钢制球阀国内外主要标准比较分析

胡春艳，叶志烜，胡军，李忠，郝伟沙

（合肥通用机械研究院有限公司，安徽 合肥 230031）

球阀是目前发展最快的阀门种类之一，因其结构简单、密封性能好，在一定范围内体积小、重量轻、材料省、安装尺寸小、驱动力矩小、操作简便以及易实现快速启闭等优点，广泛应用于石油、天然气输送系统中。目前，国际上阀门有米制标准和英制标准两套相互独立的标准体系，米制标准体系是米制计量单位，ISO 国际标准、EN 欧盟标准、DIN 德国标准和GB 中国国标一般采用米制或以米制为主，而美国一直以英制为主，英国的旧标准基本采用英制，20 世纪70 年代后的标准逐步过渡为公制或公英制共用。本文通过对我国管线用的钢制球阀的主要标准与国际、国外先进标准进行比较分析，了解国内外标准的差异。

1 关键指标

球阀主要由阀体、球体、阀座、阀杆、填料部件等组成。球阀的连接形式有法兰连接、焊接连接、螺纹连接等。按结构形式可分为浮动球球阀、固定球球阀等。经查阅，国内钢制球阀标准的基本框架是由范围、一般要求、结构要求、性能要求以及其他特殊要求组成，相应的关键指标有压力-温度额定值、壁厚、阀体、球体、阀杆、压力试验等指标。

表1 适用范围

表2 各标准阀体壁厚对照 mm

2 相关标准

GB/T 12237-2007，石油、石化及相关工业用的钢制球阀。

GB/T 21385-2008，金属密封球阀。

ISO 7121：2016， 通用工业用钢制球阀（Steel ball valves for general-purpose industrial applications）。

API 608-2012，法兰、螺纹和焊接连接的金属球阀（Metal Ball Valves-Flanged,Threaded and Welding Ends）。

BS 5351：1986，石油、石化及相关工业用钢制球阀（Steel ball valves for the petroleum,petrochemical and allied industries）。

3 对比分析

3.1 适用范围

相关标准的适用范围如表1 所示。

3.2 压力-温度额定值

API 608、GB/T 12237 规定了球阀壳体、阀座和密封件的压力-温度额定值；GB/T 21385 中规定球阀壳体的压力-温度额定值按GB/T 12224 的规定，并说明阀座、阀杆及阀体连接密封处等非金属件受温度的影响，会限制球阀的压力-温度额定值；ISO 7121 中规定球阀壳体的压力-温度额定值应符合ISO 7005/1 中相应材料规定，但可能会受到某些阀座材料压力-温度范围的限制。BS 5351 中对压力-温度额定值未明确要求。

3.3 结构要求

国 内 标 准GB/T 26640 和GB/T 12224（ 参 考ASME B16.34 编制）专门或单独章节规定阀体的最小壁厚， GB/T 12237、GB/T 21385 最小壁厚均按GB/T 12224 的规定；API 608 也规定了最小壁厚要求应按ASME B16.34 的规定，以DN200、PN16 为例，各标准规定的壁厚大小如表2 所示。从表中看出国内球阀标准的最小壁厚以GB/T 12224 为主，GB/T 26640 中规定的最小壁厚相对保守。

GB/T 12237、GB/T 21385、API 608、BS 5351 中对球体的要求是除非买方许可，球体应为实心球且球体的通道应是圆形。ISO 7121 中仅要求球体的通道应是圆形，未对是否实心作规定。

GB/T 12237、GB/T 21385、API 608、BS 5351、ISO 7121 中对阀杆结构均做防脱要求。

3.4 压力试验

世界各国都制有阀门通用的压力试验标准。从压力试验规范的内容和形式看,可将这些标准分成两个体系。GB/T 13927《工业阀门 压力试验》、GB/T 26480《阀门的检验和试验》、ISO 5208《工业阀门-金属阀门的压力试验》、API 598《阀门的检验和试验》、MSS SP61《钢制阀门的压力试验》、NF 87-401《石油工业用阀门的试验和验收检查》都明确规定了阀门的试验项目、试验压力、试验介质、保持压力的最短持续时间以及允许泄漏量。这些标准主要分成2 大体系，一个是以ISO 5208 为主导的工业阀门压力试验标准体系，如MSS SP61、GB/T 13927 等，我国GB/T 13927 标准修改采用ISO 5208 编制而成；一个是以以API 598 石油、石化类产品压力试验为主导的标准体系，如NF 87-401、GB/T 26480 等，我国GB/T 26480 为修改采用API 598 编制而成。

球阀的试验主要包括3 个项目，壳体试验、低压密封试验和高压密封试验。GB/T 12237 中的压力试验按GB/T 26480，GB/T 21385 中的压力试验按GB/T 13927，ISO 7121中的压力试验按ISO 5208，API 608 中的压力试验按API 598，具体的试验项目如表3、4 所示。

表3 GB/T 13927(ISO 5208)压力试验项目要求

4 结语

本文列出钢制球阀标准的几项关键指标，通过对比可以看到我国钢制球阀标准基本采用了国际先进标准编制而成，各项指标的要求基本与国际先进标准保持一致，随着社会的发展，这将为企业的生产带来便利。

表4 GB/T 26480(API 598)压力试验项目要求