GB/T 12241-2005 安全阀 一般要求

ICS23.060.01;13.240

J16场臀

中华人民共和国国家标准

GB/T12241-2005

代替GB/T12241-1989

安全阀一般要求

Safetyvalves-Generalrequirements

(ISO4126-1:1991,Safetyvalves-Part1:Generalrequirements,MOD)

2005-02-21发布2005-08-01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

GB/T12241-2005

目次

前言··············································································································，··……工

1范围·············································································································……1

2规范性引用文件·····························································，·······，，··········..……，……1

3术语和定义······························································································，·····……l

4设计和性能要求····················································································.·.……，，，……3

4.1设计、材料和结构···········································································.·...……，……3

4.2动作性能和排量··········································································.·……，……5

5试验··············································································································……5

5.1出厂试验·················································································，···················……5

5.2动作性能和排量试验··················································……，……，.，……7

6排量的确定························································································……9

6.1排量系数的确定··················································……，.·..·..·……，，.…，，.…，，……9

6.2用蒸汽作为试验介质时的理论排量···································································，·……10

6.3用空气或其他气体作为试验介质时的理论排量·····················································……11

6.4背压力影响的排量修正···························，···························……，..…，……12

6.5用液体作为试验介质时的理论排量···································································……12

6.6液体排量的勃度修正系数·····································································.·……13

6.7任意介质理论排量计算的替代方法····································，··································一13

7当量排量计算··························，····························································.·····.·...·……13

7.1用于排放气体或蒸汽的阀门·········································································…·…，二13

7.2当量排量的计算····························································································……13

8标志和铅封······································································································……15

8.1安全阀阀体上的标志··········································································……，，.，.15

8.2铭牌上的标志·································，··································……，..……，……16

8.3安全阀的铅封································································……，，.……，，……16

9质量保证体系···············································································，···················……16

10安全阀的安装·························，······················，·············，··················...……，……16

10.1环境条件···································································································……16

10.2安装···························································，··························，······，·，·····，···……16

10.3进口管道············，···························································，··················.········一17

10.4排放管道···················································································，··……17

10.5安全阀的可接近性················································，······································……17

11安全阀的调整、维护和修理···························································……17

附录A(资料性附录)过热修正系数Ksn的推导·····，········，····························，，············……19

附录B(资料性附录)压缩系数Z的推导··································································……20

附录C(资料性附录)质量保证体系中所包含要素的典型概要·······································……23

附录D(资料性附录)对于液体的勃度修正系数························，，········，·······，，·············……25

附录E(资料性附录)理论排量计算的替代方法·····，···············································……26

GB/T12241-2005

月11胃

本标准是GB/T12241-1989((安全阀一般要求》的修订版。

本标准修改采用ISO4126-1:1991安《全阀第1部分:一般要求》(英文版)。

本标准与ISO4126-1:1991的主要差异如下:

一一本标准的结构和编写规则按照GB/T1.1-200。的要求;

—一本标准按GB/T1.1-200。的要求增加了规范性引用文件。

本标准与GB/T12241-1989相比主要变化如下:

一一适用范围取消了对整定压力上限的规定;

—一增加了关于安全阀设计、材料和结构的要求;

—增加了关于制造厂质量保证体系的要求;

一一增加了关于安全阀安装以及调整、维护和修理的要求;

—增加了附录C质‘量保证体系中所包含要素的典型概要”，附录D`对‘于液体的勃度修正系数”

及附录E“理论排量计算的替代方法”等三个资料性附录。

本标准附录A至附录E均为资料性附录。

本标准代替GB/T12241-19890

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:上海安德森·格林伍德·克罗斯比阀门有限公司、合肥通用机械研究所。

本标准主要起草人:黄光禹、王德平、黄明亚、王晓钧。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

—GB/T12241-1989

GB/T12241-2005

安全阀一般要求

飞范围

本标准规定了安全阀的术语，设计和性能要求，试验，排量确定，当量排量计算，标志和铅封，质量保

证体系以及安装、调整、维护和修理等一般要求。

本标准适用于流道直径大于或等于8mm,整定压力大于或等于0.1MPa的各类安全阀。本标准

对安全阀的适用温度未予限定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T1047管道元件的公称通径(GB/T1047-2005,ISO6708:1995,MOD)

GB/T1048管道元件公称压力(GB/T1048-2005,ISO7268:1996,MOD)

GB/T1239.6圆柱螺旋弹簧设计计算

GB/T7306.155。密封管螺纹第1部分:圆柱内螺纹与圆柱外螺纹(GB/T7306.1-2000,egv

ISO7-1:1994)

GB/T7306.255。密封管螺纹第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹(GB/T7306.2-2000,egv

ISO7-1:1994)

GB/T9113(所有部分)整体钢制管法兰

GB/T9124钢制管法兰技术条件

GB/T12224钢制阀门一般要求

GB/T17241.6整体铸铁管法兰

JB/T79(所有部分)整体铸钢管法兰

JB/T1752阀门结构要素外螺纹连接端部尺寸

JB/T2769PN16.0-32.0MPa螺纹法兰

术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

安全阀safetyvalve

一种自动阀门，它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止压力超过

额定的安全值当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。

3.1.1

直接载荷式安全阀direct-loadedsafetyvalve

一种仅靠直接的机械加载装置如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力

的安全阀。

3.1.2

带动力辅助装置的安全阀assistedsafetyvalve

该安全阀借助一个动力辅助装置，可以在压力低于正常整定压力时开启。即使该装置失灵、阀门袄

1

GB/T12241-2005

能满足本标准对安全阀的所有要求。

3.1.3

带补充载荷的安全阀supplementaryloadedsafetyvalve

这种安全阀在其进口压力达到整定压力前始终保持有一个用于增强密封的附加力。该附加力(补

充载荷)可由外部能源提供，而在安全阀进口压力达到整定压力时应可靠地释放。补充载荷的大小应这

样设定，即假定该载荷未能释放时，安全阀仍能在其进口压力不超过国家法规规定的整定压力百分数的

前提下达到额定排量。

3.1.4

先导式安全阀pilot-operatedsafetyvalve

一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。该导阀本身应是符合本标准要求的直接载荷式

安全阀。

3.2

压力pressure

3.2.1

整定压11setpressure

安全阀在运行条件下开始开启的预定压力，是在阀门进口处测量的表压力。在该压力下，在规定的

运行条件下由介质压力产生的使阀门开启的力同使阀瓣保持在阀座上的力相互平衡。

3.2.2

超过压力overpressure

超过安全阀整定压力的压力增量，通常用整定压力的百分数表示

3.2.3

回座压力re-seatingpressure

安全阀排放后其阀瓣重新与阀座接触，即开启高度变为零时的阀进口静压力

3.2.4

冷态试验差压力colddifferentialtestpressure

安全阀在试验台上调整到开始开启时的进口静压力。该压力包含了对背压力及温度等运行条件所

作的修正。

3.2.5

排放压力relievingpressure

整定压力加超过压力。

3.2.6

排放背压力built-upbackpressure

由于介质流经安全阀及排放系统而在阀出口处形成的压力。

3.2.7

附加背压力superimposedbackpressure

安全阀即将动作前在其出口处存在的静压力，是由其他压力源在排放系统中引起的。

3.2.8

启闭压差blowdown

整定压力与回座压力之差。通常用整定压力的百分数来表示;而当整定压力小于。.3MPa时则以

MPa为单位表示。

3.3

开启高度lift

阀瓣离开关闭位置的实际行程

GB/T12241-2005

3.4

流道面积flowarea

阀进口端至关闭件密封面间流道的最小横截面积，用来计算无任何阻力影响时的理论流量

3.5

流道直径flowdiameter

对应于流道面积的直径。

3.6

##JKdischargecapacity

3.6.1

理论排ftheoreticaldischargecapacity

流道横截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量，以质量流量或容积流量表示。

3.6.2

额定排fcertified(discharge)capacity

实测排量中允许作为安全阀应用基准的那一部分。额定排量可以取为下列三者之一:

a)实测排量乘以减低系数(取。9);

b)理论排量乘以排量系数，再乘以减低系数(取0.9);

c)理论排量乘以额定(即减低的)排量系数。

3.6.3

当f计算排fequivalentcalculatedcapacity

当压力、温度或介质情况等使用条件与额定排量的适用条件不同时，安全阀的计算排量。

3.7

机械特性mechanicalcharacteristics

3.7.1

频跳chatter

安全阀阀瓣快速异常地来回运动，运动中阀瓣接触阀座

3.7.2

颤振flutter

安全阀阀瓣快速异常地来回运动，运动中阀瓣不接触阀座

3.8

独立监察机构independentauthority

承担监督试验、审核安全阀排量计算书及证明书等各方面职责的机构

3.9

检查机构inspectionauthority

负责审核是否符合本标准的主管机构。其与独立监察机构可能是，也可能不是同一机构

4设计和性能要求

4.1设计、材料和结构

4.1.1总则

应设计有导向机构以保证动作和密封的稳定性。

除非阀座与阀体做成一体，否则阀座应可靠地固定在阀体七以防止在运行时松动

应对所有外部调节机构采取上锁或铅封措施，以防止或便于发现对安全阀未经许可的调节。

用于有毒或可燃介质的安全阀应为封闭式，以防止介质向外界泄漏。

除非另外采取排泄措施，否则应在安全阀的阀体内液体可能积聚的最低部位设置排泄接口。

GB/T12241-2005

受力部件的设计应力应不超过相应国家标准的规定。

4.1.2公称通径和公称压力

阀门的公称通径应符合GB/T1047的规定。

阀门的公称压力级应符合GB/T1048的规定。

压力一温度等级按GB/T9124的规定。

4.1.3端部连接

端部连接型式

a)法兰连接按GB/T9113,GB/T17241.6,JB/T79或JB/T2769的规定。

b)螺纹连接按GB/T7306.17306.2或JB/T1752的规定。

c)焊接端部按GB/T12224的规定。

d)根据用户的要求，端部连接也可按其他标准的规定。

端部连接设计

安全阀端部连接的设计，不论其型式如何，都应使连接管道或支管的通道面积至少等于安全阀进口

截面积(见图1).

安全阀正常运行所需的内径

符合符合小R台

图1端部连接的设计

4.1.4对安全阀弹簧的最低要求

弹簧材料

制造安全阀弹簧的材料应符合相应的材料标准的要求，并同其工作条件相适应。

弹簧标记

弹簧标记，包括打钢印或蚀刻，应限于做在其非有效圈上。

当弹簧钢丝直径小于6mm时，可采用挂金属标牌或其他合适的方法来进行标记。

弹簧质皿保证书

弹簧制造厂应提供有关弹簧的质量保证书，表明弹簧按安全阀制造厂的技术要求完成加工和试验

许用应力

许用应力应参照GB/T1239.6并根据以往满意的经验来确定。对弹簧的使用温度及其工作环境

都应加以考虑

弹簧圈间距

弹簧圈节距应均匀。当安全阀阀瓣达到其额定排量对应的开启高度时，弹簧工作圈之间不应发生

接触。此时弹簧的变形量应小于或等于弹簧圈并紧时变形量的8000

检查、试验及公差

弹簧的制造质量、试验和公差应保证满足其使用功能。

所有弹簧应进行永久变形试验。即将弹簧用安全阀制造厂规定的试验负荷压缩至少3次后，测量

GB/T12241-2005

其原始自由高度;然后再将弹簧用试验负荷压缩3次，再次测量其最终自由高度。两次测量的自由高度

的差值即弹簧的永久变形量应不超过其原始自由高度的0.5%.

4.1.5安全阀材料

安全阀材料应适合于流程介质、邻接部件以及其使用环境。

导向面的材料应耐腐蚀，并应加以选择以便把产生咬伤或卡阻的可能性降至最低限度。

用于承压部件的材料应由安全阀制造厂根据技术规范来加以控制。该技术规范应确保控制

材料的质量、化学成分和机械性能至少相当于相应标准的规定。

4.2动作性能和排且

4.2.1动作性能

整定压力偏差

整定压力偏差不应超过士3%整定压力或士。.015MPa的较大值。

排放压力

排放压力的上限应服从有关标准或规范的规定。

开启高度

不得小于阀门制造厂标示的设计值。

启闭压差

.1对于启闭压差可调节的阀门，启闭压差的极限值根据使用要求可选择下列二者之一:

a)启闭压差最大值为7%整定压力，最小值为2.5%整定压力;

b)启闭压差最大值为15%整定压力。

下列情形不受上述限制:

当流道直径小于15mm时，启闭压差最大值为15%整定压力;

当整定压力小于。.3MPa时，启闭压差最大值为。.03MPa.

.2对于启闭压差不可调节的阀门，启闭压差的最大值为15%整定压力。

.3对用于不可压缩介质的阀门，启闭压差的最大值为20%整定压力。但当整定压力小于

0.3MPa时，启闭压差的最大值为0.06MPao

4.2.2额定排A

安全阀的额定排量应不大于试验测定排量的90%。当采用排量系数方法时，额定排量应按下列二

者之一计算:

a)理论排量乘以排量系数，再乘以。.9;

b)理论排量乘以额定排量系数。

5试验

5.1出厂试验

5.1.1目的

所有安全阀成品应进行出厂试验。试验的目的在于确保每台安全阀都满足其设计要求，其承压部

件或连接部位不发生任何形式的渗漏，并调整到适合其指定的运行条件。

5.1.2总则

所有临时用于试验的管道、连接件以及封闭装置应能足够承受试验压力。

试验后，应仔细地除去所有临时焊接上的附件，并将留下的焊疤磨到与基体齐平，然后用液体渗透

或磁粉等无损探伤方法进行检查。

试验设备上的所有压力测量装置应按照相应国家标准的规定定期进行校准，以保证精度。

GB/T12241-2005

5.1.3壳体液压试验

应用说明

封闭安全阀阀座密封面，在进口侧体腔部位施加试验压力，试验压力为其公称压力的1.5倍。

当安全阀承受附加背压力或安装于封闭的排放系统时(封闭式安全阀)，应在其排放侧部位进行液

压试验。试验压力为最大背压力的1.5倍。

对于向空排放的安全阀或仅在排放时产生背压力的安全阀，不需在其排放侧部位进行液压试验。

试验持续时间

试验压力应在要求的数值时保持足够长的时间，以便对各个表面和连接部位进行目视检查。试验

压力的持续时间在任何情况下不得少于表1的规定。排放侧部位试验的持续时间按规定的压

力和出口通径来确定。

表1壳体液压试验的试验压力最短持续时间

公称压力或最大背压力/MPa

公称通径

(4.0>4.0^6.4>64

DN/mm

试验压力的最短持续时间/mm

毛50223

>50~65224

>65~80234

>80一100245

>100~125246

>125一150257

>150~200359

>200~2503611

>250~3004713

>300~3504815

>350一4004917

>400~4504919

>450~50051022

>500一60051224

注:公称通径DN>600时，试验时间应按比例增加。

安全要求

用适度纯净的水作为试验介质，试验时应排除阀体及试验管路内的空气试验介质温度应在.5℃一

520C。试验时，阀门或其部件不应承受任何形式的冲击载荷，例如锤击。

壳体气压试验

:.:应用说明

应避免用气体来进行壳体试验。但在下列情况下并经有关各方同意后，可以将5.1.3规定的壳体

液压试验用空气或其他合适的气体来进行:

a)设计和结构上不适于充灌液体的阀门;

b)使用工况不允许有任何微小水迹的阀门。

试验压力和加压方法按的规定。

试验持续时间

试验持续时间和试验条件按的规定。

GB/T12241-2005

安全要求

应考虑到气压试验中存在的危险性，并采取足够的预防措施。对下列有关因素要引起特别注意:

a)若在试验加压过程中的某个阶段阀门发生较大的破裂时，则会释放出大量的能量。因此，在升

压过程中不允许人员靠近。

b)在设计阶段就应对试验条件下发生脆断的危险性予以充分评估，在选择要进行气压试验阀门

的材料时应考虑避免在试验中发生脆断危险。这就需要在各部件材料的脆变温度和试验温度

之间规定一个足够的差值。

c)应注意到当储罐的高压气体减压到阀门的试验压力时温度会下降这一实际情况。

d)对在进行气压试验的阀门，只有当升压过程完成后才可作靠近的检查。

e)对在进行气压试验的阀门，不得给予任何形式的冲击载荷。

f)应采取措施防止压力超过试验压力。

5.1.5冷态试验差压力的调整

除非安全阀已预先通过了5.1.3或5.1.4规定的壳体试验，否则不允许用空气或其他气体作为试

验介质对安全阀进行冷态试验差压力的调整。

5.1.6密封试验

安全阀的密封试验按有关标准或规范的规定。

5.2动作性能和排f试验

5.2.1总则

安全阀的动作性能和排量应通过符合本章要求的型式试验来确定。试验介质为蒸汽、空气、水或其

他性质已知的气体或液体。

应用说明

本章适用于3.1定义的各类安全阀。

试验

动作性能试验按5.2.2的规定，排量试验按5.2.3的规定。当这些试验分别进行时，对介质流动有

影响的零部件应完整地安装在阀门中。

试验目的

试验目的在于测定在具体工作条件下阀门动作前、排放中及关闭时的各种特性，例如下列特性(但

不限于此):

a)整定压力;

b)排放压力或超过压力;

c)开启高度;

d)回座压力或启闭压差;

e)用目视或听觉确定的阀门机械特性，如良好的回座能力，有无频跳、颤振、卡阻或有害的振动;

f)阀门动作的重复性;

9)排量或排量系数。

试验手续

试验的目的和方式是为了提供必要的数据以鉴定阀门的动作性能和排量。为此，在进行试验前，应

将下列资料呈交独立监察机构并得到认可:

a)有关被试阀门的充分的资料，以及这些资料所代表的阀门和弹簧的系列范围;

b)试验装置的详细情况，包括推荐的仪表系统、试验程序和校准程序;

c)推荐的试验介质来源、容量、压力、温度和性质。

基于试验的结果计算

计算理论排量(见6.2,6.3或6.5，及6.4)，并用此值和在排放压力下的实测排量来计算安全阀的

7

GB/T12241-2005

排量系数(见6.1).

设计改变

当安全阀的设计改变以致影响到阀的流体通道、开启高度或性能时，应按第5章规定进行新的

试验。

5.2.2动作性能试验

试验要求

测定动作性能时的整定压力应是所用弹簧设计的最小整定压力。用于空气或其他气体的阀门，可

用蒸汽、空气或其他性质已知的气体进行试验。用于蒸汽的阀门，应采用蒸汽进行试验。用于液体的阀

门，应采用水或其他性质已知的液体进行试验。

当独立监察机构拥有经验或书面证据证明特定设计安全阀的开启高度和性能符合要求时，可以免

除动作性能试验

试验设备

试验所用压力测量仪表的误差应小于或等于仪表量程的0.5，试验压力应在仪表量程的30%到

70%的范围内。

用于试验程序的阀门

试验用安全阀应能代表要求动作性能的那些阀门的设计、压力和通径系列。包括阀门进口面积与

流道面积之比以及流道面积与出口面积之比都应加以考虑。

当一个阀门系列所包含的通径数大于或等于7时，应取3种通径的阀门进行试验，若该系列所包含

的通径数不大于6种，则进行试验的通径数可减为2种。

当一个系列的通径范围扩大，以致先前试验的安全阀不再能代表整个系列时，则应增加进行试验的

通径数。

试验程序

对每一通径的被试阀门，应采用3种有较大差别的弹簧进行试验。当需要对一个通径的阀门进行

3种压力的试验时，可以在一台阀门上用3种有较大差别的弹簧来进行，也可以在3台同样通径的阀门

上以3种有较大差别的整定压力来进行。为了确认其性能具有满意的重复性，每一试验应至少进行

3次。

对于新设计或特殊设计的阀门，仅制造一个通径、一个整定压力时，经独立监察机构同意，可以只对

该整定压力进行试验。

对于仅有一个通径而有多个整定压力的阀门，应当用能代表该阀门使用压力范围的4种不同的弹

簧进行试验。

5.2.3排f试验

试验要求

蒸汽用安全阀，在以蒸汽为试验介质确认其动作性能符合要求后，允许用蒸汽、空气或其他性质已

知的气体为介质进行排量试验。当用蒸汽以外的介质来测定排量时，应以机械方法使阀瓣保持在用蒸

汽作试验时所达到的同样开启高度。

用于试验程序的阀门

用于排量试验的安全阀应是用于动作性能试验(见)同一些的阀门，或是同样的阀门。阀

门的状况应与进行动作性能试验时的阀门相同，即阀门的开启高度以及对带有调节圈的阀门其调节圈

的位置应与动作性能试验时对特定通径的阀门在特定超过压力下所确定的相一致。当开启高度值在设

计规定的范围内时，取其平均值。

作为一种替代方法，也可以相对于阀进口绝对压力建立排量随开启高度和调节圈位置变化的曲线。

然后可以利用这些曲线并根据动作性能试验的结果来确定所要求的排量值。

GB/T12241-2005

试验程序

对一给定的阀门设计应以3种通径，每一通径以3种不同的压力来进行试验。但当该通径系列所

包含的通径数不多于6种时，则试验的通径数可减为2种。

当一个通径系列所包含的通径数从小于7种扩展到大于或等于7种时，则应对3种通径的阀门进

行总共9种试验。

可以在一给定的进口压力下且调节圈处于某一适当位置时，建立排量系数随阀门开启高度变化的

曲线。利用内插法可从该曲线确定中间开启高度下的排量系数。还应进行试验来确定排量系数随进口

压力和调节圈相应位置的变化情况。如果这种变化并不发生，则排量系数随开启高度变化的曲线可以

如上述那样加以应用;若有变化，则独立监察机构将要求建立有关这些变化的补充曲线。

对新设计或专门设计的阀门，仅制造一个通径而有多个整定压力时，应在4种不同整定压力下进行

试验。这些试验压力应能代表阀门使用的压力范围，或由试验设备的能力来决定。根据这4次试验测

定的排量作出对应于进口绝对压力的图点，并通过这4点和0-。点作一直线如果不是所有的图点都

落在该直线的士5%范围内，独立监察机构将要求作补充的试验，直到确信满足这一要求为止。对于液

体介质，应根据4次试验测定的排量，在对数坐标纸上作出对应于试验压差(进口压力减去背压力)的图

点，并通过这4点作一直线。

在所有情况下，在试验设备条件限度内，试验阀门的通径和压力范围应能代表该设计的系列。若阀

门通径较大，超出了试验设备的流量试验能力，独立监察机构将根据其判断考虑在安装现场进行排量验

证试验的可能性。

可以使用3种不同通径但几何形状相似的样机来进行试验以测定排量系数，但被验证的阀门设计

的至少一种阀门的动作性能应是通过试验得到证实的

在所述的一切排量试验方法中，其各个最终试验结果对其算术平均值的偏差都不得超过士5%。

否则独立监察机构将要求作补充的试验，直到满足这一判据。

试验中阀门的调节

试验进行中，不应对阀门作任何调节当试验工况有任何变动或偏离时，应给予足够的时间使流

量、温度和压力达到稳定后再读取测量值。

试验