T/CAS ES381714001-2022《工业品质量分级评价规则 套筒调节阀》探讨与分析

孙志民 缪克在 齐会平 朱博唯 李海聪

摘 要：为了提升套筒调节阀产品质量与应用安全可靠性、助推国产化替代水平，优化石油石化领域采购环节、降低采购成本，实现好中选优目标，解决供应商对质量分级的认识差异导致的评价结果未能达到预期目标等问题。本文通过对T/CAS ES381714001-2022规定的适用范围、基本资质、生产保障能力、产品性能测试等进行了探讨，与TSG 07-2019、GB/T4213-2008等进行对比分析，阐述了现有技术规范、国家标准中对套筒调节阀产品归口特种设备类别、专用生产与测试设备描述、仅能判定合格与否（未能质量分级）等的不足与局限性，为套筒调节阀（控制阀）国家标准的修订、安全技术规范的完善提供了技术指引与支持。

关键词：套筒调节阀，国产化，质量分级，探讨与分析

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.05.026

0 引言

套筒调节阀具有优越的在线可修复性和调节特性，在工业流体输送（如高压降液体、气体、蒸汽等）领域得到广泛应用，在工业自动化调节阀应用中所占比重较大。为了优化采购环节、降低产品全周期成本、提升产品品质、助推国产化精品制造，2018年中国特种设备检测研究院牵头制定套筒调节阀质量评价办法，2020年进行了修订并形成了EQE 381714001-2020《易派客产品质量评价办法套筒调节阀》[1]。套筒调节阀质量评价实施近3年来，出现了对质量评价办法涉及流程、适用范围、基本资质、生产保障能力、产品性能测试、产品分级原则中等涉及的创新设计、概念与方法等理解不到位、评价规则在行业内普及广度不够深入等系列问题，导致厂家对产品质量预期与评价结果存在较大差别、引导厂家提升质量受限、平台筛选优质厂家受限等不利影响，不利于产品质量提升、质量评价实施以及用户的安全可靠使用产品。为了解决上述问题，团体标准T/CAS ES381714001-2022[2]《工业品质量分级评价规则 套筒调节阀》发布，以期普遍推广应用，提升套筒调节阀中国制造。

本文结合国家安全技术规范TSG 07-2019[3]、TSGD7002-2006[4]，国际/国家/行业标准（IEC 60534-4：2021[5]、GB/T 4213-2008[6]等），对国家团体标准T/CAS ES381714001-2022进行剖析，找出共性难点、疑点，以期促进套筒调节阀行业质量提升发展、产品安全可靠性提升、产品全周期成本的降低，以及为后续套筒调节阀国家标准的制修订提供技术支持。

1 适用范围

T/CAS ES381714001-2022规定了介质温度－29℃以上、PN16～PN420（Class150～Class2500）的气动套筒调节阀产品质量评价。该标准明确了－29℃以下的低温型套筒调节阀、公称压力低于PN16或Class150以及高于PN420或者Class2500的套筒调节阀不在质量评价范围内，同时界定该标准适用于套筒调节阀的驱动方式应为气动，阀芯/阀座结构应为笼式套筒结构。

目前，多数企业型号编制采用厂里自定义的编制方法，均未按国家标准如GB/T 32808-2016[7]进行编制，未能从型号上区分产品结构特征。为了减少质量评价送样偏离，对气动套筒调节阀概念综述如下：是指具有围绕截流元件或启闭件（阀瓣或阀芯）提供导向定位、流量特性或者密封面的笼型结构零件，调节流量、压力、温度等作用的一种阀门，由截止型阀体、气动执行机构（薄膜型或气缸型）、定位器、气动元件等组成。

2 基本资质要求

T/CAS ES381714001-2022规定的工厂基本资质审查，包括有效期内的营业执照、生产经营资质（特种设备许可证）、诚信情况承诺书三个方面。对于其中企业较难理解、评价机构被咨询较多的特种设备许可证内容，解析如下：气动套筒调节阀属于气动调节阀中的一类产品，按TSG 07-2019和TSGD7002-2006的规定，应列入压力管道元件/压力管道阀门/金属阀门/调节阀/气动调节阀分类（依次缩小范围），公称压力大于4MPa（即PN40）且公称尺寸大于等于DN50的气动套筒调节阀对应的特种设备许可证应包括特种设备生产许可证和型式试验证书（报告）。根据《市场监管总局关于特种设备行政许可有关事项的公告》2021年41号规定，对于公称压力小于等于4MPa（即PN40）且公称尺寸大于等于DN50的气动套筒调节阀，T/CAS ES381714001-2022要求的特种设备生产许可证对应为型式试验证书（报告），无特种设备生产许可证要求。对于公称尺寸小于DN50的套筒调节阀，不属于现有安全技术规范界定范围的特种设备产品要求，也无特种设备生产许可证要求。

3 生产保障能力

T/CAS ES381714001-2022规定套筒调节阀的生产保障能力，重点评审生产能力、检验检测能力、质量保证能力、研发创新能力和市场竞争力五个方面。本文仅针对T/CAS ES381714001-2022中企业争议、咨询较多的问题进行剖析，对于其中易于理解或仅是数量差异的，本文不做赘述。

3.1 生产能力

生产能力主要包括生产设施与产能、生产工艺、生产设备、仓储运输能力、生产人员、信息化智能化要求、安全环保要求等七个方面，与TSG 07-2019中关于金属阀门的关键要素的规定的主要区别如表1所示。

经表1比较，可发现：（1）T/CAS ES381714001-2022更加突出了对作为流体输送管道自动化控制关键设备的套筒調节阀工厂的自动化、信息化、智能化方面的要求，这些要求TSG 07-2019中均无具体规定；（2）更加突出对套筒调节阀整机（含阀门+执行结构+控制附件）的自主研发/生产能力（例如表1中所列的自主生产阀门+气动执行机构等），体现了T/CAS ES381714001-2022对套筒调节阀整机可靠性的优越品质评价要求，为全面有效评出优越厂家优越精品奠定基础。

3.2 检验检测能力

T/CAS ES381714001-2022规定的检验检测能力区别于TSG 07-2019的主要要素特征如下：

（1）T/CAS ES381714001-2022要求鼓励工厂实验室具备实验室认可CNAS资质或CMA认定资质。

（2）理化检测设备要求“拉伸、弯曲、疲劳、常温冲击、金属硬度、非金属硬度、金相检测、化学成分光谱分析设备等，≥5种”，有别于TSG 07-2019规定的拉伸、冲击和光谱分析设备。

（3）T/CAS ES381714001-2022規定了特种检测设备（耐磨损试验设备、抗冲刷试验设备、弹簧性能试验机、动作寿命测试设备、自动化精度测试装置等，≥4种，且包含自动化精度调试装置）、严苛工况测试设备（低噪音试验装置、高压差试验装置（≥10MPa）、振动试验装置，≥3种）、流量试验装置、低泄漏测试设备（氦质谱检漏仪）等套筒调节阀、执行机构以及弹簧等零部件的专用/常用设备，这些设备TSG 07-2019中均未具体列出。经调研，这些专用设备在验证套筒调节阀满足石油、石化等用户性能要求过程中起着关键作用，例如流量试验装置可验证套筒调节阀的流通能力和流量调节特性。其中，自动化精度测试装置、高压差试验装置等部分装置，企业通过T/CAS ES381714001-2022理解较为困难，制作的设备精度差异较大，无法满足生产使用要求。为解决该类问题提供技术思路，本文建议将自动化精度测试装置可界定为由激光位移传感器或机械式位移传感器、固定支架、位移等参数采集处理器（触摸屏/PLC或上位计算机）等组成的自动化设备，能对套筒调节阀的基本误差、回差、始终点偏差、额定行程偏差、死区等精度项目进行自动测量、数据储存处理的装置。而高压差试验装置建议应区分静态和动态，静态高压差试验装置可为阀门压力试验机或其他具备类似功能的设备，动态高压差试验装置可为具备进口高压（＞10MPa）的流量试验装置或其他具备类似功能的设备。

3.3 质量保证能力

与TSG 07-2019相比，T/CAS ES381714001-2022突出了加工、装配、测试、生产工序流转、工艺流转、产品标识的信息化、自动化，以提高生产效率、产品标准化、零部件通用互换性、产品可快速追溯性等指标。

3.4 研发创新能力

T/CAS ES381714001-2022团体标准更加注重研发创新，例如其规定上个审计年度研发经费支出占主营业务收入比重≥5%（一般传统阀门行业该项指标现状约为1%～3%），该项指标与套筒调节阀作为自动化流体控制装置，具备较高的技术特征与附加值相匹配。T/CAS ES381714001-2022就规定的设计研发能力中要求三维仿真模拟软件，具备温度场、流场、强度、噪声等分析功能（≥3种），以及要求工厂的满分要求能生产公称压力≥PN420/Class2500、公称尺寸≥DN400/NPS16，均体现了对工厂研发创新、生产能力的考验与优选。

3.5 市场竞争力

国内外市场的销售业绩、工厂资质认证（如国内外知名机构颁发的防火认证、CE-PED Mode H认证、低泄漏FE认证、产品功能安全认证SIL2/SIL3）除外，T/CAS ES381714001-2022还规定了工厂的服务能力（如服务网点的数量要不少于5个，具备通过CSEI评定的检维修能力和超过3个的专业化保运队伍）等。其中的国内外知名机构，可为国内省级/国家级权威机构以及TUV、DNV、BV等机构，防火认证主要为通过ISO 10497-2010[8]、API 607-2016[9]等标准认证，低泄漏认证主要为通过ISO 15848-1：2015[10]、API 624-2014[11]等认证，以及产品功能安全认证SIL2/SIL3等级。

4 产品性能测试

4.1 产品抽样与覆盖范围

T/CAS ES381714001-2022团体标准中被抽套筒调节阀产品的公称压力和公称尺寸不得超过相应产品（调节阀）的压力管道元件（金属阀门）的型式试验证书界定的参数范围。初评时抽样样本基数不少于4台，抽样数量为1台。初评有效期3年，初评完成后3年内需进行1次复评。复评时，抽样样本基数为不少于2台，抽样数量为1台。抽样产品除需提供产品整机外，还需提供以下备件：

（1）阀体铸件/锻件（应与被抽样样品阀体具有相同的结构、铸造或锻造工艺；若被抽样样品阀体材料为锻件且无相应锻造阀体备件时，可抽取相同阀类产品的铸件；规格不做要求）；

（2）弹簧（应与被抽样样品所带执行机构中弹簧的材料与规格相同，附弹簧技术图纸）；

（3）执行机构（应与被抽样样品所带执行机构的结构与功能相同，规格不做要求）。

现场抽样过程中值得注意的是在抽样人员见证下允许企业将定位器更换为智能定位器。

一般情况下，样品的覆盖范围为公称尺寸可覆盖至样品公称尺寸的2倍，公称压力不大于样品的公称压力。

4.2 产品性能测试项目

T/CAS ES381714001-2022团体标准中套筒调节阀产品性能测试项目具体可归纳为一般项目（外观、阀体壁厚）、性能测试项目、元件测试和材料检查4类，文中将其与GB/T 4213-2008《气动调节阀》的性能进行了比较，具体见表2。

经表2比较与分析可知：T/CAS ES381714001-2022团体标准中规定了GB/T 4213-2008未述及的阀体壁厚、填料函逸散性、执行机构疲劳测试、执行机构损坏情况检查、弹簧性能、阀体材料化学成分、阀体无损检测等重要项目，这些项目从产品原材料（如阀体材料化学成分、阀体无损检测）、结构安全（如阀体壁厚）、关键部件可靠性（如执行机构、弹簧）、环保与能源损耗（如填料函逸散性）等多角度、全面的评定套筒调节阀性能，能更好地满足用户对产品的高可靠性、高安全性的需求，有利于提升产品整机质量与功能完整性，进一步缩小与国外品牌差距，实现国产化替代。

T/CAS ES381714001-2022团体标准提升了GB/T 4213-2008中精度（基本误差、死区等）、泄漏量等性能的指标要求（如将套筒调节阀的泄漏量最低指标由Ⅲ级提升为IV级），满足了当前产品质量发展阶段要求，解决了国家标准GB/T 4213-2008与产品实际性能的不匹配问题。

T/CAS ES381714001-2022团体标准采用了质量分级原则，根据项目特征，规定了辅助项（为其他测试项目服务，不做单独计分）、否决项和计分项。根据测试项目与产品结构特征，综合采用中间插值计算方法（规定上限与标准上限）、产品不同质量等级计分、满足给分3种计分方式进行加权计分（满分100分），区分产品的质量、可靠性等级。解决了国家标准GB/T 4213-2008仅能判定合格与否，不能区分产品优劣的不足，为用户或工业品采购平台（如易派客等）提供了筛选产品的便利，可大幅降低采购成本与周期，能更好地确保产品质量可靠性、安全性与稳定性。

5 结 语

套筒调节阀的可在线维修及优越性能使其在石油石化及天然气、工业仪表自动化等领域得到广泛应用。本文通过对T/CAS ES381714001-2022内容的探讨，以及与TSG 07-2019、GB/T 4213-2008的比对分析，指出了现有技术规范与国家标准的局限性，解答了厂家对于套筒调节阀评价规则中的疑惑与理解误区，为引导厂家优化设计与质量改进、套筒调节阀技术规范/国家标准制修订等提供技术支持，为用户的安全可靠使用以及便捷获取最优产品提供科学依据，有利于降低采购与制造成本，助推国产化替代水平。

参考文献

[1]易派客电子商务有限公司.易派客产品质量评价办法 套筒调节阀：EQE381714001-2020[S].

[2]中国标准化协会.工业品质量分级评价规则 套筒调节阀：T/CAS ES381714001-2022[S].

[3]中华人民共和国国家市场监督管理总局.特种设备生产和充装单位许可规则：TSG 07-2019[S].北京：新华出版社，2019.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.压力管道元件型式试验规则：TSG D7002-2006[S].北京：新华出版社，2006.

[5]International Electrotechnical Commission. Industrial-process control valves-Part 4： Inspection and routine testing： IEC 60534-4-2021[S]. Switzerland： IEC 2021.

[6]全国工业过程测量和控制标准化技术委员会.气动调节阀：GB/T 4213-2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[7]全国阀门标准化技术委员会.阀门 型号编制方法： G B / T32808-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[8]International Organization for Standardization. Testing of valves—Fire type-testing requirements： ISO 10497-2010[S].Switzerland： ISO 2010.

[9]American Petroleum Institute. Fire Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats：API 607-2016[S].Washington， DC 20001， USA： API publications， 2016.

[10]International Organization for Standardization. Industrial valves—Measurement， test and qualification procedures for fugitive emissions Part 1：Classification system and qualification procedures for type testing of valves： ISO 15848-1：2015[S].Switzerland： ISO 2015.

[11]Type Testing of Rising Stem Valves Equipped with Graphite Packing for Fugitive Emission： API 624-2014[S]. Washington，DC 20001， USA： API publications， 2014.

[12]全國阀门标准化技术委员会.工业阀门标志：GB/ T 12220 -2015[S].北京：中国标准出版社，2015.

[13]全国阀门标准化技术委员会.钢制阀门 一般要求：GB / T 12224-2015[S].北京：中国标准出版社，2016.

[14]American National Standard. Valvess Equipped with Graphite Packing for Fugiti16.34-2020[S].New York， USA：The American Society of Mechanical Engineers， 2021.

[15]MESC Specification Document. Fugitive emission production testing （Amendments/Supplements to ISO 15848-2）： MESC SPE 77/312-2017[S]. Netherland： Shell GSI， 2017.

作者简介

孙志民，本科，高级工程师，研究方向为石化仪表设备完整性管理、产品质量评价标准与实践。

缪克在，通信作者，硕士，高级工程师，研究方向为阀门设计工艺、标准化、检测技术与设备。

（责任编辑：袁文静）