Q/0502WF001-2014 阀门技术规范

以下是威飞海洋装备制造有限公司企业标准《阀门技术规范》（Q/0502WF001-2014）的详细内容总结：

​​1. 范围​​

• 规范适用于公司生产的​​工作压力为2000psi~20000psi（13.8MPa~138.0MPa）​​ 的所有阀门设计。
• 涵盖阀门的技术要求、设计方法、基本参数、试验方法、标记及设计文件等要求。
• 依据标准：​​ISO 10423:2009​​ 和 ​​API SPEC 6A:2010​​（井口装置和采油树设备规范）。

​​2. 规范性引用文件​​

• 引用国内外关键标准，包括：
  • ​​材料标准​​：GB/T 222（钢成分偏差）、ASTM系列（如A193螺栓材料、A194螺母材料）。
  • ​​试验方法​​：ISO 6892-1（拉伸试验）、ISO 148-1（冲击试验）、ASTM E709（磁粉检验）。
  • ​​特殊工况​​：ISO 15156/NACE MR0175（含硫化氢环境材料要求）。

​​3. 技术要求​​

​​(1) 额定温度​​

• 分8个温度级别（K~V），覆盖 ​​-60℃至121℃​​ 范围（表1）。
• 设计需考虑温度循环对金属/非金属零件的影响。

​​(2) 额定材料级别​​

• ​​材料级别（AA~HH）​​：按工况（一般/酸性）和材料耐腐蚀性划分（表2）：
  • ​​AA/BB/CC​​：一般工况（碳钢/不锈钢）。
  • ​​DD/EE/FF/HH​​：酸性工况（需符合NACE MR0175抗硫化氢开裂要求）。
  • 用户根据工况选择材料级别。

​​(3) 材料代号与性能​​

• ​​本体/阀盖材料​​：分36K、45K、60K、75K四级（表3），对应不同屈服强度（248~517MPa）和延伸率（表4）。
• ​​控压件材料​​：需满足更高耐腐蚀要求（如不锈钢或抗腐蚀合金）。

​​(4) 产品分级​​

• ​​产品规范级别（PSL）​​：分PSL1~PSL4，级别越高检测要求越严（如PSL3G/PSL4需气压试验）。
• ​​性能要求级别（PR）​​：分PR1/PR2。

​​(5) 额定工作压力​​

• 固定6个压力等级：​​13.8MPa、20.7MPa、34.5MPa、69.0MPa、103.5MPa、138.0MPa​​。

​​(6) 材料通用要求​​

• 需符合企业相关文件及引用标准（如ASTM、ISO）。

​​4. 设计方法及参数​​

​​(1) 承压件设计方法​​

• ​​ASME法​​：许用应力公式 S_m = 2S_Y/3（工作压力）和 S_T = 0.83S_Y（试验压力）。
• ​​变形能量理论​​：许用相当应力 S_E = S_Y。
• ​​试验应力分析法​​：通过实测应变验证设计（需记录应变-压力曲线）。
• ​​验证试验法​​：液压试验压力 W 与工作压力关系 P = 0.5W(S_Y/S_R)。

​​(2) 关键部件设计要求​​

• ​​螺栓连接​​：最大拉伸应力 S_A = 0.83S_Y。
• ​​法兰连接​​（表5）：
  • ​​6B型法兰​​：垫环密封，端面不接触。
  • ​​6BX型法兰​​：端面接触，需凸台结构（高压适用）。
  • 密封面粗糙度要求：Ra1.6（6B型）或Ra0.8（6BX型）。
• ​​螺纹连接​​：符合API SPEC 5B，压力限制按规格（如Ø≤60.3mm最高34.5MPa）。
• ​​卡箍连接​​：20.7MPa用B型垫环，≥34.5MPa用RX型垫环。

​​(3) 阀门类型专项要求​​

• ​​平板闸阀​​：
  • 阀板/阀座孔径≥阀体孔径，密封面粗糙度Ra≤0.2。
  • 需设倒密封结构（便于更换填料）。
  • 手轮尺寸按压力/通径分级（表6、表7），逆时针开阀。
• ​​节流阀​​：
  • 仅用于流量控制，​​不可作关闭阀​​。
  • 油嘴分定量（1/64"递增）和生产（定制孔径）两类。
• ​​止回阀​​：流向需标箭头。

​​(4) 螺柱与螺母​​（表8）

• ​​NACE分级​​：
  • I级：不锈钢/CRA（酸性环境暴露件）。
  • II级：碳钢/低合金钢（符合NACE）。
  • III级：非暴露件。
• ​​匹配要求​​：螺栓（如ASTM A193 B7M）与螺母（如ASTM A194 2HM）需成对使用。

​​5. 试验方法与检验规则​​

​​(1) 材料与尺寸检验​​

• ​​材料试验​​：按引用标准执行（拉伸/冲击/硬度）。
• ​​无损检测​​：磁粉（ASTM E709）、射线（ASTM E94）、超声（ASTM A388）。
• ​​通径试验​​：用通径规验证阀孔通过性（表9尺寸要求）。
• ​​外观检查​​：铸件按MSS SP-55标准（拒收1类缺陷，接受2~12类A/B级）。

​​(2) 压力试验​​

• ​​液压试验​​：
  • ​​阀座密封试验​​：按PSL分级保压（PSL3G/4需3次，最长60分钟），无渗漏。
  • ​​本体强度试验​​：试验压力=2×额定压力（≤20.7MPa）或1.5×（≥34.5MPa）。
  • ​​液缸试验​​：缸体强度试验（1.5×压力），密封试验（20%~100%压力）。
• ​​气压试验​​（PSL3G/4级强制）：
  • ​​本体/阀座/倒密封试验​​：浸水检测气泡，保压15~60分钟，压降≤2MPa。

​​(3) 功能性试验​​

• ​​开关力矩试验​​：按阀门类型记录力矩值（表14~16，如138MPa闸阀需240N·m）。
• ​​操作灵活性​​：液缸驱动阀门需循环3次无卡阻。
• ​​性能评定​​：按ISO 10423/API 6A执行。

​​6. 标记要求​​

• ​​阀体标记​​：商标、通径、压力、炉号（铸件）、标准号（如ISO 10423）、PR/PSL级别等。
• ​​流向指示​​：节流阀/止回阀标箭头。
• ​​密封面标记​​：堆焊耐蚀合金标"CRA"，不锈钢标"SST"。
• ​​铭牌内容​​：名称、压力、级别、材料、重量、日期、API会标（若取证）。
• ​​硬度标记位置​​：按PSL级别全检或抽检后标注。

​​7. 设计文件与审查​​

• ​​文件内容​​：设计方法、计算书、材料要求、试验压力等。
• ​​保存期​​：​​5年​​（从最后一个零件制造完成起算）。
• ​​审查要求​​：需​​非设计者​​的有资质人员审核。
• ​​性能评定​​：投产前必须通过API 6A评定并文件化。

​​8. 其他关键信息​​

• ​​首次发布​​：2014年6月。
• ​​起草单位/人​​：威飞海洋装备制造有限公司（孙国安、于小涛、刘永军）。
• ​​冲突原则​​：与国家标准冲突时，以国标为准。

总结：该标准全面覆盖了高压阀门的设计、材料、制造、试验及追溯要求，尤其强调酸性环境（NACE）适应性、PSL分级检测严格度，以及API/ISO国际标准的本土化实施。核心是通过多层级压力试验和材料控制保障阀门在极端工况下的安全性和可靠性。