TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9444 : 2013
ISO 7121 : 2006
VAN BI THÉP THÔNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Steel ball valves for general - purpose industrial applications
Lời nói đầu
TCVN 9444:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 7121:2006.
TCVN 9444:2013 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 153 Van công nghiệp biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Lời giới thiệu
Mục đích của tiêu chuẩn này là xác lập các yêu cầu cơ bản và thực hành cho mặt bích, đế hàn, đầu hàn đối tiếp và đầu nối ren của van bi thép có dòng chảy trong bi dạng lỗ thường, lỗ giảm một bậc, lỗ giảm hai bậc thông dụng trong công nghiệp. Van mặt bích ký hiệu theo loại có mặt bích phù hợp với tiêu chuẩn ASME B16.5. Van mặt bích ký hiệu theo PN có mặt bích tuân theo EN 1092-1. Van có đầu nối ren có thể có ren tuân theo ISO7-1 hoặc B1.20.1
VAN BI THÉP THÔNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Steel ball valves for general - purpose industrial applications
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu cho các loại van bị thép thông dụng trong công nghiệp.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại van có kích thước danh định (theo ISO 6708 và ASME B16.34)
- DN8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 150, 250, 300, 350, 400, 450, 500 (NPS 1/4; 3/8; 1/2, 3/4, 1, 11//4, 11/2, 2, 21/2, 3,4 ,6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 và 20)
Và được áp dụng cho các ký hiệu áp suất sau (xem ISO 7268 và EN 1333, and ASME B16.34):
- Loại 150; 300; 600; 900 và cho các van có ký hiệu PN 10; 16; 25; 40; 63; 100.
Tiêu chuẩn này bao gồm các đặc tính của van như.
- Đầu nối mặt bích và đầu nối hàn đối đầu có kích thước 15 DN 500 (1/2 NPS 20);
- Đầu nối có hốc hàn có kích thước 8 DN 100 (1/4 NPS 4);
- Đầu nối ren có kích thước 8 DN 50 (1/4 NPS 2);
- Mặt tỳ trên thân được chỉ định là lỗ thông không giật cấp, lỗ khoan giật một cấp và lỗ khoan giật hai cấp;
- Vật liệu;
- Thử nghiệm và giám sát.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì chỉ áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bổ sung, sửa đổi:
TCVN 4683-2:2008 (ISO 965-2:1998), Ren hệ mét thông dụng ISO - Dung sai - Phần 2: Giới hạn kích thước dùng cho ren ngoài và ren trong thông dụng. Loại dung sai trung bình.
TCVN 7292 (ISO 261), Ren vít hệ mét thông dụng ISO - Vấn đề chung.
TCVN 7701-1 (ISO 7-1), Ren ống cho mối nối kín áp được chế tạo bằng ren - Phần 1: Kích thước, dung sai và ký hiệu.
TCVN 7701-2 (ISO 7-2), Ren ống cho mối nối ống kín áp - Phần 2: Kiểm tra bằng calip giới hạn.
TCVN 8887-1 (ISO 228-1), Ren ống cho mối nối kín áp không được chế tạo bằng ren - Phần 1: Kích thước, dung sai và ký hiệu.
TCVN 8887-2 (ISO 228-2), Ren ống cho mối nối kín áp không được chế tạo bằng ren - Phần 2: Kiểm tra xác nhận bằng calip giới hạn.
TCVN 9441 (ISO 5208), Van công nghiệp - Thử áp lực cho các van kim loại.
ISO 4032, Hexagon nuts, style 1 - Product grades A and B (Đai ốc 6 cạnh, kiểu 1 - Sản phẩm loại A và B).
ISO 4033, Hexagon nuts, style 2 - Product grades A and B (Đai ốc cạnh 6, kiểu 2 - Sản phẩm loại A và B)
ISO 4034, Hexagon nuts - Product grade C (Đai ốc 6 cạnh - Sản phẩm loại C)
ISO 5209, General purpose industrial valves - Marking (Van công nghiệp mục đích chung - Gắn nhãn mác)
ISO 5752:1982, Metal valves for use in flanged pipe systems - Face-to-face and centre-to-face dimensions (Van kim loại sử dụng trong đường ống lắp mặt bích - kích thước từ mặt tới mặt và từ tâm tới mặt)
ISO 10497, Testing of valves - Fire type-testing requirements (Thử van - các yêu cầu thử chịu lửa của van).
ISO 1092-1, Flanges and their joints - Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories, PN designated - Part 1: Steel flanges (mặt bích và các mối nối khác - Mặt bích hình tròn cho đường ống, van, mối nối và các phụ kiện khác -Phần 1: Mặt bích bằng thép)
EN 12982, Industrial valves - End-to-end and centre-to-end dimensions for butt welding end valves (Van công nghiệp - Kích thước đầu mút tới đầu mút, tâm tới đầu mút cho các van có mối hàn đối đầu)
EN 1515-1:1999, Flanges and their joints - Bolting - Part 1: Selection of bolting (Mặt bích và các mối nối - Bắt bulong - Phần 1: Lựa chọn bulong)
ASME B1.1, Unified inch Screw Threads UN and UNR Thread Form (Các vít ren hệ anh dạng UN và UNR)
ASME B1.20.1, Pipe Threads, General Purpose (inch) (Ren ống, mục đích chung (hệ anh))
ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings (Các ống lắp mặt bích và mối nối mặt bích)
ASME B16.10, Face to Face and End to End Dimentions of Valves (kích thước từ mặt tới mặt, đầu mút đầu mút của van)
ASME B16.34:2004, Valves Flanged, Threaded and Welding End (Van lắp mặt bích, ren và đầu hàn)
ASME B18.2.2, Square and Hex Nuts (Đai ốc dạng vuông và 6 cạnh)
MSS-EP-55, Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges and Fittings and Other Piping Components - Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities1) (Tiêu chuẩn chất lượng cho việc đúc thép dùng cho van, mặt bích, khớp và ống nối khác - Phương pháp quan sát để xác định độ nhấp nhô bề mặt)
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.
3.1. Áp suất/nhiệt độ làm việc danh nghĩa (service pressure/temperature rating)
Nhỏ hơn áp suất/nhiệt độ danh nghĩa tương ứng của vỏ hoặc của mặt tỳ.
3.2. Thiết kế chống tĩnh điện (anti-static design)
Thiết kế đảm bảo 1 dòng điện liên tục giữa thân van, bi và trụ van.
3.3. Thiết kế chống đẩy ngược (anti-blow-out design)
Thiết kế đảm bảo rằng trụ van sẽ không bị đẩy ra ngoài khi nắp chèn được tháo bỏ và van đang chịu áp lực.
- Áp suất/nhiệt độ danh nghĩa
4.1. Van
Áp suất/nhiệt độ làm việc danh nghĩa áp dụng cho những van tuân theo tiêu chuẩn này phải nhỏ hơn áp suất/nhiệt độ danh nghĩa tương ứng của vỏ ở phần 4.2 hoặc của mặt tỳ ở phần 4.3
4.2. Vỏ
4.2.1. Áp suất/nhiệt độ làm việc danh nghĩa có thể áp dụng cho các van có vỏ chịu áp lực (áp lực xung quanh các chi tiết ví dụ thân, nắp của thân, nắp đầu ngõng trục, vỏ, chêm) phải phù hợp với bảng áp suất/nhiệt độ danh nghĩa theo ASME B16.34, loại tiêu chuẩn với các van có ký hiệu loại hoặc EN 1092-1 cho các van có ký hiệu PN.
4.2.2. Nhiệt độ tương ứng với áp suất danh nghĩa của vỏ là nhiệt độ tối đa cho phép của vỏ van chịu áp. Nhìn chung nhiệt độ lớn nhất này là nhiệt độ của chất lỏng chứa trong van. Việc sử dụng áp suất làm việc danh nghĩa tương ứng với một nhiệt độ nào đó khác với nhiệt độ trong van thuộc về trách nhiệm của người sử dụng. Với nhiệt độ dưới nhiệt độ thấp nhất được liệt kê trong bảng áp suất/nhiệt độ danh nghĩa, áp suất làm việc không được lớn hơn áp thấp nhất được liệt kê trong bảng. Cần chú ý tới sự giảm độ dẻo và độ bền va đập của nhiều vật liệu ở nhiệt độ thấp.
4.3. Mặt tỳ và đệm kín
4.3.1. Các chi tiết vật liệu phi kim ví dụ: mặt tỳ, đệm kín hay bít trụ van có thể hạn chế đáng kể tới áp suất/nhiệt độ danh nghĩa được áp dụng. Bất kỳ sự hạn chế nào cũng phải được thể hiện trên tấm nhãn mác của van phù hợp với 7.4.
4.3.2. Thiết bị phải đảm bảo sao cho khi sử dụng polytetrafluoroethylene (PTFE) hoặc PTFE gia cường làm mặt tỳ, thì áp suất/nhiệt độ danh nghĩa nhỏ nhất của van phải được như quy định rõ trong Bảng 1. Thiết kế sử dụng các vật liệu làm mặt tỳ có áp suất/nhiệt độ danh nghĩa nhỏ hơn tỷ lệ trong Bảng 1 không tương thích với tiêu chuẩn này.
4.3.3. Áp suất/nhiệt độ danh nghĩa của mặt tỳ cho các loại vật liệu làm mặt tỷ khác phải theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Tuy nhiên, áp suất/nhiệt độ danh nghĩa không được vượt quá giá trị tương ứng của vỏ van.
Bảng 1 - Bảng áp suất/nhiệt độ danh nghĩa tối thiểu
Nhiệt độ b oC | Mặt tỳ PTFE a | Mặt tỳ PTFE a gia cường | ||||||
Bi rời | Trụ xoay | Bi rời | Trụ xoay | |||||
DN50 | 50<DN100 | DN>100 | DN>50 | DN50 | 50<DN100 | DN>100 | DN>50 | |
NPS2 | 2<NPS4 | NPS>4 | NPS>2 | NPS2 | 2<NPS4 | NPS>4 | NPS>2 | |
-29 to 38 | 69.0 | 51.0 | 19.7 | 51.0 | 75.9 | 51.0 | 19.7 | 51.0 |
50 | 63.6 | 47.1 | 18.2 | 47.1 | 70.4 | 47.8 | 18.4 | 47.8 |
75 | 53.3 | 39.2 | 15.2 | 39.2 | 59.9 | 40.4 | 15.6 | 40.4 |
100 | 43.0 | 31.3 | 12.1 | 31.3 | 49.4 | 33.1 | 12.8 | 33.1 |
125 | 32.7 | 23.3 | 9.1 | 23.3 | 38.9 | 25.8 | 10.0 | 25.8 |
150 | 22.4 | 15.4 | 6.1 | 15.4 | 28.3 | 18.4 | 7.2 | 18.4 |
175 | 12.1 | 7.5 | 3.0 | 7.5 | 17.8 | 11.1 | 4.4 | 11.1 |
200 | - | - | - | - | 7.3 | 3.7 | 1.6 | 3.7 |
205 | - | - | - | - | 5.2 | 2.3 | 1.0 | 2.3 |
Đối với một PN hoặc ký hiệu loại cho trước, áp suất/nhiệt độ danh nghĩa không được vượt quá áp suất/nhiệt độ danh nghĩa tương ứng của vỏ, xem 4.2. | ||||||||
a các mặt tỳ Polytetrafluoroethylene. b Tham khảo ý kiến nhà sản xuất để biết nhiệt độ danh nghĩa thiết kế lớn nhất của đế van. c 1 bar = 0,1 MPa = 105; 1MPa = 1N/mm2. | ||||||||
5. Thiết kế
5.1. Dòng chảy
Dòng chảy bao gồm mặt tỳ tròn ở trạng thái mở của bi và phần thân van. Phần thân là yếu tố xen kẻ giúp liên kết mặt tỳ của bi và đầu ghép nối, ví dụ đầu ren, đầu hàn và đế hàn hoặc mặt bích. Tổng hợp lại, dòng chảy qua bi và thân được gọi là dòng chạy của van. Bi được phân loại trong tiêu chuẩn này là bi bị khoan thủng một lỗ xuyên, bi khoan lỗ bậc và lỗ khoan 2 bậc. Đường kính hiệu nhỏ nhất của lỗ khoan là đường kính của một hình trụ ảo có thể xuyên qua lỗ của bi, đường kính này được liệt kê trong Bảng 2.
Bảng 2 - Đường kính hình trụ cho cỡ lỗ van phân loại
Kích thước danh nghĩa DN | Đường kính lỗ nhỏ nhất mm | Kích thước danh nghĩa NPS | ||||
Lỗ thường | Lỗ giảm 1 bậc | Lỗ giảm 2 bậc | ||||
PN 10,16,25 và 40 | PN 63 | PN 100 | PN: tất cả | PN: tất cả | ||
Lớp 150 và 300 | -- | Lớp 600 | Tất cả các lớp | Tất cả các lớp | ||
8 | 6 | 6 | 6 | 6 | N/A | 1/4 |
10 | 9 | 9 | 9 | 6 | N/A | 3/8 |
15 | 11 | 11 | 11 | 8 | N/A | 1/2 |
20 | 17 | 17 | 17 | 11 | N/A | 3/4 |
25 | 23 | 23 | 23 | 17 | 14 | 1 |
32 | 30 | 30 | 30 | 23 | 18 | 11/4 |
40 | 37 | 37 | 37 | 27 | 23 | 11/2 |
50 | 49 | 49 | 49 | 36 | 30 | 2 |
65 | 62 | 62 | 62 | 49 | 41 | 21/2 |
80 | 74 | 74 | 74 | 55 | 49 | 3 |
100 | 98 | 98 | 98 | 74 | 62 | 4 |
150 | 148 | 148 | 148 | 98 | 74 | 6 |
200 | 198 | 196 | 194 | 144 | 100 | 8 |
250 | 245 | 245 | 241 | 186 | 151 | 10 |
300 | 295 | 293 | 291 | 227 | 202 | 12 |
350 | 325 | 322 | 318 | 266 | 230 | 14 |
400 | 375 | 371 | 365 | 305 | 250 | 16 |
450 | 430 | 423 | 421 | 335 | 305 | 18 |
500 | 475 | 467 | 453 | 375 | 335 | 20 |
N/A có nghĩa là van có cấu hình này không nằm trong phạm vi của tiêu chuẩn này. Đối với lớp 900, chỉ có van có cổng giảm là trong phạm vi của tiêu chuẩn này. | ||||||
5.2. Thân van
5.2.1. Độ dày thân
5.2.1.1. Độ dày thân van nhỏ nhất tm phải như quy định trong Bảng 3, trừ độ dày đối với van có hàn đối với đầu liên kết với ống phải tuân theo yêu cầu trong Hình 1.
5.2.1.2. Độ dày yêu cầu nhỏ nhất cần thiết để có thể sử dụng và được đo đạc từ mặt bên trong nghĩa là cho tới điểm mà các đệm kín trên thân có hiệu lực.
Bảng 3 - Độ dày thân van
PN | 10 và 16 | 25 và 40 | 63 | 100 | - | PN | ||||||||
Loại | 150 | 300 | - | 600 | 900a | Loại | ||||||||
Kích thước DN | Chiều dày nhỏ nhất của van, tm mm | Kích thước NPS | ||||||||||||
Lỗ thường | Lỗ giảm 1 bậc | Lỗ giảm 2 bậc | Lỗ thường | Lỗ giảm 1 bậc | Lỗ giảm 2 bậc | Lỗ thường | Lỗ giảm 1 bậc | Lỗ giảm 2 bậc | Lỗ thường | Lỗ giảm 1 bậc | Lỗ giảm 2 bậc | Lỗ giảm 1 bậc | ||
8 | 2,7 | 2,7 | N/A | 2,9 | 2,9 | N/A | 2,7 | 2,7 | N/A | 3,1 | 3,1 | N/A | 3,4 | 1/4 |
10 | 2,9 | 2,9 | N/A | 3,0 | 2,9 | N/A | 2,9 | 2,9 | N/A | 3,4 | 3,3 | N/A | 3,8 | 3/8 |
15 | 3,1 | 3,1 | N/A | 3,2 | 3,2 | N/A | 3,1 | 3,1 | N/A | 3,6 | 3,6 | N/A | 4,1 | 1/2 |
20 | 3,4 | 3,4 | N/A | 3,7 | 3,7 | N/A | 3,5 | 3,5 | N/A | 4,1 | 4,1 | N/A | 5,8 | 3/4 |
25 | 3,9 | 3,8 | 3,8 | 4,1 | 4,1 | 4,1 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,7 | 4,6 | 4,6 | 6,0 | 1 |
32 | 4,3 | 4,2 | 4,2 | 4,7 | 4,6 | 4,6 | 4,4 | 4,3 | 4,3 | 5,1 | 5,0 | 5,0 | 6,4 | 11/4 |
40 | 4,7 | 4,5 | 4,5 | 5,2 | 5,0 | 5,0 | 4,8 | 4,7 | 4,7 | 5,5 | 5,4 | 5,4 | 5,8 | 11/2 |
50 | 5,5 | 5,3 | 5,3 | 6,2 | 5,9 | 5,9 | 5,6 | 5,5 | 5,5 | 6,3 | 6,0 | 6,0 | 7,0 | 2 |
65 | 5,7 | 5,6 | 5,6 | 6,7 | 6,5 | 6,5 | 6,5 | 6,3 | 6,3 | 6,7 | 6,4 | 6,4 | 7,,9 | 21/2 |
80 | 6 | 5,9 | 5,9 | 7,1 | 6,9 | 6,9 | 7,2 | 7,0 | 7,0 | 7,6 | 7,2 | 7,2 | 9,4 | 3 |
100 | 6,3 | 6,3 | 6,3 | 7,6 | 7,6 | 7,6 | 8,2 | 7,9 | 7,9 | 9,2 | 8,7 | 8,7 | 11,8 | 4 |
150 | 7,1 | 6,9 | 6,9 | 9,3 | 8,9 | 8,9 | 10,1 | 9,8 | 9,8 | 12,6 | 11,8 | 11,8 | 16,3 | 6 |
200 | 7,9 | 7,7 | 7,7 | 10,9 | 10,4 | 10,4 | 12,5 | 12,0 | 12,0 | 15,7 | 14,7 | 14,7 | 20,5 | 8 |
250 | 8,7 | 8,4 | 8,4 | 12,55 | 12,0 | 12,0 | 14,5 | 13,5 | 13,5 | 18,9 | 17,6 | 17,6 | 24,9 | 10 |
300 | 9,5 | 9,2 | 9,2 | 14,2 | 13,5 | 13,5 | 16,5 | 15,5 | 15,5 | 22,3 | 20,7 | 20,7 | 29,1 | 12 |
350 | 10 | 9,6 | 9,6 | 15,2 | 14,4 | 14,4 | 17,8 | 16,8 | 16,8 | 24,1 | 22,5 | 22,5 | 31,8 | 14 |
400 | 10,8 | 10,4 | 10,4 | 16,8 | 16 | 16 | 19,8 | 18,6 | 18,6 | 27,3 | 25,4 | 25,4 | 36,0 | 16 |
450 | 11,7 | 11,1 | 11,1 | 18,7 | 17,3 | 17,3 | 21,7 | 20,4 | 20,4 | 31,1 | 28,9 | 28,9 | 42,0 | 18 |
500 | 12,4 | 11,9 | 11,9 | 20,2 | 18,8 | 18,8 | 24 | 22,5 | 22,5 | 33,2 | 30,8 | 30,8 | 44,3 | 20 |
N/A Có nghĩa là van có cấu hình này không nằm trong phạm vi của tiêu chuẩn này. | ||||||||||||||
a Đối với loại 900, chỉ có van có cửa giảm là trong phạm vi của tiêu chuẩn này. | ||||||||||||||