昆山东吴阀门有限公司
文件编号：DW TP-6D-02
第 0 次修订
标题：API 6D产品设计规范
修订日期：
实施日期：2005.03.01
版号：A/0
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1范围
    适用于满足API 6D-2002、ISO14313：1999要求的石油和天然气工业的闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀的设计。
2 阀门类型和结构
2.1 阀门类型
2.1.1 闸阀
闸阀应有一个关闭件（闸板），它在垂直于介质流向的平面上运动。闸板可为单件的，对于单闸板闸阀；或为两件或多件的，对于胀开式闸阀。
闸阀除了基本阀杆密封外应具有上密封座或阀杆辅助的密封性能。
2.1.2 润滑和非润滑的旋塞阀
旋塞阀应有一个圆柱形或锥形的关闭件（旋塞），关闭件围绕垂直于介质流向的轴线转动。
2.1.3 球阀
球阀应有一个球形的关闭件（球），它围绕垂直于介质流向的轴线转动。
2.1.4 止回阀
止回阀应有一个关闭件（阀瓣），它自动的控制流体仅向一个方向流动。
2.2 阀门结构
2.2.1 全通径阀门
全通径阀门在全开位置应是没有阻碍的和有一个按表1（API Spec 6D-2002 第22版）中规定的内孔。对阀门孔尺寸的上限没有限制。
全通径的节流阀在其关闭件上应有一个环形的孔，该孔允许一个公称直径不小于表1规定的球体通过。
焊接端阀门在焊接连接端部可要求一个较小的孔口以同管道配合。
2.2.2 缩径阀门
缩径阀门的内孔口应小于表1规定的内孔口。
3 设计
3.1压力和温度额定值
公称压力等级（PN）或ANSI额定等级对于所要求的压力等级规定应予使用。阀门应按下列等级之
一提供：PN20（150磅级）、PN50（300磅级）、PN64（400磅级）、PN100（600磅级）、PN150（900磅级）、PN250（1500磅级）和PN420（2500磅级）。
压力等级应由买方按ASME B16.34中材料组的适用额定表规定。
买方对于他的特殊使用，可以规定设计压力和温度的中间值。
对于由不包括在ASME B 16.34中的材料制造的阀门其允许的操作压力和温度应按所认可的压力容
器设计标准，如ASME第VIII篇第1册和第2册或BS 5500，通过计算来确定。
非金属零件可以限制最小和最大操作压力和温度。
在最低和最高操作温度下的最大操作压力应标记在铭牌上。
3.2 尺寸
      除缩径阀门外，阀门应按列于 表2至 表6的公称尺寸(DN)提供。缩径阀门应按表1的公称尺寸提供。
缩径阀门除外，阀门应规定公称尺寸(DN)或公称管径尺寸(NPS)。
    其通过关闭件为圆形孔口的缩径阀门应按表1的端连接公称尺寸和关闭件的最小孔口公称尺寸规定标记，除尺寸小于DN50(NPS2)阀门应按其关闭件的实际孔口尺寸规定标记外。例如, 一个其关闭件缩孔为334mm的圆形孔口的DN400阀门应标记为400X350。
    其通过关闭件为非圆形孔口的缩径阀门和缩径止回阀应称为缩口阀门，并用相当于端连接公称尺寸后面加有字母“R”来表示。例如，一个其通过关闭件缩口为381X305mm矩形孔口的DN400端连接的
阀门应标记为400R。
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3.3 (面-面和端-端)尺寸
除非另有商定，阀门(面-面和端-端)结构长度应按表2至表6的规定。
对于未规定在表2至表6的阀门尺寸，其(面-面和端-端)结构长度应按ASME B 16.10的规定。未
示于表2至表6或ASME B 16.10(面-面和端-端)结构长度应按照协议确定。
有一个焊连接端和一个法兰连接端的阀门的长度应确定为法兰连接端阀门长度的一半加上焊连接端阀门长度的一半。
(面-面和端-端)结构长度的公差，对于阀门尺寸小于等于DN250的应为+ 2mm，对于阀门尺寸等于大于DN300的应为+3mm 。
如果公称尺寸和 (面-面和端-端)结构长度未规定在或不符合于表2至表6，则应在铭牌上说明。
3.4 全径阀门的最小孔口。
    全径阀门的最小孔口应不小于表1中的规定。
3.5阀门操作
    买方应规定最大压力差(MPD)，在此压差下要求阀门使用手柄、齿轮机构或驱动装置能开启。如果没有规定，则按3.1确定的材料在38℃(100℉)下确定的压力额定值应是最大压力差(MPD)。
    应为买方提供下面的数据:
- 流量系数Kυ;
- 对于新阀门的切断推力和扭矩;
- 在阀门上，如果可行，驱动装置上的最大许用阀杆推力或扭矩。
3.6 扫线
    对于阀门的可扫线性，买方应提出要求。
3.7 阀门端
3.7.1 法兰连接端
    应提供带有凸面或环接面(凸面或全平面)的标准法兰。尺寸、公差和加工，包括钻孔模板、 法兰密封面、 平面或背面加工，应按下列规定：
- 除了DN 550 (NPS 22)得法兰；对于尺寸小于等于DN 600(NPS24)的法兰，符合ASME B 16.5。
- 对于DN 550(NPS 22)的法兰，符合MSS SP – 44；
- 对于尺寸等于大于DN 650(NPS 26)的法兰，符合ASME B 16.47系列A。
3.7.2 焊接端
    焊接端应按照ASME B 31.4图434.86(a) （1）和（2）或ASME B 31.8图14和15所示结构，除非另有规定。在为厚壁阀体的情况下，按ASME B 16.25图1所示外侧轮廓可在30℃下倾斜然后至45℃。
    买方应规定配合管道的外径、壁厚、材料牌号、SMYS（规定的最小屈服强度）和特殊的化学性质和是否使用复合材料。
3.7.3非标法兰和机械连接
    其他的端连接，如特殊的法兰或机械接口可由买方规定。
3.8泄放
    应确定在阀门的开启和/或关闭位置在阀体腔是否能截留介质。
    如果介质有被截留的可能，那么用于气体和用于液体的阀门应提供带有腔体自动泄压的气流和液流装置，除非买方另有规定。
    腔压泄放，当需要时，应防止腔压超过按3.1节对材料在38℃(100℉)下确定的阀门压力额定值的1.33倍。外部的腔体泄压阀应等于大于DN 15(NPS1/2)。
3.9 旁路、泄放和放空接口
    旁路、泄放和放空接口及塞口应钻孔或攻丝，除非另有规定。 买方可以规定其他类型的连接，如焊接的或法兰连接的。
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api设计
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螺纹应是圆锥螺纹和能够提供压力密封的螺纹，或直螺纹。带有直螺纹的连接或塞应有一个能限制和夹持适于规定阀门使用的密封件的头部。
螺纹尺寸应按表7的规定，螺纹牙型应按ASME B1.1、ASME B 1.20.1、ISO 228-1、ISO228-2 或ISO 7 –1 的规定。
3.10 手轮和扳手(长柄扳手)
阀门的扳手应是一整体设计或由一个装配在阀杆上的头部组成，它设计成可采用一加长手柄。头部设计应允许加长部分的永久连接，如果买方规定的话。
在手轮或扳手上使用的断裂扭矩或推力所需要的最大力应不超过360N。
扳手应不长于两倍的阀门(面-面和端-端)结构长度.
手轮直径应不超过阀门(面-面和端-端)结构长度或1000mm，选择较小者，除非另外有规定。除尺寸小于等于DN 40（NPS 1 1/2 ）的阀门外，轮幅应不伸出手轮的周边，除非另有规定。
    当买方规定时，齿轮箱输入轴的手轮应提供有扭矩限制机构，如剪刀销，以防止损坏驱动链。
3.11 锁紧装置
      如果买方有规定，阀门应提供锁紧装置。对于止回阀，锁定机构应设计为仅在开启位置锁定阀门。
      对于其他类型阀门，锁紧装置应设计为在开启和/或关闭位置锁定阀门。
3.12 位置指示器
    配有手动或动力驱动装置的阀门应提供一个可见的位置指示器以指示关闭件的开启和关闭位置。
    对于旋塞阀和球阀，其扳手和/或位置指示器，当阀门在开启位置，应与管道在一直线上；当阀门在关闭位置，应横置于管道上。应这样设计，使得指示器和/或扳手的零件不能装配成错误地指示阀门的位置。
    无位置限定件的阀门, 在卸除操作装置/驱动装置后, 应具有阀门开启和关闭对准的确认标示。
3.13 操作器和阀杆延伸件
3.13.1 未对准
    应通过适合的方法防止未对准或不适当的装配，这样能保证手动或动力驱动装置和阀杆加长装配的唯一定位。如定位销或装配螺栓。
3.13.2 密封
    外部的连接应予以密封，例如用垫片或O形圈，以防止外界杂质进入机构。
3.13.3 超压保护
    操作装置和阀杆加长装配应提供一种防止由阀杆或阀盖密封泄露引起的在机构中压力聚集的方法。
3.14 密封脂注入
    当规定时，阀座和/或阀盖密封脂注入应予提供。
3.15 吊耳
    尺寸等于大小DN200(NPS 8)的阀门应提供吊耳。
3.16 驱动装置
    驱动装置可采用电动、液动或气动的方式。
    驱动装置与阀盖或阀杆加长装置的连接面应设计成能防止零件的错误或不当的装配。
    驱动装置与阀盖或阀杆加长装置的连接面应使用垫片或O形圈予以密封以以防止外界杂质进入装置。
    应提供一种防止由于阀杆或阀盖密封泄露引起的在装置内压力聚集的方法.
    驱动装置的输出应不超过阀门驱动链的最大载荷能力。
  注：典型的阀门-驱动装置连接面在ISO5211给出。
3.17 驱动链
3.17.1 设计轴力或力矩
    对于全部驱动链计算，其设计轴力或力矩至少应是脱开轴力或力矩的2倍。
注：:这样的安全系数将允许在使用中因不经常操作、低温操作和残留物的不利影响引起的轴力或力矩增加。
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3.17.2 允许应力
    在驱动链零件(包括阀杆加长)中，拉应力应不超过SMYS(规定的最小屈服强度)的67%,在传递
设计轴力或力矩时，剪应力、扭应力和支承力应不超过ASME法规第VIII篇第2册AD-132部分中规定的限制。
对于角焊缝的强度系数应为0.75。
3.17.3 允许偏差
    对于球阀, 加长的驱动链的总扭曲偏差，在传递设计力矩时，应不超过阀座与关闭件间的重叠接触角。
    加长驱动链的偏差应不阻止关闭件达到全关闭位置。
3.18 阀杆固定
    阀杆应设计有防喷出机构, 以防止在阀杆填料和/或护圈卸去后在内压下阀杆冲出。
3.19 防火安全
    如果买方有规定, 则阀门按规定要求提供防火设计的证明书。
3.20 放静电
    如果买方有规定, 则阀门应提供防静电装置并规定要求进行试验，并按照C5的要求进行试验。
3.21 设计文件
    设计应形成文件，以可收回和可复印的形式。
3.22 设计文件审查
    设计文件应经主管人员审查和校验，该主管人员不曾参与原设计。
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