB/T 12235—2007《石油石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》表6规定，该规格阀门的阀杆最小直径为31.8 mm，实测阀杆最小直径为34 mm，满足标准要求；上下分段阀杆的直径相同，现只需验证卡套的截面积能否满足要求。卡套外径为51 mm，内径为34 mm，截面积为；阀杆有效截面积为mm2；卡套截面积＞阀杆截面积，因此，阀杆满足使用要求。

3 阀门检验项目探讨

按照GB/T 12235—2007《石油石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》表12规定，阀门出厂检验的项目有：壳体试验、上密封试验、密封试验3项，型式检验除上述3项还包括阀体壁厚测量、阀杆直径测量、阀杆硬度测量、密封面硬度测量、材质成分分析、阀体材质力学性能、静压寿命试验、阀体标志检查、铭牌内容检查、无损检测。上述项目中，除阀体材质力学性能、静压寿命试验2项在阀门质量检验过程中无法进行（阀体材质力学性能是通过阀体母材制样进行试验；静压寿命试验时间过长），其他项目都已包含，但在阀门型式检验项目中并未规定阀门结构的检验项目，而通过查阅阀门其他检验标准及《实用阀门设计手册》也未对阀门结构检验提出要求，因此，以阀门结构不符合标准GB/T 12235-2007的要求而判定阀门不合格，结论还有待商榷[3-5]。

4 阀门质量检验判定的建议

1）对于阀门产品标准中明确检验数据的参数，严格按照标准中规定的参数判定。

2）对于阀门产品结构形式不符合标准要求的，对阀门现有结构进行强度校核，在检验报告中的检验结论中，将校核结果进行说明。

3）将阀门质量检验项目分A、B两类，对于通过检验设备测量的项目划分为A类项，目测的项目划为B类项；任一A类项不合格，判定产品不合格；B类项判定，如经强度校核符合阀门设计要求，判定产品合格，如不符合阀门设计要求，判定产品不合格。

[1]全国阀门标准化技术委员会.石油石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀：GB/T 12235—2007[S].北京：中国标准出版社,2007.

[2]陆培文.实用阀门设计手册.[M].3版.北京：机械工业出版社,2012.

[3]杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社,1995.

[4]全国阀门标准化技术委员会.通用阀门碳素钢铸件技术条件：GB/T 12229—2005[S].北京：中国标准出版社,2005.

[5]全国阀门标准化技术委员会.阀门术语：GB/T 21465—2008[S].北京：中国标准出版社,2008.

In view of the problems found in the quality inspection of the valves,it is verified whether the valve structure meets the requirements of the valve design through the strength checking of the valve structure,and it is recommended that the valve quality inspection items be divided into two categories：A and B.

valve;valve stem strength;strength checking

2017-05-11

王亮（1984-），男，工程师,现主要从事产品质量检验工作。