Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
📌 BS EN 12516 系列是英国采用欧洲标准 EN 12516 发布的关于工业阀门壳体设计强度(shell design strength)的英国国家标准,由 BSI 技术委员会 PSE/18/1(工业阀门、疏水阀、执行机构与超压安全装置——阀门基础标准)负责,ICS 分类号为 23.060.01。该系列规定了钢制阀门壳体设计强度的表格法、计算法与试验法,是工业阀门(闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀等)承压壳体设计与强度验证的重要依据。
阀门壳体是承受介质压力的主要承压部件,其壁厚与强度直接关系到阀门的安全运行。BS EN 12516 系列通过表格法、计算法与试验法三种途径,为钢制阀门壳体提供统一的强度设计方法,确保阀门在最大允许工作压力下安全可靠。壳体设计强度不仅考虑内压,还需兼顾阀杆轴向力、密封力、管道载荷与温度影响等附加因素。
BS EN 12516 系列适用于工业阀门的承压壳体设计强度,覆盖闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、旋塞阀等各类阀门。系列文件架构如下:
| 分部 | 标准号 | 名称与主题 | 文件状态 |
|---|---|---|---|
| Part 1 | BS EN 12516-1:2014 | 钢制阀门壳体表格法(Tabulation method for steel valve shells) | 2014 年发布 |
| Part 2 | BS EN 12516-2:2014 | 钢制阀门壳体计算法(Calculation method for steel valve shells) | 2014 年发布 |
| Part 3 | BS EN 12516-3:2002 | 试验法(Experimental method) | 2002 年发布(2003 勘误) |
| Part 4 | BS EN 12516-4:2014 | 铸铁等非钢材料壳体计算法(对应铸铁/其他材料壳体) | 2014 年发布(扫描版) |
其中 Part 1 与 Part 2 均为 2014 年版,取代了此前的 2005 版与 2004 版;Part 3 为 2002 年版并纳入 2003 年 9 月勘误(Corrigendum,勘误针对附录 ZA 页面);Part 4 针对非钢材料(如铸铁)壳体的计算要求。各分部相互配合,使设计人员可根据阀门规格、材料与计算精度要求选择适用的方法。
Part 1 采用表格法(tabulation method)确定钢制阀门壳体设计强度,按公称尺寸与压力等级直接查表得到壳体最小壁厚等参数。表格法简便直观,适用于常规规格与材料的阀门,设计人员无需进行繁琐计算即可快速确定壳体基本参数,是工程中最常用的方法。
Part 2 采用计算法(calculation method),按壳体形状、材料许用应力与设计压力计算壁厚,适用于非标准规格、异形壳体或需要精确计算的场合。标准给出了符号与单位、强度计算的一般条件以及各类壳体结构(筒体、封头、法兰、接口等)的设计公式,是精确设计的核心工具。
Part 3 采用试验法(experimental method),通过压力试验或应变测试验证壳体强度,适用于无法用表格法或计算法可靠确定的壳体,或对设计进行试验验证。试验法以压力试验与应变测量为基础,可对理论计算进行验证,也可为特殊结构设计提供依据。
Part 4 针对铸铁等非钢材料的阀门壳体给出计算法或相关要求,适应不同材料特性。铸铁壳体脆性较大、许用应力较低,其设计需考虑材料特性和铸造工艺影响,计算方法与钢制壳体有所不同。
| 设计方法 | 输入参数 | 输出 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| 表格法 | 公称尺寸、压力等级、材料 | 最小壁厚等 | 常规阀门 |
| 计算法 | 壳体形状、许用应力、设计压力 | 计算壁厚 | 异形/大规格 |
| 试验法 | 压力试验/应变测试 | 验证强度 | 设计验证 |
| 铸铁法 | 铸铁材料参数 | 计算壁厚 | 铸铁阀门 |
阀门壳体需承受介质内压及阀门操作时的附加载荷(如阀杆轴向力、密封力)。设计时应考虑最大允许工作压力、温度与材料许用应力,并核算壳体局部应力集中(如法兰、接口、腔体转角)。壳体强度验证可通过水压试验进行,试验压力按标准与合同规定,保压无泄漏为合格。
在工程实践中,BS EN 12516 通常与 EN 12266(阀门试验)、EN 12516 系列配套的阀门结构长度与端部连接标准等结合使用,形成完整的阀门设计—制造—检验流程。选型时还应核对阀门的压力-温度额定值是否满足系统工况,并在高温、高压、腐蚀性介质等特殊工况下适当提高安全裕度。