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　　ICS23.060.01J16中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/ T30832 2014阀门 流量系数和流阻系数试验方法Valves Testmethodofflowcoefficientandflowresistancecoefficient2014-06-24 发布 2015-03-01 实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布 前 言 本标准按照 GB / T1. 1 2009 给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国阀门标准化技术委员会(SAC / TC188 )归口。本标准起草单位:合肥通用机械研究院、合肥通用机电产品检测院有限公司、武汉锅炉集团阀门有限责任公司、宁波埃美柯铜阀门有限公司、浙江省泵阀产品质量检验中心、四川飞球(集团)有限责任公司、浙江万得凯铜业有限公司。本标准主要起草人:王晓钧、李妍、吕召政、郑雪珍、林美、朱永平、查昭。ⅠGB / T30832 2014 阀门 流量系数和流阻系数试验方法1 范围本标准规定了阀门流量系数和流阻系数试验的术语和定义、试验装置和测量仪表、试验要求、试验程序、计算和试验报告。本标准适用于:a ) 以水为介质的阀门、管道过滤器等产品的流量 - 压力损失、流量系数和流阻系数的试验;b ) 被试验产品的流阻系数值 大于 0. 1 的。其他类似阀门和管件的流量 - 压力损失、流量系数、流阻系数的试验可参照本标准的方法进行试验。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3101 有关量、单位和符号的一般原则GB / T17395 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1流量 flowQ单位时间内流经阀门水的体积量,单位为 m3 /h 。3. 2差压 pressuredrop p水流经阀门时的压力降(压力损失),单位为 kPa 。3. 3流量系数 flowcoefficientK v5℃~40℃ 温度范围的水流经阀门,两端差压为 100kPa 时,以 m3 /h 计的流量数值,即 K v 值。3. 4流量系数 flowcoefficientC v5℃~38℃ 温度范围的水流经阀门,两端差压为 1psi 时,以美国 gal/ min 计的流量数值,即 C v 值。3. 5流阻系数 flowresistancecoefficient阀门压力损失的一个无量纲系数。1GB / T30832 2014 3. 6雷诺数 reynoldsnumberRe流体流态的物理变量中的黏性力和惯性力的比率。4 试验装置和测量仪表4. 1 试验装置4. 1. 1 试验阀门为直通式或 Z 形连接(进出口不在同一轴线上)的典型试验系统布置如图 1 所示;试验阀门为角式连接的典型试验系统布置如图 2 所示。 说明:1 上游阀门; 7 试验阀门管段差压( p 1 )测量仪表;2 温度计; 8 上游取压孔;3 流量测量仪表; 9 试验阀门;4 直管段取压孔; 10 下游取压孔;5 直管段差压( p t )测量仪表; 11 下游调节阀门。6 压力测量仪表;图 1 直通式或 Z 形连接试验阀门的典型试验系统布置图2GB / T30832 2014 说明:1 上游阀门; 7 试验阀门管段差压( p 1 )测量仪表;2 温度计; 8 上游取压孔;3 流量测量仪表; 9 试验阀门;4 直管段取压孔; 10 下游取压孔;5 直管段差压( p t )测量仪表; 11 下游调节阀门。6 压力测量仪表;图 2 角式连接试验阀门的典型试验系统布置图4. 1. 2 当试验阀门有多个进出端口的,应按 4. 1. 1 的要求,在需要测试的两端或多端布置试验系统。4. 1. 3 除非因试验阀门连接形式的原因,试验阀门连接管道无法水平安装的,其他所有的试验阀门连接管道都应采取试验阀门和连接管道均水平布置方式布置进行试验。4. 1. 4 应保证试验过程中,管道内全部充满水,不会有空气进入管道内。4. 1. 5 试验时,应保证下游调节阀门前管道内的水压力应不小于 35kPa 。4. 1. 6 下游调节阀门应采用不会造成管道内水流量波动的阀门(阀芯节流件不会是在水流中有晃动)。4. 1. 7 安装后,连接管道与流量测量仪表、试验阀门各处应当同轴,各连接处应无泄漏。连接处的密封垫片的内孔应不小于管道内径,应无影响管道流通的凸台、棱边等现象存在。4. 2 连接管道4. 2. 1 流量仪表连接管道、试验阀门前后的所有管道应是圆形直管,不得有凸台、凹坑等现象,管道的尺寸及偏差应符合 GB / T17395 的规定。管道内表面应清洁,无氧化皮和其他可能引起流体扰动的障碍物。安装流量测量仪表和试验阀门的管道的连接端部都应是平直的。4. 2. 2 如图 1 或图 2 所示, L 1 ~ L 5 是指与试验阀门同一公称尺寸的直管段长度。 L 1 是用来测量试验阀门连接管道本身的流量 - 差压的测量管段; L 2 和 L 3 是试验阀门上下游连接管道取压点管段, L 4 是试验阀门下游取压点后的直管段;L 5 是指管道取压点前直管段长度。4. 2. 3 试验阀门连接管道及取压点的长度要求为: L 2 应是大于或等于管道公称尺寸的 5 倍, L 3 应是大于或等于管道公称尺寸的 10 倍, L 4 应大于连接管道公称尺寸的 5 倍。试验系统中设置 L 1 直管段的,L 1 应是 L 2 和 L 3 的长度之和, L 5 的长度应是大于管道公称尺寸的 15 倍;若试验系统未设置 L 1 直管段的,L 5 的长度应是大于管道公称尺寸的 18 倍。 L 5 管段若采用了整流导叶,则长度可缩短到管道公称尺寸的 8 倍。4. 2. 4 流量测量仪表连接管道的长度应满足流量测量仪表对连接管道长度的要求,该连接管道和法兰3GB / T30832 2014 的内径应不小于流量计的内径,以接近流量计的内径为宜。4. 2. 5 除螺纹端连接的阀门外,连接试验阀门的管道的内径应不小于试验阀门的连接端的内径。4. 2. 6 螺纹端阀门的连接管的端面应设法抵触到阀门螺纹底部的台阶。4. 3 取压孔和接管4. 3. 1 测量管道上的每个取压截面应有 1 个、 2 个对称或 4 个对称布置的取压孔;公称尺寸大于 DN300的测量管道及要求测量精度高于 1% 的所有管道,都应在测量管道的每个取压截面有 4 个对称布置的取压孔,然后将各个取压孔汇集合成一个总取压孔。测量管道取压孔的内径按表 1 的规定。表 1 测量管道取压孔内径公称尺寸 DN取压孔内径范围mm20 1. 5~220~50 2~350 3~54. 3. 2 取压孔应与测量管道垂直,偏角最大不得超过 5 。取压孔在测量管道内外表面的边应是锐角,且不应有毛刺、钻削飞边存在。汇集合成的总取压孔与差压测量仪表间连接管道的内径应至少为测量管道上各个取压孔直径的 2 倍,汇集合成的总取压孔接管口应水平方向设置。4. 4 测量仪表4. 4. 1 对于公称尺寸不大于 DN500 的阀门的试验系统,流量测量仪表可采用可测量水介质的电磁、涡轮或文丘里等流量测量仪表,精度等级应不低于 1.0 级。4. 4. 2 对于公称尺寸不大于 DN500 的阀门的试验系统,差压测量仪表可采用可测量水介质的差压计或水银 U 形管,差压计精度等级应不低于 1.0 级,水银 U 形管的分辨率应不低于 1mm 。4. 4. 3 压力测量仪表可采用压力表或压力传感器,精度等级应不低于 1. 0 级。4. 4. 4 温度测量仪表可采用温度传感器或水银温度计测量水的温度,温度的分辨值不低于 1℃ 。4. 4. 5 所有仪表应按国家有关校准或检定规程进行校准或检定。5 试验要求5. 1 试验条件5. 1. 1 试验介质为 5℃~40℃ 的清水,测试期间,测量管道内水温度变化应保持在 3℃ 以内。5. 1. 2 试验时,流阻系数测试时应保证管道内流动处于紊流状态,雷诺数 Re 应大于 40000 。流体的流动特征见附录 A 。5. 2 测量值的允许波动5. 2. 1 测试时,试验阀门的开度位置固定,调整下游阀门使流量达到要求测试的流量值(允许有偏差),保持该流量 10s 时间后观察流量测量仪表的显示值,在确定显示的流量值中,最大值和最小值之差相对于平均值的偏差应不超过 1.2% 后,才可以进行试验阀门流量 - 差压的测试记录。对每个流量,都应每间隔不少于 5s 时间,同时记录流量和差压数值,不少于 5 次。5. 2. 2 对公称尺寸大于 DN500 的试验系统,因可能受试验系统流量稳定状况的限制,按 5. 2. 1 的方法4GB / T30832 2014 先对流量稳定性观察,其最大值和最小值之差相对于平均值的百分比应不超过表 2 的规定后,才可进行试验的流量和差压的数据记录。计算时,应取流量和差压所有读数的算术平均值作为本试验的实际值。表 2 最大与最小测量值相对于平均值的允许偏差读数次数最大与最小测量值相对于平均值的允许偏差不大于5 3. 5%7 4. 5%9 5. 8%13 5. 9%31 6. 0%5. 2. 3 测量存在一定程度的不确定性,在测量程序、测量仪器符合本标准时,试验结果的误差可按附录B 进行分析。5. 3 测量管道的流量与差压在测试时,应当测试试验阀门前后取压点段管道本身的流量与差压,测试条件和试验程序与测试被试验阀门相同。尤其对被试验阀门流阻系数 值较低的,不可忽略管道本身的流量与差压。6 试验程序6. 1 将被试验阀门安装在图 1 或图 2 所示的试验装置中,试验阀门处于开启状态,启动试验系统水泵,使管道内排净空气,全部充满水。6. 2 试验阀门处于某个开度位置,在流量状态符合 5. 2 的规定时,才可以进行测试记录。6. 3 当有与试验阀门前后测试管道等长度及同规格尺寸的试验管的差压可进行测试时,应同时测试记录该段的差压;没有测试管道等长度及同规格尺寸段的差压可同时测试时,应在试验阀门测试完成后,取下试验阀门,将测试管道连接在一起,按被试验阀门的试验程序和流量点进行测试管道的差压测量。6. 4 对无特殊说明的产品,流阻系数和流量系数的测试应在产品处于全开位置状态,应尽试验装置的最大流量能力测试,测试记录应不少于 5 种流量(除非有特别要求),各流量值的变化量应不少于 10% 。最大流量应是试验阀门制造商规定的操作范围的上限,该流量时不能产生汽化。6. 5 除因阀芯位置会随流量变化而变化的阀门外,其他阀门在任一开度位置,给定最小流量、最大流量及介于最小流量和最大流量之间的均分流量状态,其流量系数的最大值和最小值之间的偏差应不超过 2% 。6. 6 根据阀门的类型不同,可以选择不同的方法进行试验,对无特殊说明的产品,测试数据可以是:设定管道内的流量读取测量点的差压,或设定测量点的差压读取管道内的流量。7 计算7. 1 雷诺数7. 1. 1 测试时的雷诺数 Re 按式( 1 )计算:Re =v × du( 1 )5GB / T30832 2014 式中:v 试验管道内的水平均流速,单位为米每秒( m / s );d 试验管道的内径,单位为米( m );u 水的运动黏度,单位为平方米每秒( m2 /s )。7. 1. 2 试验测量管道内水的平均流速按式( 2 )计算:v = 4× Q× d2( 2 ) 式中:v 试验管道内的水平均流速,单位为米每秒( m / s );Q 测得的水流量,单位为立方米每秒( m3 /s );d 试验管道的内径,单位为米( m )。7. 2 被试验阀门的净差压被试验阀门的净差压应是由测得的阀门前后取压点的差压(阀门及试验管道总差压)减去测试管道本身(不含阀门)的差压,按式(3 )计算。当被试验阀门与附属连接管段或接头一起供货时,连接管段或接头应包括在阀门内一起试验。 p v = p 1 - p t( 3 ) 式中: p v 被试验阀门的净差压,单位为千帕( kPa ); p 1 被试验阀门前后取压点差压(阀门及试验管道总差压),单位为千帕( kPa ); p t 被试验阀门试验管道的差压(不含阀门),单位为千帕( kPa )。7. 3 流量系数的计算7. 3. 1 流量系数 K v 按式( 4 )计算:K v =10× Q × p v × 0( 4 ) 式中:Q测得的水流量,单位为立方米每小时( m3 /h ); p v 阀门的净差压,单位为千帕( kPa );水的密度,单位为千克每立方米(kg/ m3 ); 0 15℃ 时的水密度,单位为千克每立方米(kg/ m3 )。注:水在常温时,/ 0 的比值取 1 。7. 3. 2 流量系数 C v 按式( 5 )计算:C v =1. 156× K v( 5 )7. 4 流阻系数流阻系数 按式( 6 )计算: =2000× p v × v2( 6 ) 式中: p v 被试验阀门的净差压,单位为千帕( kPa );v试验管道内水的平均流速,单位为米每秒( m / s );水的密度,单位为千克每立方米(kg/ m3 )。6GB / T30832 2014 8 试验报告8. 1 被试验阀门的信息试验报告中应包括如下的信息:阀门制造商名称;阀门结构类型(如:截止阀);阀门的公称尺寸(DN );阀门型号;阀门编号。8. 2 试验数据试验报告中计量单位应按 GB3101 的规定,包括以下试验数据:试验时,关闭件的位置;试验时刻的流量和各测量点的差压;试验管道的内径;试验管道内介质的温度;螺纹啮合长度(螺纹连接端的阀门);试验日期。8. 3 试验结果应按客户的要求,报告流量系数、流阻系数、流量系数 - 开度图表或流量 - 差压的试验结果。7GB / T30832 2014 附 录 A(资...