GB/T 4213-2008 英文版 气动调节阀

GB/T 4213-2008 英文版 气动调节阀

GB/T 4213-2008 英文版(bzfyw.com): Pneumatic industrial process control valves

中华人民共和国国家标准

１　范围

本标准规定了工业过程控制系统用气动调节阀（亦称控制阀）的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则等。

本标准适用于气动执行机构与阀组成的各类气动调节阀（以下简称调节阀）。本标准中有关内容也适用于独立的气动执行机构和阀组件。

本标准不适用于承受放射性工作条件等国家有特定要求工作条件的调节阀。

５　技术要求

５．１　基本误差

调节阀的基本误差应不超过表１中规定的基本误差限，基本误差用调节阀额定行程的百分数表示。

弹簧压力范围在２０ｋＰａ～１００ｋＰａ、４０ｋＰａ～２００ｋＰａ、６０ｋＰａ～３００ｋＰａ以外的调节阀及切断型调节阀免于试验。

５．２　回差

调节阀的回差应不超过表１规定。回差用调节阀额定行程的百分数表示。不带定位器及弹簧压力

范围在２０ｋＰａ～１００ｋＰａ、４０ｋＰａ～２００ｋＰａ、６０ｋＰａ～３００ｋＰａ以外的调节阀及切断型调节阀免于试验。

５．３　死区

调节阀的死区应不超过表１规定。死区用调节阀输入信号量程的百分数表示。弹簧压力范围在

２０ｋＰａ～１００ｋＰａ、４０ｋＰａ～２００ｋＰａ、６０ｋＰａ～３００ｋＰａ以外的调节阀及切断型调节阀免于试验。

５．４　始终点偏差

当气动执行机构中的输入信号为上、下限值时，气开式调节阀的始点偏差和气关式调节阀的终点偏

差应不超过表１的规定。始终点偏差用调节阀的额定行程的百分数表示。切断型调节阀免于试验。

５．５　额定行程偏差

气关式调节阀的额定行程偏差应不超过表１规定。调节阀的额定行程偏差用额定行程的百分数表示。

５．６　泄漏量

５．６．１　调节阀在规定试验条件下的泄漏量应符合表２的规定。不应将本标准这一条款作为调节阀在工作条件下安装后预计其泄漏与否的依据。

５．６．２　调节阀的泄漏等级除Ⅰ级外，由制造厂自行选定。但单座阀结构的调节阀的泄漏等级不得低于Ⅳ级；双座阀结构的调节阀的泄漏等级不得低于Ⅱ级。

５．６．３　泄漏量大于５×１０-３阀额定容量时，应由结构设计保证，产品可免于测试。

５．６．４　泄漏应由下列代码加以规定：

注２：D为阀座直径，以ｍｍ为单位。

注３：对于可压缩流体，阀额定容量为体积流量时，是指在绝对压力为１０１．３２５ｋＰａ和绝对温度为２７３Ｋ或２８８Ｋ

的标准状态下的测定值。

５．６．５　在计算确定泄漏量的允许值时，阀的额定容量应按GB/T １７２１３．２规定的方法计算（表４所列）。

５．７　填料函及其他连接处的密封性

调节阀的填料函及其他连接处应保证在１．１倍公称压力下无渗漏现象。特殊用途调节阀的试验压

力值由制造厂和用户（订购方）商定。

５．８　气室的密封性

气动执行机构的气室应保证气密。在额定气源压力下，５ｍｉｎ内薄膜气室内的压力下降不得大于

２．５ｋＰａ；气缸各气室内的压力下降不得大于５ｋＰａ。

５．９　耐压强度

调节阀应以１．５倍公称压力的试验压力进行不少于３ｍｉｎ的耐压强度试验，试验期间不应有肉眼可见的渗漏。

５．１０　额定流量系数

调节阀额定流量系数的数值由制造厂规定，调节阀额定流量系数的实测值与规定值的偏差应不超

过规定值±１０％。当额定流量系数Kｖ≤５时，应不超过规定值的±２０％。

５．１１　固有流量特性

制造厂应以图或表的形式规定Kｖ＞１的各种规格、型式和节流组件结构的调节型调节阀的固有流

系数Kｖ，制造厂也可以提出除上述行程外的流量系数。

５．１１．１　直线流量特性的斜率偏差

符合表５的规定。

５．１１．３　其他流量特性的偏差

各类调节阀的固有流量特性为非直线或非等百分比特性时，其流量特性可按下列斜率偏差或流量

系数偏差规定其允许偏差。

ａ）　斜率偏差量特性斜率的０．５～２倍。

ｂ）　流量系数偏差的偏差不应超过±１０（１／Φ）０．２％。

注：Φ为相对流量系数。

５．１２　耐工作振动性能

调节阀应进行振动频率为１０Ｈｚ～５５Ｈｚ，位移幅值为０．１５ｍｍ和振动频率应为５５Ｈｚ～１５０Ｈｚ，加速度幅值为２０ｍ／ｓ２ 的正弦扫频振动试验，并在谐振频率上进行３０ｍｉｎ的耐振试验。试验后调节阀的基本误差、回差、气室密封性和填料函及其他连接处的密封性仍应符合本标准要求。

５．１３　动作寿命

ａ）　调节阀在规定条件下以加速动作进行寿命试验，试验后其基本误差、回差、气室密封性和填料

函及其他连接处的密封性仍应符合本标准要求；

ｂ）　各类调节阀动作次数可由下列数系中选取：

２５００，４０００，１００００，２００００，４００００，１０００００，１６００００次；

ｃ）　对ＰＮ≤６．４ＭＰａ，ＤＮ≤３００ｍｍ配有气动薄膜执行机构、聚四氟乙烯成型填料，非弹性密封的

各类调节型调节阀，其动作寿命次数不得低于１０万次；

ｄ）　特殊用途调节阀的动作寿命，可由制造厂与用户商定。

５．１４　外观

调节阀的气动执行机构和阀的外表应涂漆或其他涂料，不锈钢和铜的阀可不涂漆。表面涂层应光

洁、完好，不得有剥落、碰伤及斑痕等缺点，紧固件不得有松动、损伤等现象。阀上应有标尺行程指针或其他阀位标志。

５．１５　调节阀噪声的预测

调节阀制造厂应对产品在使用时由于气体动力流或液体动力流流经调节阀时产生的噪声进行预测

计算。预测的结果应能使产品在使用时所产生的噪声符合相关规定，预测的方法参见 GB/T １７２１３．１５

及 GB/T １７２１３．１６。

５．１６　其他

对于防火、防腐、高压等危险场合使用的各类调节阀，可以规定其他相应的技术要求。

６　试验方法

６．１　试验条件及说明

６．１．１　参比工作条件

除外观检查及条款中另有规定者外，试验应在下述参比条件下进行。

ａ）　温度：２０℃±２℃；

ｂ）　相对湿度：６０％～７０％；

ｃ）　大气压力：８６ｋＰａ～１０６ｋＰａ；

ｄ）　气源压力：额定值，允差为±１％。

６．１．２　推荐的大气条件

无需或不可能在参比工作条件下进行的试验，推荐在下述大气条件下进行：

ａ）　温度：１５℃～３５℃；

ｂ）　相对湿度：４５％～７５％；

ｃ）　大气压力：８６ｋＰａ～１０６ｋＰａ。

在试验过程中，环境温度的变化应不大于１℃每１０ｍｉｎ，并应在试验报告中注明实际的试验条件。

６．２　填料函及其他连接处的密封性

用１．１倍公称压力的室温水，水中可含有水溶油或防锈剂，按规定的入口方向输入调节阀的阀体，

另一端封闭，同时使阀杆每分钟作１～３次往复动作，持续时间不少于３ｍｉｎ。观察调节阀填料函及其他连接处有无渗漏现象。试验后应排空，必要时尚应清洗和干燥。

６．３　气室密封性

将设计规定的额定压力的气源通入密封气室中，切断气源，观察在５ｍｉｎ内薄膜气室内或气缸各气

室内压力降低值。对于无内漏可能的执行机构气室，可在气室的各密封处涂上肥皂水，检查有无渗漏，对于小规格的执行机构还可以直接浸在水中，检查有无渗漏。

６．４　基本误差

将规定的输入信号平稳地按增大或减小方向输入执行机构气室（或定位器），测量各点所对应的行

程值，并按公式（１）计算实际“信号-行程”关系与理论关系之间的各点误差，其最大值即为基本误差。

６．５　回差

试验程序与６．４相同，在同一输入信号上所测得的正反行程的最大差值的绝对值即为回差。

６．６　死区

ａ）　缓慢改变（增大或减小）输入信号，直到观察出一个可察觉的行程变化，记下这时的输入信号值；

ｂ）　按相反方向缓慢改变（减小或增大）输入信号，直到观察出一个可察觉的行程变化，记下这时的输入信号值；

ｃ）　上述ａ）、ｂ）两项输入信号值之差的绝对值即为死区，死区应在输入信号量程的２５％、５０％和７５％三点上进行试验。

６．７　始终点偏差

将输入信号上、下限值分别加入气动执行机构气室（或定位器），测取相应的行程值，按公式（１）计算始终点偏差。

６．８　额定行程偏差

将输入信号加入气动执行机构气室（或定位器），使阀杆走完全程，按公式（１）计算额定行程偏差。

６．９　泄漏量

６．９．１　试验介质

试验介质应为５℃～４０℃的清洁气体（空气或氮气）或水。

６．９．２　试验介质压力

ａ）　试验程序１时，应为０．３５ＭＰａ，当阀的允许压差小于０．３５ＭＰａ时用设计规定的允许压差；

ｂ）　试验程序２时，应为阀的最大工作压差。

６．９．３　试验信号压力

气动执行机构应调整到符合规定的工作状态，在试验程序１时，气开式调节阀执行机构的信号压力

应为零；气关式调节阀执行机构的信号压力应为输入信号上限值加２０％；切断型调节阀执行机构的信号压力应为设计规定值。在试验程序２时，执行机构的信号压力应为设计规定值。

不带气动执行机构的阀试验时，应附加一个试验用推力装置，所施加的力不超过制造厂规定的最大阀座密封力。

６．９．４　试验介质流向

试验介质应按照规定流向加入阀内，阀出口可直通大气或连接出口通大气的低压头损失的测量装

置，当确认阀和下游各连接管道完全充满介质并泄漏量稳定后方可测取泄漏量。

６．９．５　测量误差

泄漏量和压力的测量误差应不超过读数值的±１０％。

６．９．６　泄漏等级、试验介质、试验程序和最大泄漏量应符合表２的规定。

６．１０　耐压强度

用１．５倍公称压力的室温水，水中可含有水溶油或防锈剂，按调节阀的入口方向输入调节阀的阀

体，另一端封闭，使所有在工作中受压的阀腔同时承受不少于３ｍｉｎ的试验压力，试验时观察调节阀的受压部分是否有可见的泄漏。

试验期间，直行程调节阀均应处于全开位置，角行程调节阀应部分打开，试验设备不应使调节阀受

到会影响试验结果的外加应力，必要时可拆除与试验无关的可能损坏的元件，如波纹管、膜片、填料等零件后进行试验。

试验用压力仪表的精确度不得低于２．５级，测量范围的上限值不得大于试验压力的４倍。

６．１１　流量

６．１１．１　试验装置

ａ）　标准试验段

标准试验段应由表７所示的二个直管段组成，接管的公称通径应与被试调节阀的公称通径一致。

ｂ）　取压孔

取压孔应位于水平位置以避免空气和灰尘聚积，其中心线应与管道中心线垂直相交，孔的边

缘不应凸出管内壁，应锐利和无毛刺。

ｃ）　调节阀的安装

被试调节阀按规定安装位置与试验管道相连接，管道中心线与被试调节阀出、入口中心线应保

证同轴。密封垫片的内径尺寸应准确，其位置不应在管道内壁造成凸出。

６．１１．２　试验介质

试验介质应为５℃ ～４０℃的水。

６．１１．３　试验压差

调节阀前后的压差应大于或等于３５ｋＰａ。当阀的额定流量系数很小和很大时，只要能保持紊流，差值。

６．１１．４　测量误差

测量下述参数的方法，应使误差不大于下列规定值：

ａ）　流量：实际流量的±２％，重复性应在０．５％以内；

ｂ）　压差：实际压差的±２％；

ｃ）　温度：试验介质温度的±１℃，试验过程中，流体入口温度变化应保证在±３℃以内；

ｄ）　阀行程：额定行程的±０．５％。

６．１１．５　流量系数计算公式

６．１１．６　流量系数的测量

将调节阀的行程调整在相应的测试点上，在大于或等于３５ｋＰａ的三个压差下（增量不小于１５ｋＰａ）

测量流量值，并分别求得流量系数，每次流量试验得到的三个值中最大值不应大于最小值的４％，每一

行程的流量系数应该是三个值的算术平均值，并圆整到三位有效数字。

６．１１．７　额定流量系数测量

在调节阀的额定行程值上按６．１１．６的方法测量并计算出额定流量系数。当调节阀ＤＮ＞３００ｍｍ时可暂免予试验。

６．１１．８　固有流量特性的测量

系数与实测的额定流量系数之比即为相对流量系数。由此可作出调节阀的“相对行程-相对流量系数”

的流量特性曲线。当调节阀ＤＮ＞３００ｍｍ时，暂免于试验。

６．１２　耐工作振动性能

调节阀按工作位置安装在振动试验台上，并输入５０％信号压力，按５．１２规定的频率和幅值或加速度在X、Y、Z三个方向上进行扫频振动试验，扫频应是连续和对数的，扫频速度约为０．５个倍频程每分钟。

调节阀还应在谐振频率上进行３０ｍｉｎ±１ｍｉｎ的耐振试验，如无谐振点应在１５０Ｈｚ下振动

３０ｍｉｎ±１ｍｉｎ，试验后按６．２、６．３、６．４和６．５测量各项性能。重量超过５０ｋｇ的调节阀可免于试验。

６．１３　动作寿命

在环境温度为５℃～４０℃的条件下，将频率不低于每分钟一次的规定的气源压力通入气动执行机

构气室中，调节型调节阀作８０％的不包括关闭位置的额定行程的往复动作，加速试验后，按６．２、６．３、６．４、６．５测量各项性能；切断型调节阀作额定行程的往复动作，加速试验后，按６．２、６．３测量各项性能。

６．１４　外观

７　检验规则

７．１　各类调节阀的出厂检验和型式检验应按表８规定的项目进行。气动执行机构和阀单独出厂时按

８　标志、包装和贮存

８．１　标志

８．１．１　阀体标志（M）

调节阀阀体上应铸出或冲出表示介质流动方向的箭头（没有规定流动方向要求的除外）、阀体材料

的缩写符号、制造厂厂标或商标、熔化标志、公称通径及公称压力的标志。也可以标志在与阀体牢固固定的标志板上。

注：标志板定义参照GB/T １７２１３．５-２００８中３．２。

８．１．２　铭牌标志（M或S）

在气动执行机构适当位置上应固定铭牌，并标出：

８．２　包装

包装前调节阀所有无涂敷层的外加工面均应涂上防锈油或采取其他防锈措施，阀孔出、入口及信号

传送管螺纹孔均应加封口，并应按GB/T １５４６４妥善包装，保证运输中不致损坏。

随同调节阀装箱的技术文件有：

ａ）　产品出厂合格证；

ｂ）　产品使用说明书；

ｃ）　装箱单。