阀门行业(不包括水行业)使用的典型管道规范为 ASME B31.1 for Power Piping 2014、ASME B31.3 for Process Piping 2014、ASME B31.4 for Pipeline Transport Systems for Liquids and Slurrys 2012 以及 ASME B31.4 for Pipeline Transport Systems for Liquids and Slurrys 2012 B31.8 天然气输送和分配管道系统 2014 年。
在每个代码中,阀门都列在表中。在这种情况下,除了阀门产品标准(例如 API 6D、ASME B16.34 等)之外,通常不会对阀门制造商和供应商提出任何其他要求。尽管存在特殊情况,例如 B31.3 中的 M 类,但本概述中并未讨论它们。
还出现了一个问题,即在需要非列出阀门的情况下会发生什么。这些情况因管道规范而异,因此应根据具体情况进行检查。
ASME B31.1 规范列出了三种阀门标准,不包括铸铁和青铜阀门。标准为: 1) ASME B16.34,阀门——法兰式、螺纹式和焊接式;2) MSS SP67——蝶阀;3) MSS SP68——采用偏置设计的高压蝶阀。如 B31.1 第 107.1 段所述,“不符合上述[清单]的阀门应采用制造商建议用于第 107.1 段规定服务的设计或等同设计。102.2.2。此类阀门应根据 MSS SP-61 进行压力测试。”
这使得阀门制造商有责任推荐服务设计,并且当阀门通过分销提供时,问题变得更加复杂。阀门制造商很少知道实际服务,因为该制造商不对管道系统负责。因此,管道系统的设计者必须清楚地了解阀门未上市时所提供的服务。这对于压力/温度额定值尤其重要。管道设计人员应始终检查阀门是否适合使用。
ASME B31.3 规范列出了多个阀门标准,同样不包括铸铁和青铜阀门。标准是:1)
API 6D 标准已添加到该规范的 2014 年版中,但需要注意的是阀门的设计符合 ASME B16.34。(因此,它并没有真正在2012年版本列表中添加任何内容)。
未列出的阀门只能根据第 302.2.3 段使用。除非压力/温度额定值是通过 ASME B16.34 中规定的方法确定的,否则压力设计符合第 304.7.2 段的要求。
在 2014 年版 ASME B31.3 中,设计人员必须确信成分、机械性能、制造方法和设计适合预期用途。压力/温度额定值应根据第 304 段中的规则确定。从 2012 年版本到 2014 年版本的变化导致设计师的责任落到了肩上。这是因为2012版规定压力设计应按照规范第304条进行验证;然而,最新版本规定,设计者必须确信设计适合预期的服务。这种情况与 B31.1 的情况类似,因为制造商很少知道该服务。
ASME B31.4 列出了八个阀门标准,再次排除铸铁和青铜阀门。
这些阀门标准比以前的规范更全面,包括:
在本规范中,允许使用列表中未列出的特殊阀门,只要阀门设计至少具有相同的强度和密封性,阀门能够承受与上述标准相同的试验要求,并且阀门的结构特征满足标准中规定了类似用途的阀门的材料规格和试验程序。这些要求比以前的规范更严格,要求设计者使阀门具有相同的强度和密封性。
ASME B31.8 规范列出了多个阀门标准,不包括铸铁和热塑性阀门。这些标准是:
ASME B31.8 没有未列出阀门的标准。它指出“阀门应符合本规范中引用的标准和规范,并且只能按照制造商的服务建议使用。” 这意味着对于 31.8 代码,只能使用列出的阀门。
阀门的通用标准是 ASME B16.34。虽然该标准有几个积极的方面,但它并不是像 ASME BPVC 第 VIII 部分那样真正的设计规范,其中考虑了材料强度、腐蚀余量和不规则形状的公式。因此,设计应根据压力容器规范进行交叉检查。
虽然在几乎所有情况下都必须遵守管道规范,但遵守国家和联邦法律也是强制性的。在美国,石油和天然气运输的联邦法规对管道法规中的阀门标准增加了限制。
美国联邦天然气和其他天然气管道运输法规第 49 CFR 192.145 条规定:
除铸铁和塑料阀门外,每个阀门必须满足 API 6D 的最低要求(通过引用纳入,请参阅§192.7),或提供同等性能水平的国家或国际标准。阀门不得在超过这些要求中包含的适用压力-温度额定值的操作条件下使用。
该联邦规范强制要求 API 6D 对按照 ASME B31.8 设计的管道的最低要求,其中排除了列出的许多阀门标准。对于其他标准(例如,ASME B16.34)的要求,它增加了大量的附加功能和测试。
同时,美国联邦危险液体管道运输法规第 49 CFR 195.116 条规定,安装在管道系统中的每个阀门必须符合以下要求:
虽然危险液体运输联邦法规并未遵循 API 6D 的所有准则,但它确实遵循该标准对根据 ASME B31.4 设计的管道的测试要求。与其他列出的规范的主要区别在于,测试持续时间更长,并且金属阀座阀门允许更大的泄漏率,因为该规范主要是为较大的阀门创建的。
其他监管机构,例如美国海岸警卫队和职业安全与健康管理局,没有在管道规范之外规定额外的要求。
总之,对于产品运输规范 ASME B31.4 和 B31.8,当阀门打算在美国使用时,明智的阀门制造商将确保设计、制造和测试涵盖 ASME B16.34 和 API 6D。对于 ASME B31.1 和 B31.3 规范,如果阀门未在表中列出,则管道系统设计人员必须检查阀门的使用适用性,或者必须明确告知制造商预期的使用条件。
本文最初由 Cameron Valves andMeasurement 公司的 Ron Manson 撰写,由 United Valve 总裁兼 VALVE 杂志编辑顾问委员会成员 Greg Johnson 编辑和更新。