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船用超低温闸阀设计与试验要求标准发展报告

DevelopmentReportonDesignandTestingRequirementsforMarineCryogenicGateValves

摘要

本报告围绕《船用超低温闸阀设计与试验要求》标准的制定工作，系统阐述了标准立项的目的意义、适用范围和主要技术内容。液化天然气（LNG）船作为在零下163摄氏度低温环境下运输液化气的专用船舶，属于高技术、高难度、高附加值的三高产品，其安全性直接关系到船舶设备及人员生命财产安全。在LNG船舶系统中，超低温阀门作为关键部件，其设计制造质量尤为重要。目前国内缺乏统一的超低温闸阀标准，导致设计、制造和检验工作无标可依，各企业不得不参考BS、ASME、ASTM、API等国际标准，但这些标准要求不尽相同，造成了使用混乱。2019年ISO相关标准的颁布为国际统一提供了基础。本标准的制定旨在通过采用国际统一标准，建立国家标准体系，规范我国超低温闸阀的生产使用，节约设计与生产时间，促进技术进步，提升我国船舶制造业的国际竞争力。报告详细分析了标准的技术内容和实施价值，为相关企业和技术人员提供了专业指导。

关键词：超低温闸阀；LNG船舶；阀门设计；试验要求；标准规范

Keywords:CryogenicGateValve;LNGShip;ValveDesign;TestingRequirements;StandardSpecification

正文

1.标准立项的目的与意义

液化天然气（LiquefiedNaturalGas，简称LNG）船是在零下163摄氏度超低温条件下运输液化天然气的专用船舶，具有高技术含量、高制造难度和高附加值的典型特征，被业界称为三高产品。这类船舶的设计建造水平直接体现了一个国家船舶工业的技术实力。

在LNG船舶系统中，用于输送LNG的超低温阀门作为关键设备，其性能可靠性直接关系到整个船舶系统、相关设备及操作人员的安全。因此，按照国际公认的标准进行阀门的设计、制造、试验和检验显得尤为重要。目前，我国在超低温闸阀领域的标准体系建设相对滞后，相关标准数量有限，导致阀门的设计、制造和检验等环节缺乏统一规范指导，形成了无标可依的局面。

这种标准缺失的状况使得相关企业和机构不得不投入大量时间和精力研究英国标准（BS）、美国机械工程师学会标准（ASME）、美国材料与试验协会标准（ASTM）、美国石油学会标准（API）等国外标准体系。然而，这些标准在技术要求、试验方法等方面存在差异，造成了实际应用中的混乱和不统一。直到2019年国际标准化组织（ISO）颁布了相关标准，国际上才形成了统一的超低温闸阀技术规范。

编制本标准的主要目的是通过采用国际统一的标准要求，制定适合我国国情的国家标准，规范超低温闸阀的设计、制造和检验流程，提高产品质量，缩短产品开发周期，降低生产成本，促进我国船舶制造业与国际先进水平接轨，增强国际市场竞争力。

2.标准范围与主要技术内容

本标准规定了船用超低温闸阀的设计、制造、性能要求和试验方法，旨在确保阀门在超低温工况下的安全可靠运行。标准适用于工作温度不高于-46℃的船用闸阀，特别是LNG船舶系统中使用的超低温闸阀。

标准的主要技术内容包括以下几个方面：

2.1超低温闸阀的结构、尺寸、外观和材料要求

标准详细规定了超低温闸阀的基本结构形式、连接尺寸、外观质量和材料选择准则。在结构设计方面，要求阀门必须考虑低温收缩特性，避免因温度变化导致的操作故障；在尺寸方面，规定了与管道系统的接口尺寸标准，确保互换性；在材料选择上，明确规定了适用于超低温环境的材料类型及其力学性能要求，特别强调了材料在低温条件下的韧性、强度和稳定性。

2.2试验和检验方法

标准系统规定了超低温闸阀的试验和检验要求，包括壳体强度试验、密封性能试验、低温试验、操作扭矩测试等。特别对超低温环境下的试验条件、试验设备和试验程序作出了详细规定，确保阀门在模拟实际工况下的性能得到充分验证。试验方法参考了ISO、ASME等国际先进标准的要求，并结合我国实际情况进行了适当调整。

2.3标记要求

标准明确了超低温闸阀的标记内容、位置和方法，要求阀门上必须清晰、永久地标示出公称尺寸、压力等级、材料代号、适用温度范围、制造厂商等信息，确保产品的可追溯性。标记要求考虑了低温环境下的耐久性，防止因冷凝、冰冻等原因导致标识模糊或脱落。

介绍修订的企事业单位或标委会

本标准的主要起草单位为中国船舶工业综合技术经济研究院，该院是船舶行业的综合性技术研究机构，长期从事船舶标准化的研究、制定和推广工作。研究院拥有完善的科研设施和技术团队，在船舶设备标准化领域具有丰富的经验和权威性。

研究院下设多个专业技术委员会，涵盖了船舶设计、建造、检验