CCS F 19
中华人民共和国国家标准
GB/T 45027—2024
液氢阀门 通用规范
Valves for liquid hydrogen—General specification
2024-12-31 发布2025-04-01 实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发 布
目 次
前言 ····································································································· Ⅲ
1 范围 ·································································································· 1
2 规范性引用文件 ······················································································ 1
3 术语和定义 ··························································································· 2
4 技术要求 ······························································································ 3
4.1 基本要求 ························································································· 3
4.2 材料 ······························································································ 3
4.3 结构设计 ························································································· 5
4.4 常温性能 ························································································ 10
4.5 低温性能 ························································································ 13
5 试验方法 ···························································································· 14
5.1 试验条件 ························································································ 14
5.2 材料 ····························································································· 15
5.3 结构设计 ························································································ 16
5.4 脱脂检查 ························································································ 16
5.5 常温性能 ························································································ 16
5.6 低温性能 ························································································ 20
5.7 标志检查 ························································································ 28
6 检验规则 ···························································································· 28
6.1 出厂检验 ························································································ 28
6.2 型式试验 ························································································ 28
7 标志 ································································································· 30
7.1 一般要求 ························································································ 30
7.2 阀体上的标记 ··················································································· 30
7.3 标牌上的标志 ··················································································· 31
7.4 其他标记 ························································································ 31
8 包装和储运 ·························································································· 31
附录 A （规范性） 焊接要求焊接要求 ································································ 32
附录 B （资料性） 阀门主要零部件金属材料推荐牌号 ··············································· 34
附录 C （资料性） 阀体加长颈推荐最小长度 ························································· 35
附录 D （资料性） 气动控制阀泄漏率系数 ··························································· 36
附录 E （资料性） 液氢温度与压力对应表 ··························································· 37
参考文献 ································································································ 38
GB/T 45027—2024
Ⅰ
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）和全国宇航技术及其应用标准化技术委员会
（SAC/TC 425）共同提出并归口。
本文件起草单位：北京航天动力研究所、北京航天石化技术装备工程有限公司、北京航化节能环保
技术有限公司、国家市场监督管理总局、中国标准化研究院、空气化工产品（中国）投资有限公司、上海市
气体工业协会、苏州纽威阀门股份有限公司、上海瑞控阀门有限公司、北京航天雷特机电工程有限公
司、重庆市特种设备检测研究院、雷舸流体科技（上海）有限公司、萨姆森控制设备（中国）有限公
司、特瑞斯能源装备股份有限公司、埃迈流体技术（上海）有限公司、广西鑫晨特种设备检测有限公
司、四川成都空分配套阀门有限公司。
本文件主要起草人：靳伟、吴玉珍、许健、秦先勇、杨燕梅、王春景、杜利锋、周伟明、周桂林、
周鲁立、戴贤波、滕磊军、邱勇军、曹广滨、吴瑛、吴帮成、王悦萍、熊运华、陈锐。
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Ⅲ
液氢阀门 通用规范
警示：本文件不涉及与液氢阀门生产、应用有关的所有安全问题。在使用本文件前，使用者有责任
采取适当的安全、健康和保护措施，明确其适用范围，并保证符合国家有关法律法规、强制性国家标准
的规定。
1 范围
本文件规定了液氢用阀门（以下简称“阀门”）的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和
储运要求。
本文件适用于公称压力不大于PN160，压力等级不大于Class900，采用真空夹套绝热措施和焊接连
接的液氢用截止阀、止回阀、球阀、气动控制阀和易熔切断型紧急切断阀。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 150.4 压力容器 第4 部分：制造、检验和验收
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1 部分：室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 1954 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法
GB/T 2423.5 环境试验 第2 部分：试验方法 试验Ea 和导则：冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第2 部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦）
GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法
GB/T 3634.2 氢气 第2 部分：纯氢、高纯氢和超纯氢
GB/T 3836.1 爆炸性环境 第1 部分：设备 通用要求
GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码）
GB/T 4213 气动调节阀
GB/T 4844 纯氦、高纯氦和超纯氦
GB 4962 氢气使用安全技术规程
GB/T 8979 纯氮、高纯氮和超纯氮
GB/T 9124 （所有部分） 钢制管法兰
GB/T 12220 工业阀门 标志
GB/T 12221 金属阀门 结构长度
GB/T 12222 多回转阀门驱动装置的连接
GB/T 12223 部分回转阀门驱动装置的连接
GB/T 12224 钢制阀门 一般要求
GB/T 12235 石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀
GB/T 12236 石油、化工及相关工业用的钢制旋启式止回阀
GB/T 12237 石油、石化及相关工业用的钢制球阀
GB/T 13305 不锈钢中α﹘相面积含量金相测定法
GB/T 45027—2024
1
GB/T 13927—2022 工业阀门 压力试验
GB/T 17213.2 工业过程控制阀 第2﹘1 部分：流通能力 安装条件下流体流量的计算公式
GB/T 18442（所有部分） 固定式真空绝热深冷压力容器
GB/T 18442.4—2019 固定式真空绝热深冷压力容器 第4 部分：制造
GB/T 21465 阀门 术语
GB/T 22652 阀门密封面堆焊工艺评定
GB/T 24159 焊接绝热气瓶
GB/T 24918—2010 低温介质用紧急切断阀
GB/T 26481—2022 工业阀门的逸散性试验
GB/T 26640—2011 阀门壳体最小壁厚尺寸要求规范
GB/T 29729 氢系统安全的基本要求
GB/T 31481 深冷容器用材料与气体的相容性判定导则
GB/T 40045 氢能汽车用燃料 液氢
GB/T 40079—2021 阀门逸散性试验分类和鉴定程序
GB 50177 氢气站设计规范
HG 20202 脱脂工程施工及验收规范
JB/T 6440—2008 阀门受压铸钢件射线照相检验
JB/T 6899 阀门的耐火试验
JB/T 6903—2008 阀门锻钢件超声波检测
JB/T 7248 阀门用低温钢铸件技术规范
JB/T 7927 阀门铸钢件外观质量要求
JB/T 7928 工业阀门 供货要求
JB/T 11150—2011 波纹管密封钢制截止阀
NB/T 47013.2—2015 承压设备无损检测 第2 部分：射线检测
NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3 部分：超声检测
NB/T 47013.5—2015 承压设备无损检测 第5 部分：渗透检测
NB/T 47014—2011 承压设备焊接工艺评定
3 术语和定义
GB/T 21465 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
最大允许工作压力 maximum allowable working pressure
在-20 ℃～38 ℃ 介质温度时，阀门承压部件所允许承受的最大压力。
注：最大允许工作压力是阀门各承压部件最大允许工作压力中的最低值。
3.2
额定最低温度 rated minimum temperature
阀门的最低使用温度。
3.3
阀体加长颈 body extension
阀体与阀盖连接端之间进行适当加长的阀体结构。
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2
3.4
外部冷却法 outside cooling method
通过将阀体浸泡在冷却介质中以达到所需试验温度的方法。
注：也称浸泡法。
3.5
内部冷却法 inside cooling method
通过将冷却介质流经阀门内腔以达到所需试验温度的方法。
注：也称通流法。
4 技术要求
4.1 基本要求
4.1.1 阀门除应符合本文件的规定外，还应符合GB/T 4213、GB/T 12235、GB/T 12236、GB/T 12237、
GB/T 24918—2010 相关产品标准的规定。
4.1.2 阀门的压力-温度额定值应符合GB/T 12224 的规定。阀门允许使用的压力-温度额定值应按所
用的非金属密封件和阀门壳体的压力-温度额定值两者中的较小值确定，并应在铭牌上标示。
4.1.3 阀门应能在60 ℃ 到额定最低温度和最大允许工作压力范围内正常操作和使用。
4.1.4 采用真空夹套结构的阀门，夹套的设计压力应不小于管路系统真空夹套防爆装置设定的排放压
力，设计外压不小于0.1 MPa。
4.1.5 双阀座阀门应设置泄压孔或自泄压阀座，泄压方向宜为上游高压侧，泄压方向宜标示在阀门外
侧。具有自泄压阀座结构的阀门应进行泄压试验。
4.1.6 阀门应设计防静电结构，保证阀体、启闭件和阀杆等各部件间具有导电性。
4.1.7 有耐火要求的阀门应设计耐火结构。
4.1.8 阀门的结构型式不应使用闸阀，紧急切断阀的结构型式可使用截止阀或球阀。
4.1.9 装配前阀门所有与氢介质接触的零部件应进行脱脂、烘干处理，脱脂处理及检验应符合HG 20202
规定的要求。
4.1.10 阀门承压零部件的焊接应符合GB/T 150.4、GB/T 18442.4—2019、NB/T 47014—2011 的规
定，具体焊接要求应符合附录A 的规定。
4.2 材料
4.2.1 材料的选择应评估材料的化学性能、物理性能和工艺性能的影响，以及与氢介质的相容性，并应
符合GB/T 29729 的规定。
4.2.2 直接与液氢介质相接触的密封副、填料和垫片材料，应能在最高使用温度到额定最低温度和最大
允许工作压力范围内正常使用。
4.2.3 阀门内件材料应防止在液氢环境下因频繁操作引起的卡阻、咬合和擦伤等现象，其耐腐蚀性能应
不低于阀体承压件。
4.2.4 用于制造波纹管的材料宜选用S31608 或S31603 材料。
4.2.5 阀门承压部件所使用的金属材料应选用奥氏体不锈钢并进行固溶处理。材料的金相组织结构应稳
定，材料化学成分分析和常温力学性能应符合相应材料标准的规定。
4.2.6 与氢介质接触的奥氏体不锈钢，其镍含量要求不宜低于10%。锻件、管材、棒材的铁素体测量
值应不大于3%，铸件的铁素体测量值应不大于8%；阀门主要零件推荐材料见附录B。
4.2.7 承压部件所使用的金属材料的低温冲击性能指标应不低于表1 的规定。
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3
表1 阀门承压部件冲击性能指标
数量试验温度/℃
每个标准试样冲击吸收能量值
KV2/J
侧膨胀值LE/mm 备注
1组（3个） -196 ≥70 ≥0.76 标准试样：
1组（3个） ≤-253 ≥49 ≥0.53 10 mm×10 mm×55 mm
注1 ：宽度为7.5 mm、5 mm 的小尺寸冲击试样的冲击吸收能量指标，分别为标准试样冲击吸收能量指标的
75%、50%，侧膨胀值与标准试样侧膨胀值的指标相同。
注2 ：除特别约定外，材料冲击性能试验温度一般为-196 ℃。
注3 ：对于铸造的阀体同时浇铸随炉试样，并随铸件进行热处理。
注4 ：对于铸造的阀体同时浇铸随炉试样，并随铸件进行热处理。
出厂检验时，冲击性能试验温度为-196 ℃；型式试验时，冲击性能试验温度小于或等于-253 ℃。
4.2.8 阀门在工作状态与液氢介质接触的零件（如阀体、阀瓣、球体、阀座、阀杆等）在精加工前应进
行不少于2 次的深冷处理。
4.2.9 非金属材料作为阀门密封部件使用时，应选用聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCT﹘
FE）或喷涂PTFE 的石墨材质。
4.2.10 非金属材料作为阀门承压壳体的唯一密封部件使用时，阀门外部对氢气介质的最大允许泄漏率
为10 cm3/h。
4.2.11 非金属材料作为阀门绝热材料使用时，非金属材料应与氧相容，并应符合GB/T 31481 的规定。
4.2.12 阀门制造单位应按材料批次对阀门承压件材料进行化学成分分析、常温力学性能检测以及低温
冲击试验等材料性能检验，同批次（指同炉号、同制造工艺、同热处理条件）承压件材料应至少检验
1 次。化学成分和常温力学性能的检查可采用对材料供货方提供的材料化学成分、力学性能、热处理报
告等质量文件进行审核的方式进行。
4.2.13 阀门承压铸件、阀体对焊连接端以及承压零部件的对接焊缝应进行射线检测，承压铸件的检测
部位按GB/T 12224 的规定。检测结果应符合以下要求：
a） 阀体、阀盖铸钢件的射线检测结果符合JB/T 6440—2008中1级的规定；
b） 阀体对焊连接端的射线检测结果符合JB/T 6440—2008中1级的规定；
c） 承压焊缝的射线检测结果符合NB/T 47013.2—2015中I级的规定。
4.2.14 阀体和阀盖的承压外表面以及可达到的内表面、深冷处理后的零部件及硬质合金密封面堆焊表
面应进行渗透检测，渗透检测结果应符合NB/T 47013.5—2015 中Ⅰ级的规定。
4.2.15 锻造阀体、阀盖和阀杆等应进行超声检测，超声检测结果应符合JB/T 6903—2008 中1 级的
规定。
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4.3 结构设计
4.3.1 结构型式
阀门典型结构示意图见图1～图7。
标引序号说明：
1─阀体； 4─阀杆； 7─波纹管组件； 10─填料压套；
2─袖管； 5─真空夹套； 8─置换接口； 11─填料压盖。
3─阀瓣； 6─导向隔热部件； 9─阀盖；
图1 真空夹套低温截止阀典型结构示意图
标引序号说明：
1─阀体； 3─阀板； 5─摇臂； 7─真空夹套；
2─袖管； 4─阀座； 6─销轴； 8─阀盖。
图2 真空夹套低温旋启式止回阀典型结构示意图
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标引序号说明：
1─阀体； 3─阀瓣； 5─真空夹套； 7─置换接口。
2─袖管； 4─阀盖； 6─弹簧；
图3 真空夹套低温升降式止回阀典型结构示意图
标引序号说明：
1─阀体； 4─袖管； 7─置换接口； 10─执行机构。
2─阀座； 5─阀杆； 8─阀盖；
3─球体； 6─真空夹套； 9─填料压盖；
图4 真空夹套低温球阀典型结构示意图
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6
标引序号说明：
1─阀体； 4─阀杆； 7─波纹管组件； 10─填料压套； 13─气动执行机构。
2─阀瓣； 5─真空夹套； 8─置换接口； 11─填料压盖；
3─袖管； 6─导向隔热部件； 9─阀盖； 12─定位器；
图5 真空夹套低温气动控制阀典型结构示意图
标引序号说明：
1─阀体； 4─袖管； 7─置换接口； 10─气动执行机构；
2─阀座； 5─阀杆； 8─阀盖； 11─易熔合金塞。
3─球体； 6─真空夹套； 9─填料压盖；
图6 真空夹套易熔切断型低温紧急切断阀（角行程）典型结构示意图
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标引序号说明：
1─阀体； 4─阀杆； 7─波纹管组件； 10─填料压套； 13─气动执行机构。
2─阀瓣； 5─真空夹套； 8─置换接口； 11─填料压盖；
3─袖管； 6─导向隔热部件； 9─阀盖； 12─易熔合金塞；
图7 真空夹套易熔切断型低温紧急切断阀（直行程）典型结构示意图
4.3.2 结构长度
阀门的结构长度和允许偏差应符合GB/T 12221 的规定，焊接端阀门的结构长度应评估端部焊接对
阀座密封的影响。
4.3.3 连接端
4.3.3.1 阀门的焊接连接端应符合GB/T 12224 的规定。当采用法兰连接时，法兰应符合GB/T 9124
（所有部分）的规定。
4.3.3.2 当在焊接端加装袖管时，袖管的内外径尺寸和材料应与管道一致或相匹配。
4.3.3.3 采用法兰连接的阀门，法兰与阀体应为整体铸造或锻造制成。铸造的法兰端阀体，不应去除法
兰后作为焊接端阀体使用。
4.3.4 阀体及阀盖
4.3.4.1 阀体及阀盖共同组成的阀门壳体应能在设计寿命内承受由于介质压力和温度变化产生的应力、
连接管道产生的附加应力以及操作条件下产生的综合应力的总载荷。
4.3.4.2 除对接焊的焊接坡口区域外，阀门壳体的最小壁厚应符合GB/T 26640—2011 的规定。考虑管
道系统负荷、操作（关闭和开启）负荷、非圆形状及应力集中等因素会对壳体强度产生影响，按
GB/T 26640—2011 中表1 选取壳体壁厚数值时应增加附加厚度，附加厚度由制造厂根据具体情况各自
确定。
4.3.4.3 阀体流道各处的截面积应与阀体和管道连接的孔的截面积相等，阀体密封座的内径应符合
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GB/T 12235、GB/T 12236、GB/T 12237 的规定。
4.3.4.4 阀门（不含止回阀）应设计成便于保冷的阀体加长颈结构；止回阀不要求阀体加长颈结构，但
升降式止回阀可采用阀体加长颈结构。
4.3.4.5 阀体加长颈与阀盖连接处宜设置可实现加长颈内部气体置换的置换接口。
4.3.4.6 阀体与阀盖应采用螺柱或者焊接型式连接，不应采用螺纹直接拧紧连接；安装位置在冷箱或真
空夹套内部的止回阀，阀体与阀盖应采用焊接连接。
4.3.4.7 阀体与阀盖之间的密封宜采用具有抵抗温度交变、高回弹特性的金属缠绕柔性石墨（或PT﹘
FE）垫片或金属缠绕柔性石墨（或PTFE）垫片与唇形密封组合的型式，并应满足阀门逸散性要求。
4.3.4.8 阀体加长颈伸长量应满足气化空间要求，使阀杆填料的工作温度满足使用条件。阀体加长颈最
小尺寸推荐值见附录C。
4.3.4.9 设计阀体加长颈的壁厚时，应评估阀门最高工作压力、执行机构的自重及操作扭矩、阀杆推
力、弯曲应力以及由安装条件产生的综合应力。
4.3.4.10 阀体加长颈与阀体可铸造或锻造成一体，也可采用与阀体材质相同的无缝钢管与阀体对焊连
接，焊缝应进行100% 射线检测。
4.3.4.11 当阀体加长颈为焊接结构时，应评估材料焊接性能及低温下焊缝的可靠性，宜采用对焊连接
的全焊透接头型式。焊接应符合GB/T 18442.4—2019 中第7 章的规定，焊后应进行深冷处理。
4.3.4.12 阀体加长颈内部应设置有支撑阀杆的导向结构。
4.3.5 阀杆
4.3.5.1 位于阀门壳体承压区域内的阀杆应为整体结构。为了保证阀杆运动平稳，宜在阀杆中间位置设
置支撑导向件，阀杆与其配合零部件之间的硬度差宜不低于50 HB。
4.3.5.2 阀杆应采用防吹出设计，阀杆与填料接触面处宜进行硬化处理，表面粗糙度Ra 小于或等
于0.4 μm。
4.3.5.3 采用波纹管密封结构的阀门，在阀杆结构设计时，应设计导向和防扭转结构，以防止波纹管的
扭曲和扭转变形。
4.3.5.4 阀杆直径应计算确定，并应满足操作强度和稳定性的要求，其危险截面应设置在填料函以上的
部位，阀杆的设计强度至少满足最大计算操作力或力矩的两倍要求。
4.3.6 密封副
4.3.6.1 阀门密封副结构应满足冷热交变工况下的密封要求以及耐磨损、抗擦伤的要求。
4.3.6.2 阀门密封副应设计为金属密封或金属对非金属密封。采用金属密封副时，应保证密封副间具有
50 HB 的最小硬度差；当两个表面均为硬质合金硬化表面时，则不要求该硬度差。采用金属对非金属密
封时，非金属密封侧还应设计次级的金属密封结构，以避免非金属阀座产生冷流变形导致密封失效。
4.3.6.3 密封面如堆焊硬质合金，应进行消除应力处理，粗加工后应进行深冷处理，堆焊层加工后的剩
余厚度应不小于1.6 mm。
4.3.7 波纹管组件
4.3.7.1 波纹管形状可以选择U 型或Ω 型，波纹管最小疲劳寿命应不小于10 000 次。
4.3.7.2 波纹管宜在压缩状态下工作，且波纹管的轴向位移应限制在可压缩变形量的60% 以内。
4.3.7.3 波纹管应采用与阀门相同的压力、温度额定值，具体设计计算宜参照JB/T 6169 的规定。
4.3.7.4 波纹管宜采用无缝结构，当最大允许工作压力超过1 MPa 时，宜采用液压成型的多层波纹管。
4.3.7.5 波纹管与阀杆及阀体加长颈之间应设计适当的间隙，防止因局部接触导致波纹管磨损和过早
失效。
4.3.7.6 波纹管组件、波纹管组件与阀杆的连接，应采用焊接连接，连接焊缝不需要进行焊后热处理。
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不应对波纹管材料进行焊补。
4.3.7.7 波纹管组件进行压力试验时，焊缝不应开裂、泄漏，且波纹管不应发生扭曲。
4.3.8 填料和填料函
4.3.8.1 非波纹管密封结构的阀门，填料压紧装置与阀盖应采用螺柱连接的型式。
4.3.8.2 填料函的结构应满足逸散性要求，其内表面粗糙度Ra 小于或等于1.6 μm。
4.3.8.3 填料应满足摩擦系数小、耐磨性好的性能要求，并在使用条件下具有较好的材料韧性、延
展性。
4.3.8.4 填料可采用PTFE、PCTFE、喷涂PTFE 的柔性石墨、唇形密封圈多重组合的型式。
4.3.9 驱动装置
4.3.9.1 阀门（止回阀除外）在冷箱内使用时，应能在与水平面上方的垂直方向成75°范围内安装与操
作；非冷箱使用时，应能在与水平面上方的垂直方向成45°范围内安装与操作。
4.3.9.2 阀门操作机构应能在工作环境温度下正常操作，且不宜使用铸铁材质。
4.3.9.3 手动操作的阀门在低温工况运行和性能测试时，手柄或手轮边缘上的最大操作力应不超过360 N，
阀门开启或关闭瞬间允许的最大操作力应符合表2 的规定。
表2 阀门开启或关闭瞬间允许的最大操作力
手柄长度L或手轮直径D/mm 100 125 160 200 250 315 400 500 630 720 800 1 000
启闭瞬间最大操作力/N 500 600 600 700 800 800 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000
4.3.9.4 阀门的气动执行机构应设置可靠的密封型式，防止氢气进入控制气路，其所附带电气设施的选
型不应低于GB/T 3836.1 规定的级别、组别ⅡC T1。
4.3.9.5 阀门执行机构附带电气设施的防护等级应不低于GB/T 4208 规定的IP67。
4.3.9.6 驱动装置的连接法兰尺寸应符合GB/T 12222 或GB/T 12223 的规定。
4.3.10 承压件外观质量
4.3.10.1 铸钢件外观质量应符合JB/T 7927 的规定。
4.3.10.2 锻钢件的表面应无肉眼可见的裂纹、折叠等有害缺陷。
4.4 常温性能
4.4.1 壳体强度
应符合GB/T 13927—2022 中7.1 的规定。
GB/T 45027—2024
10
4.4.2 常温密封性能
阀门常温密封性能应符合表3 的规定，气动控制阀常温阀座密封性能应符合表4 的规定。
表3 阀门常温密封性能合格指标
阀门类型合格指标
截止阀
球阀
紧急切断阀
低压密封试验
应符合GB/T 13927—2022表4中最大允许泄漏率A级的
规定
高压密封试验
弹性密封阀门应符合GB/T 13927—2022表4中最大允
许泄漏率A级的规定。
金属密封阀门应符合GB/T 13927—2022表4中最大允
许泄漏率AA级的规定
止回阀高压密封试验
弹性密封阀门应符合GB/T 13927—2022表4中最大允
许泄漏率A级的规定。
金属密封阀门应符合GB/T 13927—2022表4中最大允
许泄漏率D级的规定
气动控制阀阀座密封试验应符合表4的规定，填料函及其他连接处密封试验应符合GB/T 4213的规定
表4 气动控制阀常温阀座密封性能合格指标
泄漏等级试验介质试验压力/MPa 最大阀座泄漏量
Ⅳ 气体0.35 10−4×阀额定容量a （m3/h）
Ⅳ﹘S1 气体0.35 5×10−6×阀额定容量a （m3/h）
Ⅴ 气体0.35 10.8×10−6×D （m3/h）
Ⅵ 气体0.35 3×10−3×Δp×泄漏率系数b
注1 ：作为试验介质的气体可以是空气、氮气或惰性气体。
注2 ：D 为阀座直径，单位为毫米（mm）。
注3 ： Δp 为阀门前后压差，单位为千帕（kPa）。
a 阀额定容量按GB/T 17213.2 规定的方法计算，单位为立方米每小时（m3/h）；阀额定容量为体积流量时，指
在绝对压力为101.325 kPa 和热力学温度为288.6 K(标准状态) 或273 K（正常状态）下的测定值。
b 泄漏率系数见附录D。
4.4.3 常温逸散性
出厂检验时，阀杆密封处应符合GB/T 26481—2022 表1 中A 级的规定，阀体连接处应符合
GB/T 26481—2022 中6.2 的规定。型式试验时，阀杆密封处应符合GB/T 40079—2021 表1 中AH 等
级的规定，阀体连接处应符合GB/T 40079—2021 表2 的规定。
4.4.4 波纹管组件性能
阀门具有波纹管密封结构时，波纹管组件应符合JB/T 11150—2011 中4.8 的规定。
4.4.5 壳体抗破裂性能
阀门壳体的承压部位应能承受4 倍最大允许工作压力；对于最大允许工作压力大于10 MPa 且非铸件
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11
壳体的阀门，壳体的承压部位应能承受2.25 倍最大允许工作压力。
4.4.6 防静电性能
阀门的阀体、启闭件和阀杆等各部件间应有导电性，且放电路径最大电阻不应超过4 Ω。
4.4.7 振动和冲击性能
安装在移动式压力容器上的阀门和总重量不大于50 kg 的气动控制阀应具有耐振动和冲击性能。经
振动和冲击性能试验后，阀门的常温密封性能、常温逸散性和低温性能应符合4.4.2、4.4.3 和4.5 的
要求。
4.4.8 耐火性能
有耐火性能要求的阀门，其耐火性能应符合JB/T 6899 的规定。
4.4.9 紧急切断阀附加性能要求
4.4.9.1 动作性能
在最大允许工作压力下能够完成关闭动作，且关闭时间应符合GB/T 24918—2010 中5.3 的要求。
4.4.9.2 自然闭止性能
应符合GB/T 24918—2010 中4.8.7 的规定。
4.4.9.3 空载操作寿命
应符合GB/T 24918—2010 中5.7 的规定。
4.4.9.4 易熔元件性能
在熔融试验压力下，紧急切断阀配备的易熔元件熔融温度应为70 ℃±5 ℃ 或按设计文件要求；在抗
挤出试验压力下，易熔元件在60 ℃±1 ℃ 或按设计文件要求的温度时，易熔塞中的易熔合金结合处不应
渗漏。
4.4.10 气动控制阀附加性能要求
4.4.10.1 基本误差
应符合GB/T 4213 中关于基本误差的规定。
4.4.10.2 回差
应符合GB/T 4213 中关于回差的规定。
4.4.10.3 死区
应符合GB/T 4213 中关于死区的规定。
4.4.10.4 额定行程偏差
应符合GB/T 4213 中关于额定行程偏差的规定。
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12
4.4.10.5 气室密封性
应符合GB/T 4213 中关于气室密封性的规定。
4.4.10.6 流通能力
应符合GB/T 4213 中关于额定流量系数和固有流量特性的规定。
4.4.10.7 动作寿命
动作寿命试验后，气动控制阀基本误差、回差、气室密封性和填料函及其他连接处密封性能应符合
4.4.10.1、4.4.10.2、4.4.10.5 和表3 的规定。
4.5 低温性能
4.5.1 低温密封性能
阀门的低温密封性能应符合表5 的要求。
表5 低温密封性能合格指标
阀门类型最大允许泄漏量备注
截止阀、球阀
低压密封：1×n（cm3/min）
弹性密封
高压密封：3×n（cm3/min）
低压密封：2×n（cm3/min）
金属密封
高压密封：6×n（cm3/min）
止回阀高压密封：12×n（cm3/min） —
气动控制阀
低压密封：5×10-4×阀额定容量（m3/h）
调节型
高压密封：5×10-4×阀额定容量（m3/h）
低压密封：1×n（cm3/min）
切断型（弹性密封）
高压密封：4×n（cm3/min）
低压密封：2×n（cm3/min）
切断型（金属密封）
高压密封：6×n（cm3/min）
紧急切断阀
低压密封：0.67×n（cm3/min）
—
高压密封：2×n（cm3/min）
注1 ：阀额定容积指在绝对压力为101.325 kPa 和热力学温度为288.6 K（标准状态）或273 K（正常状态）下
的体积流量测量值。
注2 ： n 为阀门的公称尺寸DN 后接数值。
4.5.2 低温带压启闭动作性能
阀门在低温状态下能正常启闭操作、无卡阻现象。对于手动操作的阀门，启闭阀门的最大力矩不应
大于4.3.9.3 的要求；带压启闭动作性能试验结束后的密封试验结果应不超过表5 规定最大允许泄漏量的
两倍。
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4.5.3 紧急切断阀低温动作性能
切断时间应符合GB/T 24918—2010 中5.3 的规定。
4.5.4 低温逸散性
阀门的阀杆密封处应符合GB/T 26481—2022 表1 中A 级的规定，阀体连接处应符合GB/T 26481—2022
中6.2 的规定。
4.5.5 真空夹套绝热性能
真空夹套外表面应无结霜或凝聚水珠现象，漏放气速率不大于1.3×10−9 Pa•m3/s。
4.5.6 低温试验后的常温性能
阀门在低温试验结束并恢复常温后，常温密封性能和常温逸散性应符合4.4.2、4.4.3 的要求。
5 试验方法
警示─进行压力试验时，需要对试验用气体或液体压力的安全性以及氢气的排放进行评估；进行低
温性能试验时，需要对试验用介质、试验系统、试验环境的安全性以及试验操作人员的安全防护进行评
估。本文件不涉及所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全、健康和保护措施，并保证符合
国家有关法律法规规定的条件。
5.1 试验条件
5.1.1 试验环境条件
常温性能试验环境条件：温度为25 ℃±10 ℃；相对湿度为20%～80%。
低温性能试验环境条件：温度为小于或等于25 ℃；相对湿度为40%～80%。
5.1.2 试验介质
试验介质应符合以下规定：
—水，氯离子含量应不超过25 μg/g；
—氦气，纯度（体积分数）不低于99.995%，且符合GB/T 4844的要求；
—氮气，纯度（体积分数）不低于99.99%，且符合GB/T 8979的要求；
—氢气，纯度（体积分数）不低于99.999%，且符合GB/T 3634.2的要求；
—液氮，符合GB/T 8979的要求；
—液氢，符合GB/T 40045的要求。
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5.1.3 仪器设备
测量仪器仪表及量具等设备均应在检定或校准的有效期内，测量准确度应符合表6 的规定。
表6 测量仪器仪表准确度要求
名称准确度等级要求
温度测量仪表±1 ℃
压力测量仪表±1.0%FS
压差计0.25级
流量测量仪表密封泄漏量测试用：±3.0%FS；水流量测试用：±1.0%FS
逸散性试验测量仪最小可检漏率1×10-10 Pa·m3/s
时间测量仪表测量时间的±1.0%
注：FS 是测量仪表的满量程值。
5.1.4 试验准备
试验前的准备工作应包括：
a） 确认试验设备在正常的使用状态下；
b） 配备试验需要的试验介质；
c） 对试验阀门进行唯一性样品标识；
d） 配置试验需要的专用工装夹具。
5.2 材料
5.2.1 化学成分分析
在承压件材料本体上或同批次试棒上的加工面采用光谱分析法分析，或进行粉末取样采用化学法分
析。主要承压件材料每批（指同炉号、同制造工艺、同热处理条件）应至少检验1 次。
5.2.2 铁素体含量检测
主要承压件材料每批（指同炉号、同制造工艺、同热处理条件）的铁素体含量按照GB/T 13305 中
的方法进行测定。
5.2.3 常温力学性能检测
用承压件材料同批次的试棒按GB/T 228.1 中的方法进行测试，主要承压件材料每批（指同炉号、同
制造工艺、同热处理条件）应至少检验一次力学性能。
5.2.4 低温冲击试验
用承压件材料同批次的试棒按GB/T 229 的规定进行低温夏比V 型缺口冲击试验，1 组冲击试样数
量至少3 个。
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5.2.5 非金属密封材料氢气密封性能
5.2.5.1 试验要求
试验应符合以下要求：
a） 在20 ℃±5 ℃的常温条件下进行试验；
b） 试验介质为氢气；
c） 试验压力为阀门最大允许工作压力。
5.2.5.2 试验方法
按以下试验顺序进行试验：
a） 试验阀门处于开启位置，封闭阀门出口，入口连接至氢气源；
b） 以阀门在20 ℃时的最大允许工作压力施加氢气至少70 h；
c） 达到试验时间后，迅速将试验压力降至大气压力；
封闭阀门的进、出口端，从入口端通入氢气，加压到5.2.5.1规定的试验压力，试验压力持续时
间为1 min，对阀门外部的泄漏情况进行检测。
d）
5.2.6 无损检测
无损检测应符合以下要求：
a） 射线检测方法按JB/T 6440—2008及NB/T 47013.2—2015的规定；
堆焊面的渗透检测方法按GB/T 22652的规定，其他部位的渗透检测方法按NB/T 47013.5—2015
的规定；
b）
c） 超声检测方法按NB/T 47013.3的规定。
5.3 结构设计
5.3.1 审核检查厂家提供的设计文件，使用计量合格的量具或仪器测量阀门的结构长度、连接端尺寸和
阀体、阀盖壁厚。
5.3.2 目视检查承压件外观质量，铸钢件的表面使用JB/T 7927 中的图样所对应的照片进行对比，比对
面积应与图片大小相同。
5.4 脱脂检查
按照HG 20202 的要求对阀门进行脱脂检查。
5.5 常温性能
5.5.1 壳体强度
5.5.1.1 按照GB/T 13927—2022 中6.1 规定的方法对试验阀门进行壳体试验。
5.5.1.2 试验介质为水时，试验压力为阀门在20 ℃ 时最大允许工作压力的1.5 倍；试验介质是气体时，
试验压力为阀门在20 ℃ 时最大允许工作压力的1.1 倍。
5.5.1.3 试验最少持续时间为5 min，在试验持续时间内以及试验结束后应对试验阀门进行目视检查。
5.5.1.4 使用气体介质进行壳体强度试验时，应先进行液体介质的壳体强度试验，在液体介质的试验合
格后，才允许进行气体介质的壳体强度试验，并应采取相应的安全保护措施。
5.5.1.5 进行液体介质的壳体试验可在阀门整体装配前进行。
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5.5.2 常温密封性能
5.5.2.1 出厂检验应采用氦气或氮气作为试验介质，型式试验宜采用氦气作为试验介质。
5.5.2.2 紧急切断阀按照GB/T 24918—2010 中5.2.2 规定的方法进行密封试验。高压气密封试验压力
为阀门在20 ℃ 时最大允许工作压力的1.1 倍，低压气密封试验压力为0.1 MPa，试验最小持续时间
为5 min。
5.5.2.3 气动控制阀按照GB/T 4213 中规定的试验方法进行填料函及其他连接处密封性和泄漏量试验。
填料函及其他连接处密封性的试验压力为阀门在20 ℃ 时最大允许工作压力的1.1 倍，阀座密封试验压力
为0.35 MPa，试验最小持续时间为5 min。
5.5.2.4 其他类型阀门按照GB/T 13927—2022 中6.3 规定的方法进行密封试验。高压气密封试验压力
为阀门在20 ℃ 时最大允许工作压力的1.1 倍，低压气密封试验压力为0.6 MPa±0.1 MPa，试验最小持续
时间为5 min。
5.5.3 常温逸散性
5.5.3.1 试验介质为氦气，氦气纯度应满足5.1.2 的规定。
5.5.3.2 阀门进行型式试验时，应按照GB/T 40079—2021 的要求进行常温状态下的逸散性试验，在试
验持续时间内应对阀杆密封处和阀门壳体连接部位密封处的泄漏量进行测量。
5.5.3.3 阀门进行出厂检验时，按照GB/T 26481—2022 的要求进行常温状态下的逸散性试验，在试验
持续时间内应对阀杆密封处和阀门壳体连接部位密封处的泄漏量进行测量。
5.5.4 波纹管组件性能
按照JB/T 11150—2011 中6.1 的要求对试验阀门的波纹管组件进行强度、密封及氦气泄漏试验。
5.5.5 壳体抗破裂性能
5.5.5.1 试验要求
壳体破裂试验应在阀门所有试验项目完成后进行，试验时应移除阀内件并安装必要的试验工装，或
使用独立的同批次壳体样品进行，试验后的壳体不应销售或使用。
5.5.5.2 试验方法
按以下试验顺序进行试验：
a） 封闭阀门的进出各端口，向壳体内充入水，排净壳体腔内的空气，逐渐加压至试验压力；
试验压力为阀门在20 ℃时最大允许工作压力的4倍；对于最大允许工作压力大于10 MPa且非铸件
壳体的阀门， 试验压力为阀门在20 ℃时最大允许工作压力的2.25倍。试验压力持续时间
为1 min。
b）
5.5.6 防静电性能
对阀门干燥处理并进行不少于5 次的启闭操作后，使用不超过12 V 的直流电源对阀体、启闭件和阀
杆等各部件间进行电阻测量。
5.5.7 振动和冲击性能
5.5.7.1 振动试验
5.5.7.1.1 振动试验应按照GB/T 2423.10 的要求进行，对阀门安装位置的前后、左右、上下的正交三方
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向施加振动，方向顺序任意。
5.5.7.1.2 阀门在振动试验机上的安装，应采用与阀门正常工作时相近似的安装方法和安装位置，且阀
门应处于关闭状态。
5.5.7.1.3 首先进行扫频振动试验，检测并记录每个振动方向有无共振频率，随后进行耐久性振动
试验。
5.5.7.1.4 耐振动试验参数见表7。
表7 耐振动试验参数
扫频振动试验耐久性振动试验
频率范围幅值
每个轴向上的扫频循
环次数（持续时间）
无共振有共振
频率
范围
在每一轴线方向上的扫频循环数每个危险频率
每个轴向的振
动持续时间
加速度10 m/s2 加速度20 m/s2
10 Hz
～
150 Hz
0.35 mm
或
50 m/s2
1次（8 min）
10 Hz
～
150 Hz
20次20次30 min
5.5.7.1.5 试验结束后，首先进行外部检查，阀门零部件应无损伤，紧固件应无松脱，再进行冲击
试验。
5.5.7.2 冲击试验
5.5.7.2.1 阀门在冲击试验机上的安装，应采用与阀门正常工作时相近似的安装方法和安装位置，且阀
门应处于关闭状态。
5.5.7.2.2 抗冲击试验应按照GB/T 2423.5 规定的方法进行，对阀门安装位置的前后、左右、上下的正
交三方向施加冲击，冲击次数各为1 000 次。
5.5.7.2.3 抗冲击试验参数见表8。
表8 抗冲击试验参数
加速度波形持续时间每个方向上的冲击次数波形
100 m/s2 10 gn 16 ms 1 000次
半正弦
或后峰锯齿
或梯形
5.5.7.2.4 试验结束后，首先进行外部检查，阀门零部件应无损伤，紧固件应无松脱，再进行常温、低
温状态下的密封性能、逸散性试验。
5.5.8 耐火性能
应按JB/T 6899 规定的方法进行耐火性能试验。
5.5.9 紧急切断阀附加性能
5.5.9.1 动作性能
按阀门流向要求通入最大允许工作压力的试验介质后，关闭紧急切断阀，测量阀门的关闭时间。
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5.5.9.2 自然闭止性能
按照GB/T 24918—2010 中5.4 的要求对紧急切断阀进行自然闭止性能试验，在试验结束后应对试
验阀门进行目视检查。
5.5.9.3 空载操作寿命
按照GB/T 24918—2010 中5.7 的要求对紧急切断阀进行空载操作寿命试验，在试验结束后应对试
验阀门进行密封性能试验。
5.5.9.4 易熔元件性能
按照GB/T 24918—2010 中5.8 的试验方法及要求对紧急切断阀配备的易熔元件进行熔融温度试验
和抗挤出试验温度试验，在试验持续时间内对易熔元件进行目视检查。
5.5.10 气动控制阀附加性能
5.5.10.1 基本误差
按照GB/T 4213 中基本误差的试验方法测量气动控制阀在规定输入信号所对应的行程值，并按照
GB/T 4213 中基本误差的计算公式计算基本误差。
5.5.10.2 回差
按照GB/T 4213 中回差的试验方法测量气动控制阀在规定输入信号所对应的正反行程值并计算
回差。
5.5.10.3 死区
按照GB/T 4213 中死区的试验方法测量气动控制阀在规定行程位置所对应的输入信号变化值并计算
死区。
5.5.10.4 额定行程偏差
按照GB/T 4213 中额定行程偏差的试验方法测量并计算气动控制阀的额定行程偏差。
5.5.10.5 气室密封性
按照GB/T 4213 中气室密封性的试验方法测量气动控制阀气动执行机构的气室密封性。
5.5.10.6 流通能力
按照GB/T 4213 中额定流量系数和固有流量特性的试验方法测量气动控制阀的额定流量系数和固有
流量特性，并按照GB/T 4213 中流量系数计算公式计算气动控制阀的流量系数。对于公称通径大于
DN300 的气动控制阀免于本项试验。
5.5.10.7 动作寿命
按照GB/T 4213 中动作寿命的试验要求，对气动控制阀进行动作寿命试验，动作次数不少于10 000 次，
动作寿命试验完成后应按5.5.10.1、5.5.10.2、5.5.10.5 和5.5.2.3 的规定进行气动控制阀基本误差、回
差、气室密封性和填料函及其他连接处密封性试验。
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5.6 低温性能
5.6.1 低温试验装置
5.6.1.1 外部冷却法试验装置
外部冷却法低温性能试验装置示意图见图8。
标引说明：
1 ─试验阀门； 7 ─压力表； 13 ─密封测试阀；
2 ─氦气瓶； 8 ─温度显示仪表； 14 ─流量计；
3 ─低温试验槽； 9 ─排空/回收阀； 15 ─集气检测器；
4 ─保温上盖； 10 ─下游隔离阀； 16 ─酒精计泡器；
5 ─气瓶调节阀11 ─密封测试阀； 17 ─冷却介质。
6 ─上游隔离阀； 12 ─密封测试阀；
TC1 ─阀体内部气相空间温度； TC3 ─阀体加长颈下部外部温度； TC5 ─冷却介质温度；
TC2 ─阀体外壁温度； TC4 ─填料函部位外部温度； TC6 ─环境温度。
图8 外部冷却法低温性能试验装置示意图
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5.6.1.2 内部冷却法试验装置
内部冷却法低温性能试验装置示意图见图9。
标引说明：
1 ─试验阀门； 4 ─压力表； 7 ─密封测试阀； 10 ─流量计；
2 ─低温介质储罐； 5 ─温度显示仪表； 8 ─密封测试阀； 11 ─集气检测器；
3 ─上游隔离阀； 6 ─密封测试阀； 9 ─预冷泄出阀； 12 ─酒精计泡器。
TC1 ─阀门出口连接处内部介质温度； TC4 ─填料函部位外部温度；
TC2 ─阀体外壁温度； TC5 ─阀门入口连接处内部介质温度；
TC3 ─阀体加长颈下部外部温度； TC6 ─环境温度。
图9 内部冷却法低温性能试验装置示意图
5.6.2 低温试验装置的基本要求
5.6.2.1 通用要求
5.6.2.1.1 低温性能试验装置应从健康、安全和环境等方面进行评估，并设置安全预防措施，确保试验
装置牢固可靠，确保试验人员人身安全。试验人员应经过相关专业培训，具备安全意识和设备操作能
力。试验人员应配备具有防冻、防静电功能的劳动保护用品。
5.6.2.1.2 所有贮存容器、输送管道及有关设备都应设置良好的接地装置，并应定期检查接地装置的完
好性。试验系统中如存在死腔，为确保试验安全，应设置安全阀。
5.6.2.1.3 低温试验系统管路连接宜采用焊接连接，管路结构应留有充分的低温收缩余量。试验系统中
应安置过滤器，其过滤精度不大于10 μm。
5.6.2.1.4 试验介质为氢介质的试验装置和场所应符合GB 4962、GB 50177 及GB/T 29729 的规定，试
验时所用控制气体应为氮气或氦气。
5.6.2.1.5 低温试验场所内电气设施的选型，不应低于GB/T 3836.1 规定的级别、组别ⅡCT1；防护等
级不应低于GB/T 4208 规定的IP67。
5.6.2.1.6 阀门的低温性能试验应在常温性能试验合格后进行。
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5.6.2.1.7 采用液氢作为试验介质进行低温试验时，应在低温试验结束后使用氦气对试验系统进行
吹除。
5.6.2.1.8 采用液氮为冷却介质的低温性能试验宜采用外部冷却法进行试验。
5.6.2.1.9 采用液氢为冷却介质或试验介质的低温性能试验宜采用内部冷却法进行试验。
5.6.2.1.10 带有完整真空夹套的低温阀门应采用内部冷却法进行试验。
5.6.2.1.11 采用液氢为冷却介质或试验介质进行低温性能试验时，应在采用液氮为冷却介质的低温性能
试验合格后进行。
5.6.2.2 试验装置的材料要求
组成低温试验装置的各部件（包括管路、盲板、紧固件等），凡处于低温环境或自身可能处于低温
状态下的，均应采用耐低温材料制造，承压部件应采用奥氏体不锈钢制造，密封垫片宜采用PCTFE 或
金属缠绕石墨（或PTFE）垫片。
5.6.2.3 低温储罐
低温储罐应符合以下要求。
低温试验介质为液氮时，可选择固定式真空绝热深冷压力容器，其应符合GB/T 18442（所有
部分）的规定；或选择焊接绝热气瓶，其应符合GB 24159的规定。
a）
低温试验介质为液氢时，应使用液氢用真空绝热压力容器，其应符合GB/T 29729及相关标准的
规定。
b）
5.6.2.4 压力测量仪器
试验时可采用低温压力传感器或压力表进行压力测量。当采用压力表进行测量时，最大测试压力应
在压力表量程最大值的1/3～2/3 之间，压力表的引出管路应加长，其长度以靠近压力表的管路表面不
产生霜冻为限。
5.6.2.5 流量计
低温阀门阀座的泄漏量采用流量计在常温状态下测量时，流量计的标定介质应与试验介质相同。
5.6.2.6 温度传感器
温度传感器符合以下要求：
a） 应能适应最低试验温度的低温环境；
使用外部冷却法进行低温性能试验时，应在阀体内部的气相空间、阀体外部及其阀体加长颈下
部以及冷却介质中放置温度传感器，具体位置见图8；
b）
使用内部冷却法进行低温性能试验时，应在试验入口管路内、阀体外部及其阀体加长颈下部、
试验出口管路内放置温度传感器，具体位置见图9。
c）
5.6.2.7 低温试验槽
低温试验槽符合以下要求：
低温试验槽应设计成敞口双层结构，内胆应具有适度的厚度和筋板加强结构，能承受盛放的冷
却介质、试验阀门及其试验附件的重量以及在试验件吊装过程中可能产生的冲击，试验槽内、
外壁间应形成绝热结构，并配有开合式保温上盖；
a）
试验槽底部应设置能够固定试验阀门并使其高度可调的固定和支撑机构，应能承受试验阀门
启、 闭操作时所产生的力矩；
b）
c） 低温试验槽宜采用沉地式设计，其周围应留有宽度不少于1 m的安全通道。
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5.6.2.8 试验管路系统
试验管路系统符合以下要求：
a） 试验管路系统应能满足试验压力和温度下对试验阀门的加压、保压及卸压的操作要求；
b） 试验管路系统应能承受不小于试验压力的1.5倍，并评估压力峰值冲击的影响；
c） 试验管路系统应评估系统的安全性，并应设置紧急泄压结构；
使用排液集气法或气泡法进行泄漏量检测时，检测管路应设置合理的结构，防止检测用液体介
质被吸入泄漏检测管路中。
d）
5.6.2.9 冷却和试验介质要求
冷却和试验介质符合以下要求：
a） 使用外部冷却法进行低温性能试验时，冷却介质为液氮时，试验介质可为氦气或氢气；
b） 使用内部冷却法进行低温性能试验时，试验介质可为液氢、液氦，或其对应温区的蒸发气。
5.6.2.10 阀座密封泄漏量检测方法
5.6.2.10.1 检测方法种类
泄漏量检测方法可选择流量计法、排液集气法或气泡法。
5.6.2.10.2 流量计法
应在流量计读数稳定后进行泄漏率检测，试验持续时间不少于5 min 或相关产品标准要求。
5.6.2.10.3 排液集气法
使用排液集气法进行阀座密封泄漏量检测时应符合以下要求：
a） 检测用液体介质为清洁的水或酒精；
b） 泄漏检测导出管应浸入液面以下不大于5 mm；
c） 在各试验参数稳定后进行泄漏率检测，试验最短持续时间不少于5 min或相关产品标准要求。
5.6.2.10.4 气泡法
使用气泡法进行阀座密封泄漏量检测时应符合以下要求：
a） 检测用液体介质为清洁的水或酒精；
b） 泄漏检测导出管内径为4 mm，壁厚为1 mm，浸入液面以下不大于5 mm；
在各项试验参数稳定后进行泄漏率检测，记录气泡逸出数量，试验最短持续时间不少于5 min或
相关产品标准要求。
c）
5.6.2.11 阀门壳体连接部位及阀杆密封泄漏量检测方法
按照GB/T 40079—2021 规定的方法进行检测。
5.6.3 外部冷却法低温性能试验方法
5.6.3.1 试验前准备
试验前应将阀门部件清洗、脱脂并干燥，试验环境应洁净、防尘、通风。
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5.6.3.2 阀门的安装
按图8 所示，将阀门安装并固定在低温试验槽中，阀杆应垂直放置（止回阀应水平放置），连接好
所有的管路和接头，应确保阀门填料压盖位于试验槽箱盖以上。
5.6.3.3 吹除和置换
开启试验阀门，用0.2 MPa 的氦气介质由进口端连续通过阀腔，置换阀腔内的空气，持续1 min～2 min
后关闭试验装置的上、下游隔离阀。应确保低温试验结束前，试验阀门内部为氦气正压保护并与大气隔
离，防止外部空气进入阀门内腔以及试验管路。
5.6.3.4 阀门的预冷
完成阀门安装及气体置换后，向试验槽中注入冷却介质，在阀门浸泡冷却以及试验过程中应维持冷
却介质液面位于阀体与加长颈连接部位上端25 mm 处。冷却过程中应保持阀门内部为氦气正压保护。当
温度传感器TC1、TC2 的温度示值达到表9 的规定并持续稳定5 min 后，开始进行低温试验。温度传感
器测量阀门温度的部位设置应按5.6.2.6 的要求。
表9 低温试验温度要求
冷却方法冷却介质
温度传感器TC1温度示值
℃
温度传感器TC2温度示值
℃
外部冷却法
液氮?196+5
0
?196
液氦⩽ ?253 ⩽ ?253
液氢a ?253+5
0
?253+2
0
内部冷却法
液氮?196+5
0 温度基本稳定，5 min内温度变化不大于±5 ℃
液氦⩽ ?253 温度基本稳定，5 min内温度变化不大于±5 ℃
液氢?253+12
0 温度基本稳定，5 min内温度变化不大于±5 ℃
注：液氢温度与压力对应表见附录E。
a 考虑到试验安全，不推荐使用液氢为冷却介质进行外部冷却法的低温试验。
5.6.3.5 低压启闭动作性能和低压密封性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验。
将试验阀门开启至全开位置，打开下游隔离阀，当见到出口有气体逸出时，关闭下游隔离阀，
将阀腔内压力稳定在0.2 MPa后，按规定的力矩启闭阀门5次。
a）
完成最后一次开关动作后，按规定的力矩关闭试验阀门。将阀门入口压力稳定在0.2 MPa后，测
量阀座的泄漏量。
b）
5.6.3.6 高压密封性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验。
高压密封试验时应注意试验的危险性，应从较低压力开始试验，并按照测试压力增量值逐渐增
加压力，直至达到阀门最大允许工作压力。
a）
在试验温度下，按规定的力矩关闭试验阀门，逐渐增加测试压力，测试压力增量值按表10的规
定。每增压一次，都应确保试验压力的稳定，每次稳压时间不少于3 min。测量并记录每次稳压
b）
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后的阀座泄漏量。若泄漏量超过规定值，则停止试验。
c） 在阀门最大允许工作压力下，按流向标志进行密封性能试验。
气动控制阀（切断型）密封性能试验压力为最大允许工作压差，执行机构的信号压力为设计规
定输入信号压力。
d）
气动控制阀（调节型）密封试验压力为0.6 MPa，气开式控制阀执行机构的信号压力应为零，气
关式控制阀执行机构的信号压力为规定输入信号压力的上限值加20%。
e）
表10 阀座密封测试压力增量值
公称压力
最大试验压力
MPa
测试压力增量值
MPa
压力等级
PN 16 1.6 0.4 —
PN 20 2.0 0.5 Class 150
PN 25 2.5 0.5 —
PN 40 4.0 1.0 —
PN 50 5.0 1.0 Class 300
PN 63 6.3 1.25 Class 400
PN 100 10.0 2.0 Class 600
PN 160 16.0 2.0 Class 900
5.6.3.7 止回阀密封性能
按下列步骤进行试验。
a） 预冷结束后，在试验温度下由止回阀出口端通入测试介质。
b） 按照测试压力增量值逐渐增加压力，直至达到试验阀门最大允许工作压力。
高压密封性能试验测试压力增量值按表10的规定。每增压一次，都应确保试验压力的稳定，每
次稳压时间不少于3 min。测量并记录每次稳压后的阀座泄漏量。若泄漏量超过规定值，则停止
试验。
c）
5.6.3.8 低温带压启闭动作性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验：
关闭低温试验装置出口端的排空/回收阀和下游隔离阀，开启试验阀门和上游隔离阀，将阀门内
充入不小于50%最大允许工作压力的试验介质，然后关闭试验阀门，开启排空/回收阀，释放试
验阀门出口侧压力后开启试验阀门，完成一次低温带压启闭动作性能试验操作；
a）
按照步骤a）循环操作，当使用液氮为冷却介质进行低温性能试验时，应进行5次低温带压启闭
动作性能试验操作；当使用液氢或液氦为冷却介质进行低温性能试验时，应进行100次低温带压
启闭动作性能试验操作；
b）
进行低温带压启闭动作性能试验时，应检查阀门的动作灵活性并测量启闭阀门所需的最大操作
力，最大操作力应符合4.3.9.3的要求；
c）
低温带压启闭动作性能试验结束后，按照5.6.3.6的要求再次进行低温高压密封性能试验，试验
结果应符合4.5.2的要求。
d）
5.6.3.9 紧急切断阀动作性能
紧急切断阀应按照GB/T 24918—2010 中5.3 的要求进行动作性能试验，在试验时应对紧急切断阀
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的启闭时间进行测量。
5.6.3.10 低温逸散性
按下列步骤进行试验：
高压密封性能试验完成后，将试验阀门部分开启，将压力升至最大允许工作压力，保压15 min，
将试验阀门保持在低温试验槽中，测量阀杆填料部位以及阀体与阀盖连接部位的泄漏量；
a）
b） 逸散性试验方法应按GB/T 26481—2022的规定执行。
5.6.4 内部冷却法低温性能试验方法
5.6.4.1 试验前准备
按5.6.3.1 的要求。
5.6.4.2 试验系统的绝热处理
低温介质贮存的容器和低温介质试验的管路、阀门等都应进行绝热处理。可采用抽空外层夹套的方
法以获得不大于0.013 Pa 的真空绝热条件，也可采用聚氨酯发泡绝热，发泡厚度应不小于100 mm。
5.6.4.3 吹除和置换
按5.6.3.3 的要求。
5.6.4.4 阀门的预冷
打开试验阀门，将冷却介质通入试验系统，开启预冷泄出阀，当温度传感器TC1、TC2 的温度示值
达到表9 的规定并持续稳定5 min 后，可认为预冷结束。温度传感器的设置部位按5.6.2.6 规定。
5.6.4.5 低压启闭动作性能和密封性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验：
a） 从试验阀门进口端通入试验压力为0.2 MPa的低温介质，按规定的力矩启闭阀门5次；
完成最后一次开关动作后，按规定的力矩关闭试验阀门，将阀门入口压力稳定在0.2 MPa，保持
5 min后，关闭预冷泄出阀，打开密封测试阀，测量阀座的泄漏量。
b）
5.6.4.6 高压密封性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验：
从试验阀门进口端通入试验压力为最大允许工作压力的低温介质，按规定的力矩关闭试验阀
门，保持5 min后，关闭预冷泄出管，打开密封测试阀，测量阀座的泄漏量；
a）
气动控制阀（切断型）高压密封性能试验压力为最大允许工作压差，执行机构的信号压力为设
计规定输入信号压力；
b）
气动控制阀（调节型）密封试验压力为0.6 MPa，气开式控制阀执行机构的信号压力应为零，气
关式控制阀执行机构的信号压力为规定输入信号压力的上限值加20%。
c）
5.6.4.7 止回阀密封性能
预冷结束后，从出口端通入最大允许工作压力的测试介质，从进口端测量并记录阀座泄漏量。
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5.6.4.8 低温带压启闭动作性能（止回阀不适用）
按下列步骤进行试验：
关闭低温试验装置出口端的密封测试阀，按顺序开启预冷泄出阀、试验阀门和上游隔离阀，从
试验阀门进口端通入试验压力为不小于最大允许工作压力的50%的低温介质，然后关闭试验阀
门，当试验阀门的出口端压力释放后，开启试验阀门，完成一次低温带压启闭动作性能试验
操作；
a）
按照步骤a）要求循环操作，当使用液氮为冷却介质进行低温性能试验时，应进行5次低温带压
启闭动作性能试验操作；当使用液氢或液氦为冷却介质进行低温性能试验时，应进行100次低温
带压启闭动作性能试验操作；
b）
进行低温带压启闭动作性能试验时，应检查阀门的动作灵活性并测量启闭阀门所需的最大操作
力，最大操作力应符合4.3.9.3的要求；
c）
低温带压启闭动作性能试验结束后，按照5.6.4.6的要求再次进行低温高压密封性能试验，试验
结果应符合4.5.2的要求。
d）
5.6.4.9 紧急切断阀动作性能
紧急切断阀应按照GB/T 24918—2010 中5.3 的要求进行动作性能试验，在试验时应对紧急切断阀
的启闭时间进行测量。
5.6.4.10 低温逸散性
按下列步骤进行试验：
高压密封性能试验完成后，关闭预冷泄出阀和密封测试阀，将阀门部分开启，将压力升至最大
允许工作压力，保压5 min，测量阀杆填料部位以及阀体与阀盖连接部位的泄漏量；
a）
b） 逸散性试验方法应按GB/T 26481—2022的规定执行。
5.6.5 真空夹套绝热性能
具有真空绝热结构的阀门，应对真空夹套内腔抽真空，使腔内真空压力不大于0.013 Pa。
使用灵敏度高于1×10−10 Pa•m3/s 的氦质谱仪检测阀体在真空夹套内的焊缝和真空夹套焊缝的漏放
气速率，漏放气速率均不大于1.3×10−9 Pa•m3/s。
漏放气速率检测合格后，进行漏放气速率试验。在真空夹套内腔真空压力不大于0.013 Pa 后，静置
24 h，测定真空夹套的漏放气速率，总漏放气速率应不大于1.3×10−8 Pa•m3/s。漏放气速率按公式（1）
计算：
Q =
p2 ? p1
t
V …………………………（1）
式中：
Q ─ 气体泄漏率，单位为帕立方米每秒（Pa·m3/s）；
p1 ─ 试
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