1 范圍
本標準規定了鈦及鈦合金閥門的技術要求、材料、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、貯存和運輸。本標準適用于公稱壓力PN10～PN160、公稱尺寸DN8～DN800，介質溫度-29℃～300℃的鈦及鈦合金
閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、柱塞閥、旋塞閥。其它類型的鈦及鈦合金閥門可參照使用。
2 規范性引用文件
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GB/T 223（所有部分） 鋼鐵及合金化學分析方法
GB/T 228.1 金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法GB/T 229 金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法
GB/T 231.1 金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分：試驗方法GB/T 1176 鑄造銅及銅合金
GB/T 1220 不銹鋼棒
GB/T 2965 鈦及鈦合金棒材
GB/T 3620.1 鈦及鈦合金牌號和化學成分
GB/T 5193 鈦及鈦合金加工產品超聲波探傷方法
GB/T 6614 鈦及鈦合金鑄件
GB/T 9113 整體鋼制管法蘭
GB/T 9443 鑄鋼件滲透檢測 GB/T 12220 工業閥門 標志GB/T 12221 金屬閥門 結構長度
GB/T 12224-2015 鋼制閥門 一般要求
GB/T 12234 石油、天然氣工業用螺柱連接閥蓋的鋼制閘閥
GB/T 12235 石油、石化及相關工業用鋼制截止閥和升降式止回閥
GB/T 12236 石油、化工及相關工業用的鋼制旋啟式止回閥
GB/T 12237 石油、石化及相關工業用的鋼制球閥
GB/T 12238 法蘭和對夾連接彈性密封蝶閥
GB/T 15073 鑄造鈦及鈦合金
GB/T 16598 鈦及鈦合金餅和環
GB/T 22130 鋼制旋塞閥
GB/T 23603 鈦及鈦合金表面污染層檢測方法
GB/T 25137 鈦及鈦合金鍛件
JB/T 4745-2002 鈦制焊接容器
JB/T 6440 閥門受壓鑄鋼件射線照相檢測JB/T 7928 工業閥門 供貨要求
JB/T 12526 工業閥門 柱塞閥
NB/T 47013.2 承壓設備無損檢測 第2部分：射線檢測NB/T 47013.3 承壓設備無損檢測 第3部分：超聲檢測NB/T 47013.5 承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測
3 技術要求
3.1 一般要求
鈦及鈦合金閥門除應符合本標準的規定外，對于本標準未做規定的內容，應符合GB/T 12234、GB/T 12235、GB/T 12236、GB/T 12237、GB/T 12238、GB/T 22130、JB/T 12526的規定或按訂貨合同的要求。
3.2 結構長度
結構長度按GB/T 12221的規定。
3.3 連接端
法蘭連接端按GB/T 9113的規定，對接焊連接端按GB/T 12224的規定。
3.4 閥體壁厚
閥體最小壁厚除應符合GB/T 12224-2015中6.1.2的要求外，還應考慮鈦及鈦合金材料的特性，增加一定的附加厚度余量。
3.5 表面處理
3.5.1 閥桿、金屬閥座和動密封件應進行表面硬化處理，以滿足相應的耐擦傷和耐磨損性能要求。
3.5.2 承壓殼體外表面保持材料本色或噴砂、酸洗清除表面氧化玷污層。
3.6 性能要求
殼體試驗、密封試驗及其它性能要求應符合相應閥門產品標準的規定。
4 材料
4.1 材料選用
4.1.1 承壓件材料應具有良好的耐腐蝕性能、力學性能、焊接性能、成形性能及其它工藝性能和物理性能，能滿足閥門的使用、制造與檢驗要求。
4.1.2 閥門零部件材料按表 1 選取，或按訂貨合同的要求。
4.1.3 承壓件材料若符合表 3～表 4 中所列材料標準、牌號、狀態，僅截面尺寸超出所列范圍，只要力學性能符合表中要求或其它規定要求，也可選用。
4.1.4 鈦及鈦合金材料在干氯氣、甲醇、氫氣、三氯乙烯、液態的四氧化二氮、熔融金屬鹽、四氯化碳、尿吡啶、溴蒸氣、一定條件的發煙硝酸等介質中可能產生燃燒、爆炸或腐蝕開裂等，針對這些介質應回避或慎用。
4.1.5 閥門內件材料的選擇應避免導電性腐蝕介質所產生的電偶腐蝕，并防止咬合和擦傷。
表1 閥門零部件材料
零部件名稱 | 材料 | ||
名稱 | 牌號 | 標準編號 | |
閥體、閥蓋 |
鈦及鈦合金 | TA1、TA2、TA3、TA4、TA9、 TA10、TC4、ZTi1、ZTi2 |
GB/T 3620.1、GB/T 15073 |
閥桿 | 鈦及鈦合金 | TA1、TA2、TA3、TA4、TC4、 TC6、TC9 | GB/T 2965、GB/T 16598、GB/T 25137 |
啟閉件 | 鈦及鈦合金 | TA2、TC4 | GB/T 6614、GB/T 2965、GB/T 16598、GB/T 25137 |
閥桿螺母 | 鑄鋁青銅 | ZCuAl9Mn2、ZCuAl10Fe3 |
GB/T 1176 |
鑄錳黃銅 |
ZCuZn38Mn2Pb2 | ||
鑄鋁黃銅 | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 | ||
螺栓 | 不銹鋼 | 14Cr17Ni2、12Cr18Ni9 | GB/T 1220 |
鈦合金 | TA3、TA4、TC4 | GB/T 3620.1 | |
螺母 |
不銹鋼 |
12Cr13、20Cr13、12Cr18Ni9 |
GB/T 1220 |
鈦合金 | TA2、TA3、TA9 | GB/T 3620.1 | |
4.2 許用溫度和許用應力
4.2.1 許用溫度
鑄件的許用溫度上限為250℃，鍛件和棒材的許用溫度上限為300℃。
4.2.2 許用應力
承壓件材料在各溫度下的許用應力應按表2～表4的規定，其它零部件參照使用。
表2 鑄件各溫度下的最大許用應力值 單位為兆帕
牌號 |
狀態 | 抗拉強度 Rm≥ | 屈服強度 RP0.2≥ | 下列溫度（℃）下的最大許用應力 | |||||||||
-29～20 | 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | ||||
ZTi1 | 鑄態 | 345 | 275 | 92 | 92 | 84 | 74 | 69 | 62 | 58 | 53 | 50 | 46 |
ZTi2 | 鑄態 | 440 | 370 | 118 | 118 | 106 | 97 | 89 | 80 | 74 | 66 | 62 | 56 |
注1：中間溫度的最大許用應力值用插入法計算； 注2：鑄件的最大許用應力值已乘鑄件質量系數0.8。 | |||||||||||||
表3 鍛件各溫度下的最大許用應力值 單位為兆帕
牌號 |
狀態 |
抗拉強度Rm≥ |
屈服強度RP0.2≥ | 斷后 伸長率A/% | 下列溫度（℃）下的最大許用應力 | |||||||||||
-29～20 | 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 | 300 | |||||
TA1 | 退火 | 240 | 140 | 24 | 93 | 93 | 81 | 75 | 69 | 62 | 55 | 48 | 43 | 38 | 35 | 31 |
TA2 | 退火 | 400 | 275 | 20 | 123 | 123 | 113 | 105 | 97 | 89 | 83 | 77 | 70 | 62 | 55 | 51 |
TA3 | 退火 | 500 | 380 | 18 | 147 | 147 | 132 | 121 | 111 | 100 | 92 | 83 | 76 | 69 | 65 | 60 |
TA4 | 退火 | 580 | 485 | 15 | 180 | 180 | 161 | 148 | 135 | 122 | 112 | 102 | 94 | 85 | 80 | 74 |
TA9 | 退火 | 370 | 250 | 20 | 123 | 123 | 113 | 105 | 97 | 89 | 83 | 77 | 70 | 62 | 55 | 51 |
TA10 | 退火 | 485 | 345 | 18 | 162 | 162 | 151 | 144 | 135 | 126 | 117 | 108 | 106 | 104 | 102 | 100 |
注1：中間溫度的最大許用應力值用插入法計算； 注2：上述的最大許用應力值適用于縱剖面不大于100cm2的餅材及截面積不大于100cm2的環材。 | ||||||||||||||||
表4 棒材各溫度下的最大許用應力值 單位為兆帕
牌號 |
狀態 |
抗拉強度Rm≥ |
屈服強度RP0.2≥ |
斷后伸長率A/% | 下列溫度（℃）下的最大許用應力 | |||||||||||
-29～20 | 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 | 300 | |||||
TA1 | 退火 | 240 | 140 | 24 | 93 | 93 | 81 | 75 | 69 | 62 | 55 | 48 | 43 | 38 | 35 | 31 |
TA2 | 退火 | 400 | 275 | 20 | 123 | 123 | 113 | 105 | 97 | 89 | 83 | 77 | 70 | 62 | 55 | 51 |
TA3 | 退火 | 500 | 380 | 18 | 147 | 147 | 132 | 121 | 111 | 100 | 92 | 83 | 76 | 69 | 65 | 60 |
TA4 | 退火 | 580 | 485 | 15 | 180 | 180 | 161 | 148 | 135 | 122 | 112 | 102 | 94 | 85 | 80 | 74 |
TA9 | 退火 | 370 | 250 | 20 | 123 | 123 | 113 | 105 | 97 | 89 | 83 | 77 | 70 | 62 | 55 | 51 |
TA10 | 退火 | 485 | 345 | 18 | 162 | 162 | 151 | 144 | 135 | 126 | 117 | 108 | 106 | 104 | 102 | 100 |
注1：中間溫度的最大許用應力值用插入法計算； 注2：上述的最大許用應力值適用于截面積不大于64.5cm2的圓棒及截面厚度不大于76mm的矩形棒。 | ||||||||||||||||
4.2.3 當材料的厚度或截面積超過表 3～表 4 中所規定的室溫力學性能下限值的尺寸范圍時，作為閥門承壓殼體用材料仍應將室溫抗拉強度 Rm 及屈服強度 RP0.2 及伸長率 A 的下限值作為技術要求，其合格指標可按材料標準中尺寸范圍內的合格指標，也可另行協商確定。
4.2.4 材料最大許用拉伸應力值乘以 0.8 得到最大許用剪切應力值。
4.3 熱處理
4.3.1 鑄件應進行真空退火處理，真空退火時的真空度不低于 6.65×10-2Pa。有特殊要求時，則按圖樣規定進行。
4.3.2 對內部質量有特殊要求的鑄件，經供需雙方協商確定，可進行熱等靜壓處理，熱等靜壓處理可代替退火處理。
4.4 焊接
4.4.1 材料在熔焊時嚴禁混入鋼鐵和其它金屬。
4.4.2 焊接和焊補應采用惰性氣體保護等離子焊、鎢極氬弧焊及熔化極氬弧焊等。
4.4.3 承壓件的焊接和焊補應按 JB/T 4745-2002 中附錄 B 或按訂貨合同的規定進行焊接工藝評定，評定合格后方可進行焊接生產。
4.4.4 承壓件焊接用焊絲應按 JB/T 4745-2002 中附錄 D 的規定或訂貨合同的要求。
4.4.5 閥體端法蘭和閥體中法蘭需采用焊接時，應采用對接焊形式，法蘭應是鍛造材料，該法蘭與閥體的焊接應按 JB/T 4745-2002 的相關規定執行。
4.5 無損檢測
4.5.1 新的或修改已有設計的鑄件，其首批鑄出的 5 件中至少有 3 件代表性鑄件應在各關鍵截面處進行射線檢測；首批鑄件后的每批（5 件）中應至少抽取 1 件進行射線檢測，若首批鑄件后的每批不足 5 件時，也要抽取 1 件進行射線檢測，鑄件質量按 JB/T 6440 的規定進行檢驗和驗收。
4.5.2 鑄件外表面應進行滲透檢測，鑄件表面質量按 GB/T 9443 的規定進行檢驗，質量等級不低于 2 級為合格。
4.5.3 鍛件和棒材應進行超聲波檢測，鍛件質量按 GB/T 5193 的規定進行檢驗，不低于 A 級為合格， 表面質量按 NB/T 47013.5 進行 100%滲透檢測，不低于Ⅰ級為合格。
4.5.4 對接焊縫應進行射線檢測，對于不能進行射線檢測的焊縫，應進行超聲波檢測。射線檢測質量等級應達到 NB/T 47013.2 中Ⅱ級的規定，超聲檢測質量等級應達到 NB/T 47013.3 中Ⅰ級的規定。
4.5.5 焊接端部、金屬閥座和啟閉件的密封面應按NB/T 47013.5 進行滲透檢測，不應有裂紋、氣孔等影響性能的缺陷。
4.6 污染物檢測
表面鐵離子污染物檢測宜采用菲繞啉（二氮雜菲）試驗方法進行，表面氧、氮、碳等污染物檢測應按 GB/T 23603 的規定進行，驗收標準按合同規定。
5 試驗方法
5.1 化學成份
在閥體、閥蓋等零件的本體材料上鉆屑取樣，取樣應當在表面6.5mm之下處，按GB/T 223的規定或采用光譜進行化學成分分析。
5.2 力學性能
用閥體同爐號、同批熱處理的試棒或試塊，拉伸試驗按GB/T 228.1規定的方法進行，沖擊試驗按GB/T 229規定的方法進行，硬度試驗按GB/T 231.1規定的方法進行。
5.3 其它試驗和檢驗
鈦及鈦合金閥門的其它試驗和檢驗應符合GB/T 12234、GB/T 12235、GB/T 12236、GB/T 12237、GB/T 12238、GB/T 22130、JB/T 12526的規定。
6 檢驗規則
6.1 檢驗項目
鈦及鈦合金閥門的檢驗項目除按表5的規定外，還應符合相應閥門產品標準的規定。
表5 檢驗項目
檢驗項目 | 檢驗類別 |
技術要求 |
試驗方法 | |
出廠檢驗 | 型式試驗 | |||
化學成分 | √ | √ | 4.1 | 5.1 |
力學性能 | √ | √ | 4.2 | 5.2 |
無損檢測 | - | √ | 4.5 | 4.5 |
污染物檢驗 | - | √ | 4.6.2 | 4.6.2 |
6.2 出廠檢驗
鈦及鈦合金閥門須逐臺進行出廠檢驗，檢驗合格后方可出廠。檢驗項目、技術要求和試驗方法按6.1 的規定。
6.3 型式試驗
6.3.1 有下列情況之一時，應對樣機進行型式試驗，試驗合格后方可批量生產：
——新產品試制定型；
——正式生產后，如產品結構、材料、工藝有較大改變可能影響產品性能。
6.3.2 技術協議要求進行型式試驗時，應抽樣進行型式試驗。抽樣可在生產線的終端經檢驗合格的產品中隨機進行抽樣，也可在產品成品庫中隨機抽取或者從已供給用戶但未使用并保持出廠狀態的產品中隨機抽取 1 臺。對整個系列產品進行質量考核時，根據該系列范圍大小情況從中抽取 2～3 個典型規格進行試驗。
6.3.3 型式試驗的全部試驗項目應符合 6.1 的規定。
7 標志
標志應按GB/T 12220的規定。
8 包裝、貯存和運輸
包裝、貯存和運輸過程中應防止鐵離子污染，其它要求按 JB/T 7928 的規定。
