NB/T 10078-2018.Specification for selection, testing and acceptance of spherical inlet valves for hydraulic turbine.
1范围
NB/T 10078规定了水轮机/水泵水轮机进水球阀(以下简称进水球阀)系统组成，技术要求与保证，检验、试验及验收，供货范围与备品备件、专用工具，图纸与资料，铭牌、包装、运输及保管等方面的基本要求。
NB/T 10078适用于最大静水头大于或等于200m、公称直径500mm~4500mm的进水球阀。进水球阀的设计、制造应满足本标准的规定。
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。凡是注明日期的引用文件，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。
GB/T 150.3压力容器 第3部分:设计
GB/T 150.4压力容器 第4部分:制造、检验和验收
GB/T191包装储运图示标志
GB/T 1031产 品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法表面粗糙度参数及其数值
GB/T 3505产 品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法术语、定义及表面结构参数
GB/T 3766液压传动 系统及其元件的通用规则和安全要求
GB/T 4208外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 4892硬质直方体运输包装尺 寸系列
GB/T6388运输包装收发货标志
GB/T 7935液压元件 通用技术条件
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1进水球阀公称直径 nominal diameter of spherical inlet valve
进水球阀与上、下游压力引水管法兰相连处阀体的通流内径，单位为毫米(mm)。
注:若两侧内径不相同，则取小值。
3.2最大静水头maximum hydrostatic head
进水球阀关闭后，进水球阀水平中心线至上游最高水位所形成的水柱高，单位为米(m)。

ICS27.140
备案号：65951—2019
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10078—2018
水轮机进水球阀选用、试验及验收规范Specification for selection,testingand acceptance of spherical inlet valves for hydraulic turbine2018-10-29发布bzxz.net
国家能源局
2019-03-01实施
规范性引用文件
术讲和定义
进水球阀系统成
技术要求与保证
检验、试验及验收
供货范用与备品备件、专用工具.8图纸与资料
9铭牌、包装、运输皮保管
进水球阀工厂试验
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）逊水球阀现场试验目
附录C（资料性附录）
常规各品备件及专用工具
NB/T 10078—2018
NB/T10078—2018
本标准按照（13/T1.12009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标滩山国家能源局负责管理，山水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，出能源行业水电水力机械标准化技术委员会负贡具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利舰划设计总院（地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120）本标准起草单位：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、中阀科技（长沙）阀门有限公司、湖南晋林斯流体设备制造有限公司。本标滩主要起草人：张强、郑建兴、黄梅、价志军、高洪军、童成彪、聂晓春，1范围
水轮机进水球阀选用、试验及验收规范NB/T 10078—2018
本标准规定了水轮机/水泵水轮机逊水球阀（以下简称逊水球阀）系统组成，技术要求与保证，检验、试验及验收，供货范围与各品各件、专用工具：图纸与资料：铭牌、包装、运输及保管等方而的基本要求
本标准适用于最人静水头人于或等于200m、公称直径500mm1500mm的进水球阀。水球阅的设计、制造应满足术标准的规定。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，凡是注明期的引用文件。仅注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（包括所有的修政单）适用丁本文件GB/T150.3卡J容器第3部分：设计压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T 150.4
GB/T 91
GB/T [03]
GB/T 3505
GB/T3766
GB/T 4208
GB/TA892
GB/T 6388
GB/T 7935
GB/T 8564
包装储运图示标志
产品几何技术舰范（（GPS）
表而结构轮部法表而粗糙度参数及其数值产品儿何技术规池（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数被压传动系统及其元件的通用规则和安全要求外壳防护等级（IP代码）
破质古方体运输包装尽寸系列
运输包装收发货标志
被压元件通用技术条件
水轮发电机组安装技术规范
GB/T8923（所有部分）涂覆涂料前钢材表而处理表而清洁度的日视评定GB/T 9652. 1
水轮机控制系统技术条件
G3/T9652.2水轮机控制系统试验GB/T11805天
水轮发电机组白动化儿件（装置）及具系统基本技术条件GB/T 13384
DL/T 619
J13/T7927
机电产品包装通用技术条件
水电广自动化元件（装置）及其系统运行维护与检修试验规程阀门铸钢件外观质量要求
J13/T10205液压缸
3术语和定义
下列术请和定义适用于本文件，3.1
进水球阀公称直径
nominal diameter of spherical inlet walveD
NB/T10078—2018
进水球阀与「、下游压力引水管法兰相连处阀体的通流内径，单位为毫米（mm）注：若两侧内径不相同：则取小值：3.2
最大静水头
maximumhydrostatichead
进水球阀关闭后，进水球阀水平中心线至「游最高水位所形成的水柱高，单位为米（m）。3.3
最大静水压力
maximumhydrostaticpressure
进水球阀关闭后，进水球阀水平中心线至「游最高水位所形成的水压：单位为兆帕（MPa）。3.4
最高瞬态压力
maximummomentarypressure
过渡过程中，进水球阀水平中心线处所产生的最高表计压力：单位为兆帕（MPa）。3.5
调节保证设计值designpressureof regulationguarantecPd
过渡过程计算中，逊水球阀水平中心线处最高瞬态压力在考总计算误差和压力脉动之后的最高压力值，单位为兆帕（MPa）
设计压力designpressure
用丁近水球阀过流部件强度设计的压万，单位为兆帕（MPa），4进水球阀系统组成
4.1构成及结构型式
4.1.1逊水球阀系统一般山阀门本体、操作机构、液压装置、白动控制系统及附属设备组成。阀门本体包括阀体、活门、阀轴、轴承和密封装置等；附属设备包括连接管、仲缩节、检修阀、旁通系统、空气阀、排水装置和基础件，进水球阀系统组成示意图见图1。2
(a）液压装置
（ce）球阀主视图
(b）控制柜
（d）球阀视图
1连接管：2阀门术体：3仲缩节：4旁通系统：5空气阀：6非水装置：7操作机构：8基础理件：5液压装置；19控制柜图1进水球阅系统纠成示意图
4.1.2进水球阀定采用卧轴布置
NB/T 10078—2018
4.1.3进水球阀元启应采用液压操作，关闭可采用液压摄作、重锤操作或重锤液压联合操作，4.1.4进水球阀可根据结构尺寸和操作功配置双接力器或单接力器结构。4，1.5水球阀应为双密封结构，检修密封应布置丁上游侧，工作密封应布置丁下游侧，4.2型号
进水球阀的型号由下列单元红成：口口口口口
进水球阀公称直径，单位为毫米（mm）操作机构型式，油压用Y表示，水压用S表示阀轴布置方式，卧轴用W表示，立轴用L表示进水球阀设计压力，单位为兆帕（MPa）进水球阀代号，用QF表示
NB/T10078—2018
5技术要求与保证
5.1基本要求
5.1.1进水球阀的选型和布置应考虑输水系统及厂房布置要求、水轮发电机组和调速器的相互关系，5.1.2水球阀公称点径宜与蜗壳（配水环管）逝口直径相同，如公称白径与蜗壳逊口占径不一致时，应进行技术经济比较
5.1.3进水球阀应有足够的强度和刚度，应能传递和承受沿压力钢暂方向的最大作用力和极端下况下的水压力。进水球阀设计压力不应低于调节保证设计值，5.1.4机组正常停机或检修时进水球阀应能可靠地关闭。机组在任何运行工况下，逊水球阅应能安全川靠动水关闭。5.1.5
5.1.6水球阀的活门工作状态应处丁全开或全关位置，不作流量调节用，5.1.7在阀门两侧压力差不大于最大静水头的30%时，进水球阀成能止常开启，不产牛有害振动，
5.1.8进水球阀应设置表示活门位置的指示机构和保证活门在全开和全关位置的限位装置。5.1.9水球阀结构应能在不拆开阀体的情况下史换工作密封、检修密封、轴领密封及阀轴轴瓦。5.1.10逆水球阀在全关位置应设置可靠的白动液压锁锭装置，在全开位置不宜设置白动液压锁锭装置：全开与全美位置设置检修用的手动机械锁锭装置，能承受误操作时接力器的作用力：进水球阀检修密村成设置可靠的锁锭装置。5.1.11进水球阀宜设置旁通阀，旁通阀的公称直径不小于进水球阀公称直径的10%。旁通阀宜来用针型阀，针型阀阅的密封座应采用川拆卸易史换的结构，旁通阀前应设置不锈钢检修阀。对跨过压力钢管仲缩节的通管路，应设置旁通仲缩节，或具有移动补偿功能的其他结构：旁通管路应可靠固定。
5.1.12进水球阀成设置空气阀或其他类型的排气和补气装置，以满足进水球阀启闭时自动排气或补气的要求，空气阀公称直径不它小于进水球阀公称直径的5必。空气阀主密封宜采用不锈钢金属密封，密封座应采用可拆卸易史换的结构。空气阀应布置在近水球阀阀体下游连接管上，并应在空气阀前设置不锈钢检修阀：
5.1.13进水球阀底部成设置排水阀皮管路接口：5.1.14进水球阅应设置装拆方使的伸缩节。伸缔节宜布置在下游侧。5.1.15进水球阀底座应允许在基础板「沿压力钢管方向少量位移，最人允许位移量应按进水球阀关闭时的最大水推力等引起的阀体轴向移动计算确定，基础板滑动面问应有防锈措施。5.1.16进水球阀的开启和关闭时问宜在40s~180s范用内可调5.1.17进水球阀在开启或关闭的过程中，各部件应动作灵活，功能可靠，位置准确，无任何下阻。5.1.18进水球阀的密过结构成满足如下要求：a）进水球阀的移动密封坏可采用水压操作或油压操作，当采用水压操作时，宜从进水球阀上游连接管或上游压力钢管引取压力水，经过滤处理后使用，并应考虑密封腔顶部排气和底部排污等措施：当来用油压操作时，应考虑油水混合排污措施。全套设备、阀件及管路成随进水球阀提供
h）在工作密封和检修密封之间的阀体顶部成设置排气阀。c）检修密封应设置机械锁链装置，并应在检修密封的操作压力消失后，仍能保证检修密封的密挝性能。
5.1.19迹水球阀至少应设置下列信号：4
a）进水球阀全开和全关位置信号：b）锁锭投人和拨出信号；
）劳通阀的全开和全美位置信号：d）进水球阀上、下游压力差的差压信号；e）工作密封、检修密村移动密村环投人与退出位置信号；液压系统压小信号、对滤器堵寒报整信号NB/T 10078—2018
5.1.20进水球阀所有零部件表面粗糙度R，应符合（G13/T【03[、G[3/T3505的要求，H不超过表1中所列的数值。
表1进水球阀零部件表面粗糙度
固定接触表面
滑动接触血
轴承接触表面
其他机械加表向
移动密封环
固定密村坏
接力器
5.2结构与材料
5.2.1阀体
要求紧配合的
不要求紧配合的
与移动密封环密封接触滑动表而过流表面
与轴报及密封接触表面
密封面
密封面
接力器缸内孔
接力器活塞杆
单位为微米
粗糙度
阀体可采用钢板焊接或铸焊结构，成具有足够的强度和刚度，阀体应带有连接上游连接管5.2.1.1
和下游连接管的法兰。
5.2.1.2阀体应有一个整体的支撑底座，能把全部垂直载荷、所承受的水平载荷及接力器在开、关阀过程中产牛的力矩等安全地传递到混凝土基础上5.2.1.3阀体成设置可拆式轴承座，5.2.1.4阀体可采用分瓣形式或整体形式，当采用分瓣形式时，分面宜避开检修密封、T作密均及阀轴密封位置：
5.2.2活门
活门可采用钢板焊接或铸焊结构，5.2.2.1
5.2.2.2活门流道应平整光滑，表而粗糙度不超过表1巾所列的数值。5.2.3
阀轴和轴套
5. 2. 3. 1
阀轴与活门可采用螺栓连接、焊接或整体铸造等方式，5
NB/T10078—2018
5.2.3.2阀轴密封结构威可靠并具有防泥沙功能。5.2.3.3在不拆卸阀轴的情况下，应能史换轴领密封填料。5.2.3.4轴套采用白润滑轴套且能承受阀轴处传递的最大载荷。5.2.3.5轴封结构应保证阀轴正常转动而不生擦痕或有害变形，不发生阀轴抱死现象，5.2.4密封副
5.2.4.1工作与检修密封副应采用金属硬密封结构。密封坏和密封座之间的材料硬度应进行合理匹配，保证密过环和密封座表而不应出现凹陷压痕，5.2.4.2活门固定密封坏与活门的连接应保证进水球阀在使用过程中不发生松动和泄漏。5.2.5材料
5.2.5.1材料应具有化学成分和力学性能的检验报告及符合相应材料最新标准的质量合格证明书。5.2.5.2阀门铸钢件的外观规质量应符合JB/T7927的规定，面应无砂眼、夹渣、气孔、缩松等缺陷。
5.2.5.3进水球阀阀轴与轴承、阀轴与轴颈密封、阀体与密封环等接触而及滑动而均成采取防锈措施。
5.2.5.4进水球阀密封副的金属密封表而应采用抗空蚀材料5.2.5.5橡胶密封圈成采用优质耐磨橡胶制造，各法丝而密封圈的设计应考虑阀体水压试验T况各密封圈宜为整条结构，
5.2.5.6进水球阀与油奖接触的密封应采用耐油材料。5.2.5.7对丁多泥沙河流水电站，逊水球阀过流面应采取抗泥沙磨损的措施。5.2.6工作应力和安全系数
5.2.6.1进水球阀结构设计中成进行安全性能分析，对承受交变应力、振动或冲击力的零部件。在所有预期的工况下，设计时应进行刚强度和疲劳强度分析计觉5.2..2所有部件的工作成力不得超过规定的许用应力。其巾设计压力下采用经典公式计算应力不大于表2规定的许用应力，试验压力下采用经典公式计觉成力不大于材料届服极限的2/3，表2部件的许用应力
材料名称
素舒钢和合金铸钢
碳铜锻件
合金钢锻件
上要受力部件的碳素钢板
高焊度钢板（s540MPa）
其他材料
注：U.T.S为强度极限·Y.S为属服强度拉迹力
许用应力
压应力
U, T. S/5 H Y. S/3
U. T. S/5 R Y. S/3
U, T, S/A
U. T. S/5 A. Y. S/3
U. T. S/5 H Y. S/3
U. T. S/5 H. Y. S/3
U., T, S/4
U. T. S/5 H. Y. S/3
5.2.6.3对丁承受剪切和扭转力矩的零部件，最大剪应力不得超过许用拉应力的70%，但其中迅水球阀枢轴的最人剪应力不得超过许用拉应力的60%，最人综合应力不超过许用应力。5.2.6.4当螺栓要求有预应时，在施加预紧力时螺栓的应力不得超过材料丽服强度的80%。5.2.6.5山有限儿方法得到的应万分析，应给出应力分布，宜指出局部应万的部位，开提取出部件的平均应力和局部应力，在设计压力下非应力集巾处的平均应力不大于表2规定的许用成力，局部最6
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人应力不得超过材料屈服驱度的23，独度耐压试验条件下高部最人应力不得超过材料的屈服独度。5.3液压系统及操作机构
5.3.1液系统、液压元件皮液压缸做分别符合GB/T3766、GB/T7935、B/T9652.1、GB/T9652.2、J3/T10205的规定。
5.3.2进水球阀采用油压操作时，操作压力等级亢为6.3MPa：采用蓄能罐式高压油压操作时，操作压等级宜为16.0MPa。
5.3.3当采用油压操作时，每套液压系统至少应配有两台电动油泵，其中有一台为备用油泵；油压装置成配有压力指示装置、压力信号器、油位指示装置、油位信号器、安全阀等；中压油压装置还成配有自动补气装置：蓄能罐式高压油压装置还成配有充气装置。5.3.4每台进水球阀方设置独立的液压驱动装置，压力油继（蓄能器）的有效容积应保证在正觉工作油压下限且供油泵不启动时，水球阀接力器全行程最少动作2次，油压仍高丁事故低油压。压力降到事敌低油压且油不片动时，水球阀应能可靠关闭5.3.5回油箱的容积不小于进水球阀操作系统全部用油量的1.1倍：回油箱宜设检修用的进人孔；向油区与净油区之间设置滤网：回油箱装设油位计5.3.6当采用水压操作时：液压系统亢配有过滤设备、压力及流量指示装置、安全泄压装置等：根据水质情况确定是否需要配置沉沙设备5.3.7主接力器在接近全关位置时应设有缓冲装置，开腔与关腔均应设有排气、排油、测压装置主接力器的设计压力不成小于操作过程接力器上下腔体内出现的最高舜态压力：主接力器成在开启侧设置节流装置：节流装置与接力器本体采用可靠连接：节流装置应保证油管爆裂时球阀关闭吋间不小于要求时间。5.3.8液压系统的工作压力小丁或等丁10.0MPa时，被压系统操作用油宜与水轮发电机组用油牌号相同。
5.3.9进水球阀液压系统成设有与机组机械过速保护装置的液压联动接口.5.4控制系统
5.4.1：水球阀的开启操作应能与尾水市故闸门之问实现电气闭锁。5.4.2控制系统所配电控装置的外壳防扩等级应符合GB/T4208的规定：5.4.3控制系统质能实现现地操作和远程控制功能。5.4.4控制系统应将进水球阀及其附属设备的各种状态信号（主阀全开和全关信号、旁通阀全开和全关信、锁锭投入和拨出信号、平压信号、控制系统白检输出信号、液压系统故障信号等）引至进水球阅控制盘板的端子排或通过通信接口与上位机实现通信，通信规约及接口型式应能满足水电站通信要求：
5.4.5控制系统应能接收水轮发电机组机械液压过速保护装置动作信号，并通过油路直接关闭进水球阀，
5.4.布油泵电机功率人于等于30kW时宜采用软启动方式。5.4.7控制系统应具备过电流保护及过载保扩功能：并能发出报警信号。5.4.8水球阀白动化儿件及系统的H他技术要求应符合GB/T11805、DL/T619的规定。5.5焊接和焊补
5.5.1进水球阀的阀休开孔和补强应符合（B/T150.3的相关规定。5.5.2焊缝坡口的型式、八寸及焊接质量和检验应符合GB/T150.4的相关规定。5.5.3缝面不应有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和飞溅物：7
NB/T10078—2018
5.5.4焊补应在缺陷清除干净后进行，同一部位的焊补次数不应超过2次5.5.5要求后热处理的零件，应在热处理前逊行补。在热处理后行的补，焊补后应迹行消除应力处理。
5.6涂漆
5.6.1涂漆前钢材表面除锈等级按GB/T8923的规定。5.6.2加工配合表面应涂易除去的防锈剂，阀门内腔应采取防锈措施。涂漆宜在工厂试验完成以后逊行。
5.6.3涂层外观应光滑平整，色泽一致；无裂纹、鼓泡、桔皮、皱褶、流挂、剥落及漏涂等缺陷。5.7密封性能
5.7.1逊水球阀在出厂检验时及保证期内，水球阅工作密封与检修密封应按本标准6.3.2的要求分别进行密封性能试验，其密封最人漏水量，不应超过公式（1）的计算值。Q-KDVH
式中：
Q一一进水球闵的漏水量，单位为毫升每分钟（mL/min)；H
试验水头，单位为米（m）；
K一与密过型式和试验水头I有美的漏水量系数，I.300m时，K取3；300mII750m时，K取4.5：750m2H1200m时，K取6：H1200m吋，K取7:D一一进水球阀公称百径，单位为米（m）5.7.2进水球阀的操作机构采用油压直缸接力器，当油温为20℃时，活塞任一侧允许的最人漏油量不应超过公式（2）的计算值
q=0.005D./P
式中：
漏油量，单位为毫升每分钟（ml/min）；。一接力器油缸内径，单位为毫米（mm)：P一T作油压，单位为兆帕（MPa）)。5.7.3轴颈密封、阀体分瓣面、有密封要求的焊缝，伸缩节、空气阀均不应漏水。(2)
5.7.4通管路水压试验时，承压件不成产生有害的永久变形、结构损伤和渗溯，各连接而不成渗漏。5.7.5进水球阀上、下游密封性能应能满足活门水压试验正常进行而不损坏。5.8可靠性指标
逆水球阀每年允许的启闭次数，常规水电站不应少丁1200次，抽水蓄能电站不应少于30005.8.1
次（每开启、关闭为1次）。
5.8.2进水球阀可利用率不应低于99.5%（指整个进水球阀及操作系统）5.8.3进水球阀无故障连续运行时间不应少于20000小时。5.8.4进水球阀安全稳定运行的寿命不成少于40年。5.9保证期
5.9.1产品保证期白初步验收证签发之1起2年内为有效。在此期间，产品如因制造质量而损坏或不能止常运行，制造厂应无偿地为用广修理、史换或按合同约定承扭经济责任，5.9.2水球阀放空检修问隔保证期不应少于10年：8
6检验、试验及验收
6.1材料检验
进水球阀主：要承压件材料应进行机械性能及化学成分的检验6.2无损检测
NB/T10078—2018
6.2.1进水球阀的无损检测包括对主要承压件的原材料、承压件的内部、外部缺陷及承压件的焊缝（焊接接头）的无损探伤检测，以及在下地焊接的焊缝进行的100%的无损探伤检测。.2.2无损检测可采用超声波、磁粉、液体渗透等检测方式，必要时可用射线检测或衍射时差法超市检测逊行复检。
6.2.3逊行无损检测的人员应持有国家相关部门颁发的相应无损检测方式的锅炉压力容器无损检测人员资格证
6.2.4承压件焊缝（焊接接头）的超声波、磁粉、液体渗透、射线检测要求及合格指标成符合（G3/T150.4的规定
6.2.5刘经无损检测后迹行炽接返修的承压件的缝（炽接接头）应来用原检测方法重新检测，占至合格：
6.3工厂试验
6.3.1：强度耐压试验
6.3.1.1迹水球阀及其附属设备承受水压，油压的部分，除现场焊接部分外，均应在制造厂内逊行强度耐压试验。
.3.1.2进水球阀阀体、上游连接管、下游连接管及旁通系统成做强度水压试验，试验压力为设计压力的1.5倍：试验持续时闻不小于30min：试验程序及方法见附录A，.1。6.3.1.3迹水球阀活门应做强度水压试验，试验压力为设计压力的1.2倍，试验持续时问不小丁30min.试验程序及方法见附录A.1.2。6.3.1.4进水球阀接力器采用直缸接力器时，接力器两腔成做强度耐压试验，试验压力为进水球阀接力器设计压力的1.5倍，试验持续时间不小于30min。布.3.1.5强度耐压试验后：进水球阀及附属设各的承压件不应有结构损伤、渗漏（除活门密封外）及有害的永久变形；试验过程中如遇异常卢响时，应查明原因。6.3.2密封性能试验
(.3.2.1进水球阀在制造厂内组装后应对上游检修密封、下游T作密及劳通阀分别进行密封性能试验。
6.3.2.2迹水球阀应在设计压力条件下近行密封性能试验：试验持续时问不小于30min，试验程序及方法见附录A.2。
6.3.2.3密封性能试验时，进水球阀的轴颈密封和阀体分瓣而不充许潮水：检修密封及丁作密封只允许点滴渗溺或浸谢，不允许喷雾状泄漏，测得的漏水量成衍合本标准5.7.【的规定。.3.2.4进水球阀伸缩节应在制造厂内进行漏水试验，试验压力为进水球阀设计压力，试验持续时问不小于30min，应保证无在何渗漏，试验程序及方法见附录A.3.1。6.3.2.5油压占缸接力器应在制造厂内进行接力器活塞密封漏油试验，接力器活塞仆一侧的漏油量9
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