T-ZZB 3501-2023 陶瓷密封球阀

团体T/ZZB3501—2023陶瓷密封球阀浙江省质量协会发布IT/ZZB3501—2023 12规范性引用文件 13术语和定义 24结构型式及型号 25基本要求 46技术要求 67试验方法 78检验规则 9 附录A（资料性附录）常用结构陶瓷性能表 T/ZZB3501—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由浙江省质量协会归口。本文件主要起草单位：牧雅阀门有限公司。本文件参与起草单位：浙江省泵阀产品质量检验中心、温州市荣信科技有限公司、保一集团有限公司、丽水市阀检测控技术有限公司、温州职业技术学院永嘉学院、永嘉县泵阀行业协会、浙江省阀门标准化技术委员会、浙江西奈陶瓷新材料科技有限公司、温州市荣观科技有限公司。本文件主要起草人：林童、虞振道、胡陈春、林晓丰、谢微珍、张晓忠、缪克在、计成、董金新、周思聪、虞文辉、吴玉良、章庆湖、吴文顺、胡敏敏、徐林娟、林建明。本文件评审专家组长：叶忠民。T/ZZB3501—20231陶瓷密封球阀本文件规定了陶瓷密封球阀的术语和定义、结构型式及型号、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存及质量承诺。本文件适用于使用温度-29℃~425℃,公称压力PN6～PN100、公称尺寸DN15～DN300，压力等级Class150～Class600、公称尺寸NPS1/2～NPS12，用于耐磨或耐腐蚀工况的陶瓷密封面及衬里的陶瓷密封球阀。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T1220不锈钢棒GB/T2413压电陶瓷材料体积密度测量方法GB/T5594.6电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法第6部分：化学稳定性测试方法GB/T6569精细陶瓷弯曲强度试验方法GB/T8489精细陶瓷压缩强度试验方法GB/T9124钢制管法兰GB/T12220工业阀门标志GB/T12221金属阀门结构长度GB/T12223部分回转阀门驱动装置的连接GB/T12224钢制阀门一般要求GB/T12228通用阀门碳素钢锻件技术条件GB/T12229通用阀门碳素钢铸件技术条件GB/T12230通用阀门不锈钢铸件技术条件GB/T12237石油、石化及相关工业用的钢制球阀GB/T16534精细陶瓷室温硬度试验方法GB/T26480阀门的检验和试验GB/T26481-2022工业阀门的逸散性试验GB/T25995精细陶瓷密度和显气孔率试验方法GB/T32808阀门型号编制方法GB/T40079-2021阀门逸散性试验分类和鉴定程序JB/T106阀门的标志和涂漆JB/T7928通用阀门供货要求JB/T8861球阀静压寿命试验规程JB/T10529陶瓷密封阀门技术条件JC/T2345精细陶瓷常温耐磨性试验方法GJB1201.1固体材料高温热扩散率试验方法激光脉冲法NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件NB/T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分:超声检测T/ZZB3501—202323术语和定义JB/T10529界定的和下列术语和定义适用于本文件。3.1陶瓷密封球阀ceramicsealingballvalves以结构陶瓷作为密封副和通道衬里的金属外壳球阀。4结构型式及型号4.1结构型式陶瓷密封球阀的典型结构如图1、图2、图3、图4所示。图1陶瓷密封球阀典型结构示意图（浮动球结构）T/ZZB3501—20233图2陶瓷密封球阀典型结构示意图（固定球结构）图3陶瓷密封半球阀典型结构示意图（固定半球结构）T/ZZB3501—202344.2型号阀门型号表示方法按GB/T32808的规定。5基本要求5.1设计研发5.1.1应针对陶瓷密封球阀密封及耐腐蚀等方面的性能特点，采用应力分析和强度计算等方法，对产品结构和其他关键参数进行设计。5.1.2应具备针对不同应用场景进行优化设计的能力。5.1.3应在产品设计研发阶段对产品结构进行仿真验证。5.2材料和零部件5.2.1金属材料5.2.1.1金属承压壳体（阀体与侧阀体）的材料应符合GB/T12228、GB/T12229、GB/T12230、NB/T47010等相关标准的规定。5.2.1.2金属球体（全球体、半球体）的材料应符合GB/T12230、NB/T47010等相关标准的规定。5.2.1.3阀杆材料应符合GB/T1220、NB/T47010等相关标准的规定。5.2.2陶瓷材料和陶瓷衬里5.2.2.1常用氧化铝(AL2O3)、氧化锆(ZrO2)结构陶瓷的材料性能参见附录A中表A.1～A.2。5.2.2.2常用结构陶瓷材料在阀门中的应用参见附录A中表A.3。T/ZZB3501—202355.2.2.3结构陶瓷与金属材料常用的结合方法有粘接、热套连接、机械连接等，其适用范围参见附录A中表A.4。5.2.2.4陶瓷衬里表面不应有可见裂纹或缺陷。5.2.3密封垫片和填料压套的材料5.2.3.1封垫片应选用耐腐蚀材料，且抗腐蚀性能不低于内件材料，同时密封垫片结构样式和压力允许值应符合相关标准的规定。5.2.3.2填料压套选用的材料，其抗腐蚀性能应不低于金属壳体材料。5.2.4压力—温度额定值5.2.4.1陶瓷密封球阀的金属承压壳体压力—温度额定值应按GB/T12224的规定。5.2.4.2陶瓷密封球阀内件材料，其允许使用的压力—温度低于阀门壳体材料的压力—温度等级的，阀门允许使用的压力—温度应按密封件或内部零件材料压力—温度的值，并应在阀门的铭牌上予以标5.2.5阀体与侧阀体5.2.5.1阀门的端部法兰应与阀体、侧阀体整体铸造或锻造成型。5.2.5.2金属阀体、金属侧阀体与陶瓷衬里应牢固结合，确保陶瓷衬里受力均匀。5.2.6球体5.2.6.1球体可采用陶瓷球、陶瓷半球或具有球形密封面的陶瓷密封环等结构，圆形通道最小直径按GB/T12237的规定。半球阀通道应采用内接阀座的圆形通道。5.2.6.2陶瓷密封球阀全开时应保证球体通道与阀体通道在同一轴线上。5.2.6.3陶瓷密封球阀在正常操作工况下，陶瓷球体与阀杆连接处应能够承受最大设计压差而不开裂。5.2.7阀座陶瓷密封球阀的阀座应采用结构陶瓷作为密封面，或采用整体结构陶瓷作为独立阀座。5.2.8阀杆陶瓷密封球阀阀杆在拆除阀杆密封挡圈（如填料压盖）情况下，介质压力作用不应导致阀杆脱出。球体为金属材料时，阀杆应设计成防静电结构，并符合GB/T12237的规定。5.2.9阀体间的连接5.2.9.1侧阀体与阀体连接的密封面形式：公称压力不大于PN25的阀门可采用平面、突面式；公称压力大于PN25的阀门应采用凹凸面、榫槽式或环形槽连接。5.2.9.2陶瓷密封球阀的阀体之间连接的螺柱应按GB/T12237的规定。5.2.10手柄5.2.10.1阀门采用顺时针方向为关，逆时针方向为开。在手柄上要有明显的表示关闭方向的箭头和“关”字，或开、关双向箭头及“开”、“关”字样。5.2.10.2手柄应安装牢固，并在需要时可方便地拆卸和更换。手柄可以是整体的，或采用装在阀杆上连接一个加长手柄的方式。5.2.10.3陶瓷密封球阀应有表示球体通道位置的指示牌或在阀杆顶部刻槽。T/ZZB3501—202365.2.10.4带扳手的陶瓷密封球阀，在开启位置时，扳手应与球体通道平行。5.2.10.5陶瓷密封球阀应有全开和全关的限位结构。5.2.11驱动装置5.2.11.1驱动装置的动力可采用手动、电动、液动或气动等。5.2.11.2驱动装置与阀门的连接，采用加长阀杆支架时，不应对阀杆等零件造成影响，致使阀门操作连接部位出现损伤或引起阀杆等密封泄漏。5.2.11.3驱动装置的输出应不超过阀门驱动链接能承受的最大载荷.5.2.11.4阀门与驱动装置的连接尺寸应按GB/T12223的规定。5.3工艺装备5.3.1制造厂应配备静压成型机、生坯专用车床、厢式高温烧结炉、专用数控加工中心、专用研磨设备等陶瓷生产专用设备。5.3.2机加工过程采用数控机床、加工中心等智能加工设备。5.3.3应具备将陶瓷粉料磨至50%的颗粒度＜0.5μm的磨料设备及造粒塔设备。5.3.4装配工序采用模块化分步流水线方式。5.4检验检测5.4.1应配备拉伸试验、冲击试验、光谱分析、硬度测试等理化性能检测设备。5.4.2应配备密度、硬度、激光粒度分析仪等陶瓷性能检测设备。5.4.3应配备超声波检测（UT）、渗透检测（PT）、磁粉检测（MT）等无损检测设备。5.4.4应配备压力性能试验设备。5.4.5应具备外观、结构长度、连接端、阀体和侧阀体最小壁厚、手柄端操作力、金属材料化学成分和力学性能、启闭性能试验、壳体试验、密封试验、无损检测等项目的检验检测能力。6技术要求6.1外观6.1.1除奥氏体不锈钢球阀外,其他材料球阀的表面应按JB/T106要求涂漆(不包括阀门的连接端部)。6.1.2陶瓷密封球阀内腔不应涂漆，但应采取防锈措施。加工过的外表面应采取防锈措施，陶瓷表面不应涂漆或防腐剂。6.2结构长度陶瓷密封球阀的结构长度及偏差应按GB/T12221的规定。6.3连接端尺寸法兰连接端尺寸应按GB/T9124的规定。6.4阀体和侧阀体最小壁厚阀体和侧阀体最小壁厚不包含陶瓷衬里的厚度，金属承压壳体的最小壁厚及阀座内径应按GB/TT/ZZB3501—202376.5金属材料化学成分和力学性能6.5.1阀体与侧阀体金属材料的化学成分、力学性能应符合GB/T12228、GB/T12229、GB/T12230、NB/T47010、GB/T12225等相关标准的规定。6.5.2金属球体（全球体、半球体）的金属材料的化学成分、力学性能应符合GB/T12230、NB/T47010等相关标准的规定。6.5.3阀杆金属材料的化学成分、力学性能应符合GB/T1220、NB/T47010等相关标准的规定。6.6无损检测公称压力不小于PN100或Class600的陶瓷密封球阀的金属壳体锻件应进行超声波检测，试验结果应符合NB/T47013.3-2015中的I级规定。6.7手柄端操作力最大压差条件下，陶瓷密封球阀上手柄端的最大操作力应不大于300N。6.8启闭性能启闭性能，按照7.8的规定试验，启闭次数应不少于3次。6.9压力试验6.9.1壳体试验，按7.9的规定试验，试验结果不允许有可见渗漏和结构损伤。6.9.2低压气密封试验、高压液体密封试验，按7.9的规定试验，试验结果不允许有可见泄漏。6.10陶瓷耐酸腐蚀性能、耐碱腐蚀性能、耐磨性能陶瓷部件的耐酸腐蚀性能、耐碱腐蚀性能、耐磨性能应符合表1的规定。表1陶瓷部件的耐酸腐蚀性能、耐碱腐蚀性能、耐磨性能），），6.11逸散性试验多晶硅、煤化工工况使用的陶瓷密封球阀，逸散性试验的结果应符合GB/T26481-2022中A级要求，逸散性型式试验的结果应符合GB/T40079-2021中B级要求。6.12静压寿命陶瓷密封球阀的静压寿命不低于2000次。7试验方法7.1外观T/ZZB3501—202387.2结构长度和连接端尺寸测量用游标卡尺测量陶瓷密封球阀的结构长度和连接端尺寸。7.3阀体和侧阀体最小壁厚测量用测厚仪或专用卡尺测量阀体流道和中腔及阀盖部位的壁厚。7.4金属材料化学成分分析在金属本体材料上采用光谱分析法分析,或粉末取样采用化学法分析，取样应在表面6.5mm之下处。7.5金属材料力学性能试验用同炉号、同批热处理的试棒，按GB/T228.1规定的方法进行。7.6无损检测按NB/T47013.3规定的方法进行。7.7手柄端的操作力测量用扭力扳手测量手柄端的操作力。7.8启闭性能试验用驱动装置操作的阀门，在工作压差下应全开全关至少3次，检查阀门的启闭性能。7.9压力试验7.9.1阀门的压力试验应按GB/T26480的规定。7.9.2带有电动、气动、液动等驱动装置的阀门，在进行密封试验时，应当使用其所配置的驱动装置启闭操作阀门进行密封试验。7.9.3干粉介质阀门，应在阀门装配前进行壳体水压试验，试验后进行干燥处理。装配好的干粉介质阀门，其壳体试验和密封试验应采用气体为介质，且应在壳体水压试验合格后进行。7.9.4干粉介质阀门壳体试验的试验压力为阀门38℃时最大允许工作压力的1.1倍，最短保压时间按试验方法的规定。7.9.5干粉介质阀门密封试验的气体压力为0.6MPa±0.1MPa，最短保压时间按试验方法的规定。7.9.6高压气体压力试验具有危险性，试验时应采取足够的安全措施和防护手段，确保试验人员和试验设备的安全。7.9.7壳体试验，在最短保压时间内，不允许有可见渗漏和结构损伤。7.9.8低压气密封试验、高压液体密封试验，在最短保压时间内，不允许有可见泄漏。7.10耐酸腐蚀性能试验、耐碱腐蚀性能试验和耐磨性能测试耐酸腐蚀性能试验按GB/T5594.6规定的方法进行。耐碱腐蚀性能试验按GB/T5594.6规定的方法进行。耐磨性能测试按JC/T2345规定的方法进行。7.11逸散性试验T/ZZB3501—20239多晶硅、煤化工工况使用的陶瓷密封球阀，逸散性试验按GB/T26481-2022规定的方法进行，逸散性型式试验按GB/T40079-2021规定的方法进行。7.12静压寿命试验陶瓷密封球阀的静压寿命试验方法按JB/T8861规定的方法进行。8检验规则8.1出厂检验8.1.1陶瓷密封球阀应逐台进行出厂检验和试验，检验合格后方可出厂。8.1.2陶瓷密封球阀检验项目、技术要求和检验方法按表2的规定。表2检验项目、技术要求和检验方法1√√2√√3√√4√√5金属材料√√√√√√6金属材料√√√√√√7√√8√√9√√√√√√√√—√—√—√—√—√8.2型式试验T/ZZB3501—20238.2.1有下列情况之一时，应对样机进行型式检验，试验合格后方可批量生产：a)新产品试制定型鉴定；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。8.2.2型式试验的全部试验项目应符合表2的规定。8.2.3抽样可在生产线的终端经出厂检验合格的产品中随机抽取1台。型式试验的全部试验项目合格，则判定型式试验合格；如有不合格项目，则加倍抽样，对不合格项目