Q/HK 761-2025 液氦阀门 通用规范

以下是《液氦氦阀门通用规范》（Q/HK 761-2025）的详细内容总结：

​​1. 适用范围​​

• 适用于公称压力 ≤ PN420（Class 2500）的​​液氦氦阀门​​，包括：
  • ​​阀门类型​​：截止阀、止回阀、球阀、气动控制阀、易熔切断型紧急切断阀。
  • ​​结构要求​​：采用真空夹套绝热措施和焊接连接。
• ​​排除闸阀​​，紧急切断阀可采用截止阀或球阀结构。

​​2. 规范性引用文件​​

• 引用 ​​46 项国家标准和行业标准​​，涵盖材料、试验、焊接、检测等方面，如：
  • GB/T 12220（阀门标志）、GB/T 13927（压力试验）、GB/T 26481（逸散性试验）等。
  • 附录 A-E 为规范性/资料性补充（如焊接要求、材料推荐牌号）。

​​3. 术语与定义​​

• 关键术语包括：
  • ​​最大允许工作压力​​：阀门承压部件在 -20℃~38℃ 允许的最大压力。
  • ​​额定最低温度​​：阀门设计最低使用温度（液氦工况 ≤ -269℃）。
  • ​​阀体加长颈​​：延长阀体结构以减少冷量传导（附录 C 提供最小长度推荐值）。
  • ​​外部/内部冷却法​​：低温试验的两种方法（图 8-9 示意）。

​​4. 技术要求​​

​​(1) 基本要求​​

• ​​操作范围​​：在 ​​60℃ 至 -269℃​​ 及最大允许工作压力内正常工作。
• ​​结构设计​​：
  • 双阀座需设泄压孔；阀门需防静电设计（电阻 ≤ 4Ω）。
  • 禁用闸阀；承压部件焊接需符合附录 A（焊接工艺评定要求）。
• ​​清洁处理​​：所有接触氦介质的部件需脱脂（HG 20202）。

​​(2) 材料要求​​

• ​​金属材料​​：
  • 承压件用奥氏体不锈钢（镍含量 ≥ 10%），锻件铁素体 ≤ 3%，铸件 ≤ 8%。
  • ​​低温冲击性能​​（表 1）：
    • -196℃：KV₂ ≥ 70J，侧膨胀值 ≥ 0.76mm；
    • ≤ -269℃：KV₂ ≥ 54J，侧膨胀值 ≥ 0.53mm。
  • 需 ​​2 次以上深冷处理​​（精加工前）。
• ​​非金属材料​​：
  • 密封件用 PTFE、PCTFE 或喷涂 PTFE 的石墨；
  • 外部最大允许泄漏率 ≤ 10 cm³/h。

​​(3) 结构设计​​

• ​​阀体与阀盖​​：
  • 壁厚符合 GB/T 26640（附加厚度由制造商定）；
  • 密封采用金属缠绕柔性石墨垫片或组合密封。
• ​​阀杆​​：防吹出设计，表面硬化（Ra ≤ 0.4μm）。
• ​​波纹管​​：最小疲劳寿命 ≥ 10,000 次，压缩变形量 ≤ 60%（JB/T 11150）。
• ​​驱动装置​​：
  • 操作力 ≤ 360N（表 2 列出手轮尺寸对应最大操作力）；
  • 防护等级 ≥ IP65（GB/T 4208）。

​​(4) 性能要求​​

• ​​常温性能​​（表 3-4）：
  • ​​壳体强度​​：1.5 倍工作压力（液体）或 1.1 倍（气体）试验。
  • ​​密封性能​​：分低压（0.6MPa）和高压（1.1 倍工作压力）试验。
  • ​​逸散性​​：阀杆泄漏 ≤ GB/T 26481 A 级。
  • ​​紧急切断阀​​：熔融温度 70℃±5℃，关闭时间符合 GB/T 24918。
• ​​低温性能​​（表 5）：
  • ​​密封性能​​：泄漏量按阀门类型分级（如截止阀高压密封泄漏 ≤ 6×DN cm³/min）。
  • ​​带压启闭​​：无卡阻，操作力 ≤ 表 2 限值。
  • ​​真空夹套​​：漏放气速率 ≤ 1.3×10⁻⁹ Pa·m³/s，表面无结霜。

​​5. 试验方法​​

​​(1) 材料试验​​

• 化学成分、铁素体含量（GB/T 13305）、冲击试验（GB/T 229）、无损检测（射线/渗透/超声）。

​​(2) 常温试验​​

• ​​壳体强度​​：水压/气压试验（GB/T 13927）。
• ​​逸散性试验​​：氦气介质，按 GB/T 26481 或 GB/T 40079。
• ​​振动冲击​​：按 GB/T 2423.5/10 进行三方向测试（表 7-8）。

​​(3) 低温试验​​

• ​​预冷要求​​（表 9）：
  • 液氮工况：-196℃ ±5℃；液氦工况：≤ -269℃ ±12℃。
• ​​泄漏检测​​：流量计法、排液集气法或气泡法。
• ​​带压启闭循环​​：液氮工况 5 次，液氦工况 100 次。

​​6. 检验规则​​

• ​​出厂检验​​：逐台检验材料、结构、脱脂、常温性能等（表 11）。
• ​​型式试验​​：涵盖所有项目，触发条件包括新产品定型、工艺变更等。

​​7. 标志与包装​​

• ​​标志内容​​（阀体/标牌）：
  • 制造厂商标、材料牌号、压力等级、流向箭头（单向阀）、最低温度等。
• ​​包装要求​​：
  • 内腔充氮保护，禁用防锈涂层；
  • 储存于干燥室内，防氯离子腐蚀。

​​附录关键内容​​

• ​​附录 A​​：焊接工艺评定要求（冲击试验、铁素体检测）。
• ​​附录 B​​：推荐材料（如阀体用 CF8M，波纹管用 S31603）。
• ​​附录 C​​：阀体加长颈最小长度（如 DN50 冷箱用阀门 ≥ 500mm）。
• ​​附录 D​​：气动阀泄漏率系数（按阀座直径分级）。
• ​​附录 E​​：氦热力学数据表（饱和状态下的温度/压力/密度对应值）。

​​总结​​：该标准全面规范了液氦氦阀门的设计、材料、制造、试验及检验要求，核心在于​​超低温适应性​​（-269℃）和​​高密封性​​，通过严格材料选择、结构优化（如加长颈）、多级试验（常温/低温/循环）确保阀门在液氦工况下的安全可靠运行。