API 6D阀门设计规范
1 适用范围
适用于满足ISO13623要求的石油天然气系统的闸阀、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），它在垂直于介质流动方向的平面运动。闸板可为单件的，对于单闸板闸阀；或为两件或多件的，对于撑开式闸阀。
闸阀应提供上密封座或除主阀杆密封外提供副阀杆密封性能。
2.1.2 油封和非油封旋塞阀
旋塞阀应有一个圆柱形或圆锥形的关闭件（旋塞），关闭件围绕垂直于介质流向的轴转动。

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2.1.3 球阀
阀阀应有一个球形的关闭件（球），它围绕垂直于介质流向的轴转动。
2.1.4 止回阀
止回阀应有一个关闭件（阀瓣），它自动的起作用以在一个方向上阻塞介质的流动。
2.2 阀门结构
2.2.1 全径阀门
全径阀门在全开位置应是没有阻碍的和有一个按表一规定的内孔口。对阀门孔尺寸的上限没有限制。
全径直通道阀门在其关闭件上应有一个圆形的孔口，它允许其公公称尺寸不小于表1规定的球通过。
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（PN）等级或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值表规定。
买方对于他的特殊使用可以规定中间的设计压力和温度。
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承认的压力容
器设计标准，如ASME第VIII篇第1章和第2章或BS 5500，通过计算确定。
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
除缩径阀门外的全部阀门应按列于 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。
阀门尺寸应由公称尺寸(DN)或公称管道尺寸(NPS)规定, 缩径阀门除外。
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和按端连接公称尺寸规定标记后面加有字母“R”。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)结构长度
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)结构长度应通过协商确定。
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之和。
(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节对于材料在38℃(100℉)下确定的压力额定值应是最大压差(MPD)。
应为买方提供下面的数据:
- 流量系数Kυ;
- 对于新阀门的脱开轴力或力矩;
- 在阀门上，如果可行，在驱动链上，最大允许的阀杆轴力或力矩。
3.6 扫线
对于阀门的可扫线性，买方应提出要求。
3.7 阀门端部
3.7.1法兰端
3.7.1.1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，应按下述：
- ASME B 16.5，对于尺寸小于DN 600(NPS24)，不包括DN 550 (NPS 22)；
- MSS SP – 44，对于DN 550(NPS 22)；
- ASME B 16.47系列A，对于尺寸等于大于DN 650(NPS 26)。
3.7.1.2 法兰中心线对阀体通道轴线定位的偏移——横向位移（不同心度）(增加)
a）小于或等于DN100（NPS4）的阀门，法兰的最大横向位移为2mm（0.079in）。
b）大于DN100（NPS4）的阀门，法兰的最大横向位移为3mm（0.118in）。
3.7.1.3 法兰面的平行度——垂直位移（不平行度）(增加)
两法兰之间的最大平行度允差为2.5mm/m（0.03in/ft）。
3.7.1.4 螺栓孔不重合度允许偏差(增加)
a）小于等于DN100（NPS4）的阀门，螺栓孔（如图1）的最大偏差应小于2mm（0.079in）。
b）大于DN100（NPS4）的阀门，螺栓孔的最大偏差应小于3mm（0.118in）。
c）阀门法兰背面螺母支承面的表面粗糙度应不超过法兰平面1°。
对上面增加的几种两端法兰的偏差，检测方法规定如下：
所有法兰尺寸做钻模，加工时必须用钻模加工，钻模以法兰外圆为基准，以保证法兰中心线与阀体通道轴线的同心度，且钻模中心线与阀体中法兰平面平行，两侧法兰钻孔时以同一基准。保证螺栓孔的重合度。
钻模采用线切割，以保证其加工精度。钻模检测合格后方可使用。钻模使用后每三个月检测一次。
对于法兰面的平行度的检测，加工一块平板做为基准，将阀体一端法兰平放在平板上，用高度游标卡尺进行检测。
3.7.2 焊连接端
焊连接端应按照ASME B 31.4图434.86(a) （1）和（2）或ASME B 318图14和15，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进行了表面处理。
3.7.3 特殊的法兰和机械接头
其他的端连接，如特殊的法兰或机械接头可由买方规定。
3.8 压力泄放
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有自动的腔压泄放，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。外部的腔泄压阀尺寸应等于大于DN 15(NPS1/2)。
3.9 旁通、排放和排气连接
旁通、排放和排气连接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。
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(手柄)
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脱开力矩或轴力所需的最大力应不超过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 锁定机构
如果买方有规定，阀门应提供锁定机构。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，锁定机构应设计为在开启和/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, 应具有检验阀门开启和关闭调准的设置。

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3.13 操作装置和阀杆加长
3.13.1 错误装配
零件的错误或不当的装配应通过适合的方法，如定位销或装配螺栓，予以防止。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。
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 过压保护
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。
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章AD-132部分中规定的限制。
0.75的强度效率系数应使用于角焊缝。
3.17.3 允许偏移
对于球阀, 加长的驱动链的总扭曲偏移，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。
加长驱动链的偏移应不阻止关闭件达到全关闭位置。
3.18 阀杆保持
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喷出。
3.19 耐火
如果买方有规定, 则阀门按规定要求提供设计的耐火鉴定。
3.20 放静电机构
如果买方有规定, 则阀门应提供防静电机构并规定要求进行试验。
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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