ICS23.060.01 J16 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—Testmethodofflowcoefficientandflowresistancecoefficient 2014-06-24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ζ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 flow Q 单位时间内流经阀门水的体积量,单位为m3/h。 3.2 差压 pressuredrop Δp 水流经阀门时的压力降(压力损失),单位为kPa。 3.3 流量系数 flowcoefficient Kv 5℃~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Kv值。 3.4 流量系数 flowcoefficient Cv 5℃~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Cv值。 3.5 流阻系数 flowresistancecoefficient ζ 阀门压力损失的一个无量纲系数。 1GB/T30832—2014 3.6 雷诺数 reynoldsnumber Re 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(Δp1)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(Δpt)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(Δp1)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(Δpt)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,L1~L5是指与试验阀门同一公称尺寸的直管段长度。L1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;L2和L3是试验阀门上下游连接管道取压点管段,L4是试 验阀门下游取压点后的直管段;L5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:L2应是大于或等于管道公称尺寸的5倍,L3应是大 于或等于管道公称尺寸的10倍,L4应大于连接管道公称尺寸的5倍。试验系统中设置L1直管段的, L1应是L2和L3的长度之和,L5的长度应是大于管道公称尺寸的15倍;若试验系统未设置L1直管 段的,L5的长度应是大于管道公称尺寸的18倍。L5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 mm <20 1.5~2 20~50 2~3 >50 3~5 4.3.2 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ζ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