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108NB-3500阀门设计NB-3510合格要求15NB—3511通用要求16,17合格的阀门设计应符合本节中所给出的要求。在所有情况下，压力—温度额定值应按NB-3530给出。除NB-3512.2(d)和局部区域(见NB-3221.2)外，阀体的壁厚不应小于NB-3541给出的数值。并应满足NB-3211(d)中规定的防止无延性断裂的要求。由于采用了NB-1131的昀小范围，可以认为NCA-3254(a)规定阀门边界位置的要求已经满足，除非设计技术规格书将边界扩大到这些昀小范围之外。NCA-3254(b)规定边界条件的要求不适用于阀门端部的连接。NB-3512大阀门的合格要求当进口接管大于NPS4(DN100)的阀门，其设计满足标准设计规则或可替代的设计规则时，该阀门设计是合格的。NB-3512.1标准设计规则标准设计是指满足本节要求的设计。NB-3530至NB-3550的要求适用于常规形状的阀门，这些阀门通常具有圆筒形或球形的阀体，带一个直径与阀体主要部分的直径相配的颈部，例如在颈部范围内颈部内径小于主流道内径2倍。NB-3512.2可替代的设计规则阀门的设计可不满足NB-3512.1的所有要求。如果设计能满足下列(a)、(b)、(c)或(d)中的任意一条，就可被接受。(a)当阀门设计满足NB-3530到NB-3546.2的规则而忽略其热应力时，还应满足NB-3200中有关考虑二次热应力和疲劳分析的规则[NB-3222.2、NB-3222.3和NB-3222.4]。(b)当根据规则NB-3222.4(d)对阀门免作作疲劳分析时，如果这种设计满足下列(1)或(2)的要求，就认为可被接受。(1)应满足NB-3530至NB-3546的规则。为评定二次应力可用NB-3200的规则代替NB-3545.2的规则，而不需要考虑NB-3545.3。(2)应满足NB-3530和NB-3541的规则。按照附录Ⅱ进行实验应力分析，并应满足NB-3200中有关压力和机械载荷引起的一次和二次应力的规则。除非设计技术规格书中另有规定，管道反作用力应取产生0.5倍管道拉伸(由直接或轴向载荷引起的)屈服强度应力15这些阀门设计的合格要求并不是为了要保证阀门具有合适的功能。但是对于压力释放阀，设计师应注意满足与整定压力、升程、排放和关闭有关的NB-7000的要求。16注意：某些双阀座型的阀门，当处在关闭位置时，在阀体或阀盖的空腔内会积存液体。如果这样的空腔集聚了液体。且处在关闭位置，当邻接管系升温时，可能在阀体或阀盖的空腔里引起严重的和无法控制的压力升高。在可能出现这种情况的场合，业主或其代理人有责任提供，或要求其提供防护措施，防止在这样的阀门中产生有害的超压。17规定的流体温度变化的激烈程度和发生的频度可能会使计算的保持压力完整性的时间少于装置的设计寿命。在这种情况下，证书持有者有责任在设计报告中(NB-3560)对这些情况加以说明。109[NB-3545.2(b)]的载荷，以及产生1.0倍管道弯曲及扭转屈服强度应力的载荷。二次热应力应按照NB-3200或NB-3545的规则计算。(c)当一种阀门设计满足NB-3530和NB-3541的规则时，并已按附录Ⅱ在同样的阀门上进行实验应力分析，还确定了可用的分析方法时，则可用这些结果连同NB-3200中有关压力和机械载荷的要求来确定设计的可接受性。二次热应力和管道反作用力的调整应按照NB-3512.2(b)(2)中规定的要求进行。还应满足NB-3200或NB-3550的疲劳分析的要求。(d)当设计技术规格书许可时，可以设计一种不满足NB-3540所有要求的端部焊接的阀门，但其所有承压零件和NB-3546.3(a)规定的那些零件应满足NB-3200的要求，并应满足下述的所有要求。(1)在设计分析中应计入由地震、昀大阀杆力、关闭力、装配力和设计技术规格书中可能定义的其他力所产生的压力、温度和机械载荷影响。对于A级使用限制，管道的反作用力应这样来确定，即假定在阀颈和阀流道平面内及垂直于阀颈的阀流道平面内，连接管道中昀大纤维的应力为直接拉伸屈服强度的一半和扭转及弯曲时的屈服强度，每种情况应单独考虑。在满足NB-3200规则所作的分析中，应采用在所有点产生昀大应力强度(包括所有其他效应在内)的单一管道反作用力。阀门的设计技术规格书应提供在B、C和D级使用限制下[NCA-3252(a)(6)]须考虑的载荷和运行要求，在设计报告中应包括对这些使用限制的设计分析。(2)代替用以满足NB-3200规则的Sm值，铁素体的阀体和阀盖材料的许用应力强度值应采用第Ⅱ卷D篇第1分篇表1A中给出。对于第Ⅱ卷D篇第1分篇表2A和2B中的材料，应该采用降低的许用应力强度值，该值是根据第Ⅱ卷D篇第1分篇表Y-1中所列的屈服强度乘以系数0.67得出的。(3)阀体和阀盖的应力分析是否合适，应由按II-1100和II-1400的要求进行的实验应力分析来验证。应进行各个单一试验来验证在内压和管道反作用力作用下的应力分析的合适性。至少应对一种给定结构的一个阀门样机进行试验，但一种经过验证的分析程序以后可应用于同一结构型式的其他阀门，虽然它们可能具有不同的尺寸或额定压力。几何形状上的差异应按照外推的应力分析来考虑，但分析规程是否能进行外推还应验证。(4)设计报告的编制应足够详细，以表明阀门满足所有适用的要求。(5)在安装前，应按NB-3531.2对阀门进行水压试验。为此，一次额定压力应按NB-3543(c)的插值法确定。NB-3513小阀门的合格要求进口接管等于或小于NPS4(DN100)的阀门，当其满足标准设计规则或可替代设计规则时，该阀门设计是合格的。NB-3513.1标准设计规则对应于可适用的压力—温度额定值的设计壁厚应满足NB-3530和NB-3541的要求。当应用ANSIB16.34中特殊级额定值时，不应使用NB-2510中免作无损检验的规则。NB-3513.2另外的设计规则阀门的设计应满足NB-3512.2的要求。110NB-3515金属波纹管和金属膜片阀杆密封阀门的合格要求采用金属波纹管和金属膜片阀杆密封阀门应按本节的规则制造，其根据是假设波纹管或膜片不承受压力和设计压力施加在一个所要求的备用阀杆密封(如填料密封)上。波纹管和膜片不必按本卷的要求制造。NB-3520设计考虑事项NB-3521设计载荷和使用载荷NB-3100的一般设计考虑可适用于各种阀门。当NB-3100和NB-3500相抵触时，应以NB-3500的要求为准。NB-3524地震本节的规则认为在地震载荷下，管道系统(而不是阀门)将是限制因素，并认为应按NB-3600中对管道的要求充分地考虑承压阀体的完整性。在阀门带有外伸机构的操作装置，而且这些机构对保持压力的完整性是必需的情况下，当设计技术规格书要求时，可根据作用于外伸部分重心的当量地震加速度所引起的静力来进行分析。NB-3525A级和B级使用限制NB-3512和NB-3513的设计规则适用于指定为A级或B级使用限制的载荷。但例外情况是在当释放阀或安全阀运行期间评定B级限制时应满足下列(a)和(b)的规定。(a)工作压力可超过根据ANSIB16.34压力—温度额定值确定的设计压力，但不大于10％。(b)当使用的许用应力强度值为第Ⅱ卷D篇第1分篇表2A和2B所列数值的110％，可应用NB-3540的规则。NB-3526C级使用限制如果设计技术规格书规定了指定为C级使用限制的任何载荷，则应按NB-3512和NB-3513的规则来评定这些载荷，但不包括按下面各款修改的情况。NB-3526.1压力—温度额定值指定为C级使用限制的载荷所允许的压力不应超过A级使用限制所允许压力的120％。NB-3526.2管道的反作用应力管道的反作用应力应按NB-3545.2(b)(1)中的公式计算。对处于500℉(260℃)下的阀体材料，单独考虑的许用值为1.8Sm。在进行这些计算时，当设计技术规格书对管道材料未作规定时，S值应为连接管道材料在500℉(260℃)下的屈服强度的1.2倍或36.0ksi(248MPa)。NB-3526.3一次应力和二次应力当采用的Cp为1.5，Ped值是按NB-3526.2计算，和QT值等于零时，应满足NB-3545.2中的公式，而且其计算值应限制为2.25Sm。111NB-3526.4二次应力和峰值应力不需满足NB-3545和NB-3550的要求。NB-3527D级使用限制如果设计技术规格书规定了指定为D级使用限制的任何载荷，则可用附录F中的准则来评定与其他载荷无关的这些载荷。NB-3530通用规则NB-3531压力—温度额定值和水压试验NB-3531.1压力—温度额定值按照NB-3541设计的阀门，如果采用设计压力和设计温度，则对带法兰端和焊接端(包括插座焊接端)的阀门可采用ANSIB16.34表2-1.1A至2-2.7A(标准级)中的压力—温度额定值，而对带焊接端(包括插座焊接端)的阀门可采用ANSIB16.34表2-1.1B至2-2.7B(特殊级)的压力—温度额定值。当单个阀门有一法兰端和一焊接端时，应该采用法兰端的要求。如果列在第Ⅱ卷D篇第1分篇表2A和2B中的材料受到温度限制，且满足NCA-1220的规定，则可采用列入ANSIB16.34表1中的材料18。NB-3531.2水压试验(a)按NB-3541设计的阀门应按照ANSIB16.34和NB-6000中其他适合的规则所要求的压力进行壳体的水压试验。一次压力的额定值低于150级的阀门应承受额定值为150级的阀门所要求的试验压力。(b)壳体水压试验应在阀门处于部分开启状态时进行。试验期间允许阀杆泄漏。为使焊接端阀门内液体保持在试验压力下，端部封闭密封可以设置在如NB-3544.8(b)定义的焊接端过渡处，适当地靠近阀门的端部平面，以保证安全地施加试验压力。(c)壳体水压试验后，还要进行阀门关闭试验，这时阀门处在全关位置，作用存阀瓣上的试验压力不小于阀门在100℉(38℃)下压力额定值的110％。对于在关闭件两侧存在压差，且将压差值限制在低于100℉(38℃)下压力额定值，以及关闭件或(和)驱动装置(直接的、机械的、液压的或电动的)在高压差下易遭受损坏的使用工况下设计的阀门，其试验压力可以降低到关闭位置时昀大规定压差的110％。这种例外情况应在设计技术规格书中加以标明，且昀大规定压差应在阀门的铭牌上和N证书持有者的数据报告表格上注明。试验期间，除非设计技术规格书中已规定了泄漏的限值，否则允许阀座泄漏。该试验的持续时间按昀小壁厚tm计算应为1min/in.(2.5sec/mm)，除非设计技术规格书中另作规定，否则昀短持续时间为1min。(d)对于不作隔离使用而设计的阀门，其主要作用是调节流量，而且根据它们的设计不要求全关，则不要求作上面(c)中规定的阀门关闭试验。这种例外情况应在设计技术规格书中加以标明，并在阀门的铭牌和N证书持有者的数据报告表格上注明。18象磨损面或阀座面等特殊区域，可要求使用特殊的合金或进行专门的处理。第Ⅱ卷D篇第1分篇表2A和2B中没有这些材料不能看作是禁止使用这些材料。这些材料的使用不需要按附录IV(NB-2121)取得批准。112(e)金属波纹管或金属膜片阀杆密封的阀门的水压试验应包括阀体、阀盖、阀体与阀盖的连接处，以及波纹管或膜片或所要求的备用阀杆密封的水压试验。(f)压力释放阀的入口部分(承受一次压力)至少应在阀门标记的整定压力的1.5倍下进行水压试验。对用于封闭系统的阀门，压力释放阀的出口部分应在二次设计压力(NB-7111)的1.5倍的压力下进行水压试验。NB-3531.3设计载荷的容许偏差在释放阀或安全阀的运行条件下，对按照NB-3541设计的阀门，工作压力可以超过按ANSIB16.34压力—温度额定值确定的设计压力，但不大于10％。NB-3532设计应力强度值阀门设计中所用的设计应力强度值在第Ⅱ卷D篇第1分篇表2A和2B18中给出。NB-3533标记每个阀门应按ANSIB16.34和NCA-8220的要求做好标