1、ICS 2306001N 16 a亘中华人民共和国国家标准GBT 42132008代替GBT 4213 19922008-07-28发布气动调节阀Pneumatic industrial process control valves2009-02-01实施宰瞀鹊紫瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会促19刖吾一1范围2规范性引用文件3术语和定义4产品分类及通用要求5技术要求6试验方法7检验规则8标志、包装和贮存目 次GBT 42132008一l-1111刖 舌GBT 42132008本标准是修订并代替GBT 4213-1992气动调节阀。本标准与GBT 4213-1992的主要区别如下：更新
2、规范性引用文件；对公称通径系列及公称压力等级系列进行部分修改与补充；对信号范围作删减；增加死区的最大允许值；对回差及始终点偏差的要求和检验范围作修改；增加对噪声预测计算的考虑；检验规则中对阀单独出厂时增加泄漏量试验要求；对标志部分进行修改以突出强制性标志；将其中部分带有要求性或规定性的注改为正文；按照GBT 112000的规定进行了编辑性修改。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SACTC 124)归口。本标准负责起草单位：上海工业自动化仪表研究所。本标准参加起草单位：上海仪器仪表自控系统检验测试所、上海西派埃仪表成套有限公司、宁夏银星能源股份吴忠仪
3、表有限公司、天津精通控制仪表技术有限公司、上海自动化仪表股份有限公司自动化仪表七厂、鞍山自控仪表(集团)股份有限公司、重庆川仪十一厂有限公司。本标准主要起草人：王炯、陈蒙南、李明华、王克强、马玉山、王勇、杨建文、范萍、李雷、王燕、高强、王志泽、王艳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB 4213一1984、GBT 42131992。气动调节阀GBT 421320081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
4、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。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 15464仪器仪表包装通用技术条件GBT 17213(所有部分)工业过程控制阀JBT 8218 1999执行器术语3术语和定义GBT 17213及JBT 8218-1999确立的术语和定义适用于本标准。4产品分类及通用要求41按调节阀动作方式分类a)直行程调
5、节阀；b)角行程调节阀。42按调节阀调节方式分类a)调节型；b)切断型；c)调节切断型。43按调节阀作用方式分类a)气关式；b)气开式。44按调节阀执行机构型式分类a)气动薄膜调节阀；b)气动活塞调节阀。45公称通径(DN)调节阀的公称通径DN后接数值应自下列优选数系中选取，单位为毫米(mm)：6，10，15，20，25，32，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800900，1 000，1 200，1 400，1 600，1 800，2 000。】GBT 4213200846公称压力(PN)调节阀的公称压力标
6、志PN后接数值应自下列数值中选取，单位为110兆帕(110 MPa)：25，6，10，16，20，25，40，50，64，100，110，160，250，260，320，420，1 600，2 500。注：以PN标志的与以等级(class)形式标志的公称压力部分对应关系为：PN20：class 150；PN50：class 300；PN64：class 400；PNll0：class 600；PNl60：class 900；PN260：class 1 500；PN420：class 2 500。47输入信号范围a) 调节阀的标准输人压力信号范围：20kPalOOkPa；b)切断型调节阀，输入信
7、号范围可在气源压力额定值内任意选取；c)带有电一气阀门定位器的调节阀，标准输入电信号范围为直流4 mA20 mA；d) 用户(订购方)要求的符合其他标准或特定范围的输入电信号。48气源481气源压力的最大值a)气动薄膜调节阀：600 kPa；b)气动活塞调节阀：700 kPa。482气源的湿度操作压力下的气源其露点应比调节阀工作环境温度至少低10。483气源的质量a)气源应无明显的油蒸气、油和其他液体；b)气源应无明显的腐蚀性气体、蒸汽和溶剂；c)带定位器的调节阀气源中固体微粒的含量应小于01 gm3，且微粒直径应小于30 tzm，含油量应小于10 mgm3。49正常工作条件除非另有规定，调节
8、阀在下述大气条件中应能正常工作：a)温度：一25+55或一40+70；b)相对湿度：5100；c)允许采用特殊的温度等级，但温度值应为5的整倍数。410信号接管螺纹气动执行机构与信号传送管道连接的螺纹尺寸为M101、M1615、RCl4、RC38、RCl2，按照用户(订购方)要求也可采用其他尺寸。411 连接端型式和尺寸a)调节阀连接端型式为法兰、焊接或螺纹；b)调节阀连接端的型式和尺寸应符合GBT 17213及其他相应国家标准和行业标准的规定；c) 用户(订购方)要求采用的其他标准或特定的连接端型式和尺寸。5技术要求51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
9、额定行程的百分数表示。弹簧压力范围在20 kPa100 kPa、40 kPa200 kPa、60 kPa300 kPa以外的调节阀及切断型调节阀免于试验。52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2GBT 42132008范围在20 kPa100 kPa、40 kPa200 kPa、60 kPa300 kPa以外的调节阀及切断型调节阀免于试验。53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20 kPa100 kPa、40 kPa200 kPa、60 kPa300 kPa以外的调节阀及切断型调节阀免于试
10、验。54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。表1不带定位器 带定位器项 目A B C D E A B C D E基本误差限 土15 土10 士8 8 士8 土4 土25 土2o 士15 士15回差 3o 25 2o 15 15死区 8 6 6 6 6 】o 】o o8 o6 o6始点 士6o 4o 土4o 士4o 土4o气开终点始终点偏差 土25 土25 25 土25 士25始点气关终点 土6o 土4o 士4o 土4o 士4o调节型+6 +4 +4
11、+4 +4 +25 +25 +25 +25 +25(金属密封)额定行程偏差 调节型(弹性密封) 实测行程大于额定行程切断型注1：A类适用于特殊密封填料和特殊密封型式的调节阀；E类适用于带纯聚四氟乙烯填料的一般单、双座调节阀；B、C、D类适用于各种特殊结构型式和特殊用途的调节阀。注2：表中数值是相对于额定行程的百分数。55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。56泄漏量561 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。562调节阀的泄漏等级除I级外，由制造厂自
12、行选定。但单座阀结构的调节阀的泄漏等级不得低于级；双座阀结构的调节阀的泄漏等级不得低于级。563泄漏量大于510-3阀额定容量时，应由结构设计保证，产品可免于测试。564泄漏应由下列代码加以规定：rT1X1 X2 X3【。JJ，_一X1泄漏等级如表2所示I；x2试验介质。G为空气或氮气，L为水；x3试验程序1或2(见692)。3GBT 42132008表2泄漏等级 试验介质 试验程序 最大阀座泄漏量I 由用户与制造厂商定 L或G 1 5xlo_3x阀额定容量 L或G 1 10_3阀额定容量L 1或2 10“阀额定容量G 1L 1或2一S1 5xlO“阀额定容量G 1V L 2 18xlo一7X
13、ApXD(Lh) G 1 310_3,XpX(表3规定的泄漏率系数)注1：Ap以kPa为单位。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101325 kPa和绝对温度为273K或288K的标准状态下的测定值。表3阀座直径 泄漏量mLrain 每分钟气泡数25 015 140 030 Z50 045 365 0 60 480 090 6100 170 11150 400 27200 675 45250 111 300 160 350 216 400 284 注1：每分钟气泡数是在用外径6 mm、壁厚1 mm的管子垂直浸入水下5 mm10 mm
14、深度的条件下测量所得，所用管子的管端表面应光滑、无倒角和毛刺。注2：如果阀座直径与表列值之一相差2 ram以上，则泄漏率系数可在假设泄漏率系数与阀座直径的平方成正比的情况下通过内推法取得。565在计算确定泄漏量的允许值时，阀的额定容量应按GBT 172132规定的方法计算(表4所列)。表4GBT 42132008应用条件ApFTXT时：y取值0667)，无量纲；R比热比系数，(规定温度范围内空气的一一1)无量纲；xt阻塞流条件下无附接管件控制阀的压差比系数，无量纲；P，阀前绝对压力，kPa；P2阎后绝对压力，kPa；p阀前后压差，kPa；t试验介质温度，取20；G气体比重，空气一1；PP。相对
15、密度(规定温度范围内的水邸一1)。57填料菌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11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。58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，5 min内薄膜气室内的压力下降不得大于25 kPa；气缸各气室内的压力下降不得大于5 kPa。59耐压强度调节阀应以15倍公称压力的试验压力进行不少于3 min的耐压强度试验，试验期间不应有肉眼可见的渗漏。510额定流量系数调节阀额定流量系数的数值由制造厂规定，谪节阀额定流量系数的实铡值与规定值的偏差应不超过规定值土10。当额定流量系数K，5时，应不
16、超过规定值的20。511固有流量特性制造厂应以图或表的形式规定K，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量特性。在列表表示时，应该说明相对行程h一005，01，02，随后以01递增，直至10的特定流量系数K，制造厂也可以提出除上述行程外的流量系数。5GBT 421320085111 直线流量特性的斜率偏差在相对行程一o1o9之间，任意两相邻流量系数测量值的差值与实测额定流量系数的比值应符合表5的规定。51 12等百分比流特性的斜率偏差在相对行程=0109之间，任意两相邻流量系数测量值的十进对数(19)差值应符合表6的规定。表619K。一lgKh一02o8 h08可调比R斜率偏差
17、为士30 斜率偏差为!： 斜率偏差为：；：女10 013-007 018O。07 013O0225 018010 025010 01800330 0 19010 026010 O1900350 O22-012 030O 12 022003100 025014 O36014 0260045113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)斜率偏差在相对行程h=O1o9之间实测的相邻两点的流量特性的斜率的允许偏差为对应的固有流量特性斜率的052倍。b)流量系数偏差在相对行程一o1o9之间，各相对行程的实测流量系数
18、与制造厂在流量特性中规定值的偏差不应超过士10(1中)“2。注：垂为相对流量系数。512耐工作振动性能调节阀应进行振动频率为10 Hz55 Hz，位移幅值为015 mill和振动频率应为55 Hz150 Hz，加速度幅值为20 ms2的正弦扫频振动试验，并在谐振频率上进行30 rain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。513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；6GBT 42132008b)各类调节阀动作次数可由下列数系中选取：2
19、500，4 000，10 000，20 000，40 000，100 000，160 000次；c)对PN64 MPa，DN300 mm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。514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。515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
20、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GBT 1721315及GBT 1721316。516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61试验条件及说明611参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：202；b)相对湿度：6070；c)大气压力：86 kPa106 kPa；d)气源压力：额定值，允差为土1。612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：1535；b)相对湿度：4575；c)大气压力；86 kPa106 kPa
21、。在试验过程中，环境温度的变化应不大于1每10 min，并应在试验报告中注明实际的试验条件。62填料函及其他连接处的密封性用11倍公称压力的室温水，水中可含有水溶油或防锈剂，按规定的人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13次往复动作，持续时间不少于3 min。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。63气室密封性将设计规定的额定压力的气源通人密封气室中，切断气源，观察在5 min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
22、渗漏。64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“信号一行程”关系与理论关系之间的各点误差，其最大值即为基本误差。最一生；生100 (1)GBT 42132008式中：最第i点的误差；Ii第i点的实际行程；L。第i点的理论行程；L调节阀的额定行程。除非另有规定，试验点应至少包括信号范围的0、25、50、75、100五个点。测量仪表基本误差限应不超过被试调节阀基本误差限的。t65回差试验程序与64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。66死区a)缓慢改变(增大或减小)输入信号，直到观察
23、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)两项输人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。67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。68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。69泄漏量691试验介质试验介质应为540的清洁气体(空气或氮气)或水。692试验介质压力a)试验程序1时，应为035 M
24、Pa，当阀的允许压差小于035 MPa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。693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zo；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。694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
25、满介质并泄漏量稳定后方可测取泄漏量。695测量误差泄漏量和压力的测量误差应不超过读数值的士10。696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。610耐压强度用15倍公称压力的室温水，水中可含有水溶油或防锈剂，按调节阀的人口方向输入调节阀的阀8GBT 42132008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
26、压力仪表的精确度不得低于25级，测量范围的上限值不得大于试验压力的4倍。611流量6111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)取压孔取压孔应按表7的要求和图1的结构设置，其孔径d为公称通径的十分之一，最小为3 ram，最大为12 mm，长度L为25 d5 d。阀前后取压孔径应相同。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
27、，其位置不应在管道内壁造成凸出。表7闽前直管段 阀前取压孔距 阀后取压孔距 阀后直管段标准试验段布置1日| 堕塑 20D 2 D 6 D 7D、I且 -一 刍1图1取压孔示意图GBT 421320086112试验介质试验介质应为540的水。6113试验压差调节阀前后的压差应大于或等于35 kPa。当阀的额定流量系数很小和很大时，只要能保持紊流，即保证阀雷诺数Re，大于4104的前提下，可以选用其他合适的压差值，但应记下实际试验用的压差值。6114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：实际流量的士2，重复性应在05以内；b)压差：实际压差的土2；c)温度：试验介质温度的
28、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：额定行程的土05。6115流量系数计算公式K，一翼坠Ap，、eeo式中：Q-液体流量，单位为立方米每小时(m3h)；户阀前后压差，单位为千帕(kPa)；P偷相对密度(规定温度范围内的水ppo一1)。6116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35 kPa的三个压差下(增量不小于15 kPa)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。6117额定流量系数测量在调节阀的额定行程值上按6116的方法测量并计算
29、出额定流量系数。当调节阀DN300 mm时可暂免予试验。6”8 固有流量特性的测量按611_6的方法测得相对行程h一005、01、02、03、04、05、06、07、08、09、10时的流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“相对行程一相对流量系数”的流量特性曲线。当调节阀DN300 mm时，暂免于试验。612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512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05个倍频程每分钟。调节阀还应在谐振频率上进行30 min土1 min的耐振试验，
30、如无谐振点应在150 Hz下振动30 min士1 min，试验后按62、63、64和65测量各项性能。重量超过50 kg的调节阀可免于试验。613动作寿命在环境温度为540的条件下，将频率不低于每分钟一次的规定的气源压力通人气动执行机构气室中，调节型词节阀作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62、63、64、65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62、63测量各项性能。614外观用目检及手感法进行检查。】oGBT 421320087检验规则71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表8中相应的规定项目
31、进行检验。在调节阀型式检验的有效期内，气动执行机构或阀单独出厂时可免于型式检验。表8调节型 切断型 执行机构 阀序号 项 目 出厂 型式 出厂 型式 出厂 型式 出厂 型式 备 注检验 检验 检验 检验 检验 检验 检验 检验1 基本误差 A 2 回差 A A A A3 死区 A A 4 始终点偏差 A5 额定行程偏差 A A A6 泄漏量 A A A A A7 填料函及其他连接处密封性 8 气室密封性 A A A 9 耐压强度 A A A A AlO 外观 A A A A A11 额定流量系数 DN300 mm免试12 固有流量特性 13 耐工作振动性能 A 重量50 kg时免试14 动作寿
32、命 A注：“”为检验项目；“一”为不检项目。72在下列情况下调节阀进行型式检验：a)新产品和老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时c)产品长期停产后，恢复生产时；d)用户提出要求(有偿)进行型式检验时ie) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。8标志、包装和贮存81标志811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GBT 172135-2008中32。81
33、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：116BT 42132008j)k)制造厂名或厂标(M)；产品型号(M)；公称通径(M)；公称压力(M)；工作温度(仅在某些特殊情况时，无法对公称压力和法兰进行标志时才成为强制性标志)(SM)；弹簧压力范围(切断型为信号压力范围)(s)；额定行程(S)；额定流量系数(s)；流量特性(切断型无)(s)；阀体材料(M)；设计位号(也可在独立的铭牌上标出)(S)；I)产品制造编号(M)；m)产品制造年月(s)。对小规格调节阀，因受铭牌尺寸的限制，无法容纳全部标志时，允许省略部分标志，但必须在铭牌上标志有a)、b)、h)、k)、】)、m)各项。其他强制性标志：c)、d)、j)应标志在阀体上。注1：M=强制；s=补充。注2：对小规格调节阀所作的最少标志规定是为了可快速识别参数。82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、人口及信号传送管螺纹孔均应加封口，并应按GBT 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。83贮存调节阀应贮藏在空气温度为540。相对湿度不大于90的室内，空气中应不舍有腐蚀调节阀的有害杂质。心DoDoD驴DD
