GB/T 4213气动调节阀标准新旧对比及解析

学术   2024-12-13 17:01   辽宁  






GB/T 4213《气动调节阀》经历了84版、92版及2008版(现行版),具有专业化、实用化、全面化的特点。但随着气动控制阀技术的不断更新换代,旧版标准总体技术要求水平偏低、产品结构老式、试验要求满足不了客户所需等现象越发突出,部分条款的实施状况较差,甚至未得到更好的实施,需要对现行的2008版根据新的认知进行修订改版。本文主要介绍GB/T 4213-2024GB/T 4213-2008基础上部分内容及章节的更新,气动控制阀在设计、制造和试验适用范围及在实际生产中可行性操作,阐述和解析了新版标准的主要修订条款和技术意义。





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标准变更内容



一、标准名称

从2008版的《气动调节阀》更名为《气动控制阀》。现在国内对控制阀与调节阀基本没有明确的区分,通常将控制阀和调节阀混淆,将带有执行机构的阀门统称为调节阀,而控制阀的概念还没有深入人心。
控制阀和调节阀均用于工业自动化过程中介质参数控制的设备,但控制阀更侧重于通过自动化系统信号实现精确控制,而调节阀则侧重于根据控制信号实现流量的精确调节。两者在应用中各有侧重,但共同目标是确保工业过程的稳定、安全和高效,所有的调节阀均为控制阀,但控制阀未必就是调节阀。名称更改后,产品使用范围变得更加广泛。

二、补充的范围内容

新版的标准可以适用于放射性工作环境或其他危险工作环境等工况,为控制阀提供了指导和规范,确保了这些场所的安全运行和环境保护。

三、增加的规范性引用文件

将GB/T 15464《仪器仪表包装通用技术条件》替换成GB/T 13384《机电产品包装通用技术条件》,JB/T 8218-1999《执行器术语》替换成GB/T 26815《工业自动化仪表术语 执行器术语》,GB/T 17213(所有部分)《工业过程控制阀》继续沿用,增加了GB/T 9124(所有部分)《钢制管法兰》、GB/T 12224《钢制阀门 一般要求》和GB/T 26640《阀门壳体最小壁厚尺寸要求规范》等新的引用标准。

四、修改的术语和定义适用标准

将原有执行器术语按JB/T 8218-1999的标准执行变更为按GB/T 13384的标准执行。

五、修改并增加产品分类及通用要求

删除了调节方式分类中的调节切断型,在执行机构型式分类中加注了两个小解,对气动执行器按结构和输出方式进行了分类。

六、修改气源压力最大值/气源质量要求

气动薄膜控制阀的气源压力最大值依旧沿用原有的600 kPa,而气动活塞控制阀的气源压力最大值从原有的700 kPa调整到2000 kPa。带有定位器的控制阀气源中所含固体微粒数量应小于5 mg/m3(原标准为0.1 g/m3),且微粒直径应小于5 μm(原标准为30 μm),含油量应小于1 mg/m3(原标准为10 mg/m3)。

七、温度上限/接管螺纹尺寸

环境最高温度从70 ℃的极限提升到80 ℃,信号接管螺纹尺寸从原有的公制螺纹和英制圆锥管螺纹变更为美国标准锥管螺纹。

八、特性指标的修订

修改了基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差的要求:不带定位器的控制阀,基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差的要求继续沿用旧版本标准。用纯聚四氟乙烯材料作为填料的一般单/双座、带定位器的控制阀,误差限均有所降低,提高了阀门制造难度要求。这几项静特性指标是依据国际标准和中国国情给出的气动控制阀量化指标和技术要求。6.6~6.10条款修改基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差的试验方法描述。

九、补充计算泄漏量要求

泄漏量是控制阀的重要技术指标之一,是指控制阀在完全关闭状态下,介质通过密封间隙或者密封面某处缺陷部位泄漏的介质量。泄漏量的大小受到很多因素的影响,比如阀门结构、密封面材料的选择、工作压差、介质种类以及阀门的长期使用和维护状况等均会影响阀门的密封性能。与国际标准相同,特别强调了计算确定泄漏量的允许值需要综合参考多种因素影响,包括泄漏量的基本计算公式、控制阀的特定标准以及标准的泄漏等级判定。实际应用中,要针对具体工况选择合适的公式和标准进行计算评估。新版标准补充了泄漏量等级的适用性说明,增加了Ⅵ级适用于弹性密封阀座的控制阀条款;增加了泄漏等级为Ⅴ的气体泄漏要求,并补充了特殊试验条件下的修正公式;补充了泄漏率系数。

十、填料函及其他连接处密封性

标准要求控制阀的填料函及其他连接处应保证用1.1倍最大允许工作压力的室温水,按规定的进口处输入控制阀的阀腔内,出口端进行封闭,同时使阀杆每分钟做1~3次启闭运动,在标准规定的持续时间内观察填料函及其他连接处应保证零泄漏,特殊用途控制阀的试验压力值由制造厂和用户(买方)商定。增加了填料函及其他连接处密封性试验中程序B气体介质试验的技术要求,如经买卖双方商定,可采用程序B。试验介质为清洁气体。控制阀的填料函及其他连接处应保证在0.3~0.4 MPa试验压力下零泄漏。当阀门的最大允许工作压力低于0.35 MPa,试验压力为最大允许工作压力。并相应的增加了6.3条款,增加了填料函及其他连接处密封性试验中气体介质试验方法:程序B。

十一、补充耐压强度要求

标准对耐压强度的技术要求是用1.5倍公称压力的试验压力的室温水,对承压件进行耐压强度试验,试验期间,直行程控制阀应处于全开位置,角行程控制阀可半开,除阀杆密封处外不应有明显外漏。增加了耐压强度试验中对承压件单独试验的技术要求,并相应的增加了耐压强度试验中承压件单独试验的试验方法,修改了试验时间的要求。

十二、补充流量特性的斜率偏差要求

流量特性是控制阀的重要技术指标之一,因此流量特性的偏差大小直接影响控制系统的精度控制。控制阀流量特性的斜率偏差是指在实际应用中,相邻两点实际流量特性曲线相对于理想流量特性曲线的偏差,特别是在相对行程h=0.1~0.9之间的任意相邻流量系数测量值的差值与实测额定流量系数的比值。这种偏差反映了控制阀在实际应用中的性能与理想状态下的差异。增加了流量特性的斜率偏差计算公式参数说明。

十三、阀体壁厚、阀体与阀盖材质化学成分

增加了阀体壁厚、阀体与阀盖材质化学成分的技术要求,对于铁制阀门,阀体壁厚应符合GB/T 26640的规定;对于钢制阀门,阀体壁厚应符合GB/T 12224的规定。如经买卖双方商定,阀体壁厚可按其他标准要求设计。阀体与阀盖材质化学成分应符合相应材料标准的要求。

十四、补充表面质量要求

修改“外观”为“表面质量”并增加行程标尺和指针的要求,控制阀的气动执行器和阀门本体的外表层应涂漆或采用其他方式增加保护层,不锈钢或铜制材料的阀门可不进行涂漆。表面涂层应无漏涂、流挂、鼓包等缺陷,且涂膜应光洁、平整光滑、完好,具有一定的光泽度与硬度,还应具有良好的附着力,不得有脱落、划伤及斑痕等缺点,紧固件不得有松动、损伤等现象。气动执行机构的行程标尺及指针应安装牢固,指示清晰。

十五、推荐试验顺序

增加了表7的内容,推荐了试验项目先后顺序,从而获得合理的试验步骤。

十六、补充流量试验装置与基本试验程序

增加了流量试验装置的要求,包含基本流量试验系统、节流阀、流量测量等技术要求。增加了基本试验程序,按照表8的管道要求安装无附接管件的试验样品,试验应在紊流、非阻塞流、无空化状态进行,应保证液体充满试验管段下游部分,并防止液体汽化。控制阀的行程调整在相应的测试点上,分别在不小于35 kPa的三个压差下(增量不小于15 kPa)测量流量值,按6.11.8计算该测量点的流量系数,同一测量点三次测量获得的流量系数的最大值应小于最小值的4%。该测试点的流量系数为三次测量计算得到流量系数的算术平均值,并圆整到三位有效数字。

十七、补充出厂试验或型式试验内容

增加了出厂试验或型式试验项目表11的内容,新标准多了阀体壁厚、阀体与阀盖化学成分的试验要求。


新标准规定了工业过程控制系统用气动控制阀的产品分类及通用要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存等多项条款。在工业生产过程对控制精度要求以及安全使用性能不断提高的情况下,气动控制阀的必要性、关键性以及较高的故障频次已引起行业内的关注。为了适应技术进步和市场发展的需要,提高产品质量和保障产品安全使用性能,有效地加强国内外贸易的同时促进国内外竞争力的提升,最终实现经济和社会的可持续发展,在市场需求和技术创新的双重挑战中,有先进思想的企业正以积极地态度面对气动控制阀的技术创新要求以及终端客户的需求,更新GB/T 4213-2008《气动调节阀》,与世界先进水平进一步接轨。
更新后的GB/T 4213适用工况更加广泛,增加和修订的内容更加严谨和完善,条款合理完整,使用方便可行,适用于大部分企业的现有设备。深入理解该标准,对于气动控制阀的产品设计、技术更新具有重要的指导和借鉴意义。




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