[www.staffempire.com]-GBT 17213.14-2005 工业过程控制阀 第8-2部分 噪声的考虑 实验室内测量液动流流经控制阀产生的噪声.pdf

I C S 2 3.0 6 0.0 1N 1 6中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1 工业过程控制阀 第 8-2 部分:噪声的考虑实验室内测量液动流流经控制阀产生的噪声I n d u s t r i a l-p r o c e s s c o n t r o l v a l v e s-P a r t 8-2:N o i s e c o n s i d e r a t i o n s-L a b o r a t o r y o f n o i s e g e n e r a t e d b y h y d r o d y n a mi c f l o w t h r o u g h c o n t r o l v a l v e s(1 EC 6 0 5 3 9-8-2:1 9 9 1，I DT)2 0 0 5-0 9-0 9 发布2 0 0 6-0 4-0 1 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G B/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1目次前言，1 ，.，.，.1范围 .，2 规范性引用文件 3定义，.4 试验系统 .5 特性压力比二 F Z6 试验程序4 一，.7 试验数据 ，川 1GB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 91前言 G B/T 1 7 2 1 3 工业过程控制阀 分为如下部分:控制阀术语和总则(e q v I F C 6 0 5 3 4-1:1 9 8 7)流通能力安装条件下流体流量的计算公式(I E C 6 0 5 3 4-2-1,1 9 9 8,I D T)流通能力试验程序(I E C 6 0 5 3 4-2-3:1 9 9 7.I D T)流通能力固有流量特性和可调比(I E C 6 0 5 3 4-2-4:1 9 8 9,I D T)尺寸两通球形直通控制阀法兰端 面距 和两通球形 角形控制 阀法兰 中心至法 兰端面的间距 (I EC 6 0 5 3 4-3-1:2 0 0 0,I DT)尺寸角行程控制阀(蝶阀除外)的端面距(I E C 6 0 5 3 4-3-2.2 0 0 1,I D T)尺寸对焊式两通球形直通控制阀的端距(I E C 6 0 5 3 4-3-3 1 1 9 9 8,I D T)检验和例行试验(I E C 6 0 5 3 4-4:1 9 9 9.DT)标志(e q v I E C 6 0 5 3 4-5:1 9 8 2)定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在直行程执行机构上的安装(I E C 6 0 5 3 4-6-1:1 9 9 7,I D T)定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在角行程执行机构上的安装(I E C 6 0 5 3 4-6-2 1 2 0 0 0,I DT)控制阀数据单(e q v I E C 6 0 5 3 4-7;1 9 8 9)噪声的考虑 实验室内测量空气 动力流流 经控制阀 产生的噪 声 e q v I E C 6 0 5 3 4-8-1:1 9 8 6)一 一 噪声的考虑实验室内测量液动流流经控制阀产生的噪声(I E C 6 0 5 3 4-8.2:1 9 9 1,I D T)噪声的考虑空气动力流流经控制阀产生的噪声预测方法(I E C 6 0 5 3 4-8-3:2 0 0 0,I D T)噪声的考虑液动流流经控制阀产生的噪声预测方法(I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4,I D T)本部分为 G B/T 1 7 2 1 3 的第 1 4 部分 本部分等同采用 I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1 工业过程控制阀第 8-2部分:噪声的考虑实验室内测量液动流流经控制阀产生的噪声(英文版)。本部分等同翻译 I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1 为便于使用，本部分作了下列编辑性修改:a)I E C 6 0 5 3 4 8的本节”一词改为“GB/T 1 7 2 1 3 的本部分”;卜)用小数点“，”代替作为小数点的逗号“，”;c)删除国际标准的前言;d)按G B/T 1.1-2 0 0。的规定增加了文本中公式的编号;e)用分号“;”取代 6.2 列项 b),c)句末的句号“。”;f)用序号 a,h.t”代替 7.1 中作为序号的“1,2.2 0 ;9)用坐 标“X F，几A 1 ,X F 2 r I-,A 2 r，代替作为坐 标的“T F 几、”、“1 1 2 几A 2 ,h)用符号 L,A”代替图6 标题中的“爪 1 1.本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第一分技术委员会归口。本部分由上海自动化仪表股份有限公司自动化仪表七厂负责起草。参加起草的单位:上海工业自 川CB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 91动化仪表研究所西派埃仪表成套有限公司、天津市自动化仪表四厂、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、重庆川仪十一厂有限公司、昊忠仪表股份有限公司。本标准主要起草人:范萍、陈蒙南、李元涛、王群增、郑秋萍、冯晓升、王凌霄、王燕、高强。CS/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1 工业过程控制阀 第 8-2部分:噪声的考虑实验室内测量液动流流经控制阀产生的噪声范围 C B/T 1 7 2 1 3的本部分规定了液体流经控制阀产生的噪声的声压级测量方法和确定由于空化作用造成噪声增大的特性的方法。本部分还规定了为确定这些特性而在实验室内测量空气传播的噪声所需的设备、方法和程序。空气传播的噪声包括控制阀及其附接管道配置(包括试验流体(水)流经的固定节流装置)辐射的噪声(见注 1)G B/T 1 7 2 1 3 的本部分的主要目的是提供一种确定由于空化作用造成噪声增大的特性的方法，包括测量液体动力流流经控制阀产生的噪声的方法测量控制阀和附接试验管道辐射噪声的方法可以使各种被测数据进行对比，这对用户和制造厂双方都是有利的。需要测量的噪声包括控制阀本身辐射的噪声以及由控制阀产生而从附接管道系统辐射的噪声。试验以水作为试验流体，试验数据以被试控制阀的声压级表示声功率级的确定不属于本部分的考虑范围。噪声特性可用于下列 目的:。)确定控制阀的特性压力比系数 X F z;b)预测规定过程条件下控制阀的噪声;c)比较不同控制阀的性能;d)制定延长工作寿命，降低噪声的措施。注1:本部分不适用于除水以外的试验流体或无下游管道的控制阀。注 2:用 于嗓 声 预 测 决 的 系扮-W.GB/T 1 7 2 1 3.1 E2规范性引用文件 下列文件中的条款通过 G B/T 1 7 2 1 3的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分 G B/T 3 7 6 7-1 9 9 6 声学 声压法测定噪声源声功率级反射面 卜 方近似自 由场的工程法(e q vI S O 3 7 4 4:1 9 9 4)(;B/T7 3 0 6.1-2 0 0 0 5 5 0 密封管螺纹第1 部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹(e q v I S O 7-1:1 9 9 4)(;B/T 7 3 0 6.2-2 0 0 0 5 5。密封管螺纹第 2 部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹(e q v I S O 7-1:1 9 9 4)G B/T 1 7 2 1 3.1-1 9 9 8 工业过程控制阀第 1 部分:控制阀术语和总则(e q v I E C 6 0 5 3 4-1:1 9 8 7)G B/T 1 7 2 1 3.9-2 0 0 5 工业过程控制阀第 2-3部分:流通能力试验程序(I E C 6 0 5 3 4-2-3:1 9 9 7,I DT)G B/T 1 7 2 1 3.1 6-2 0 0 5 工业过程控制阀第8-4部分:噪声的考虑液动流流经控制阀产生的噪声预测方法(I E C 6 0 5 3 4-8-4:1 9 9 4,I DT)I E C 6 0 6 5 1:1 9 7 9 声级计 I S O 6 5:1 9 8 1 适用于按 I S 0 7-1车制螺纹的碳钢管 I S O 3 7 4 5:1 9 7 7 声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室的精密法 I S O 4 2 0 0:1 9 9 1 焊接和无缝平头钢管单位长度的尺寸和质量对照表G B/T 1 7 21 3.1 4-2 0 0 5 八E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 13 定义 G B/T 1 7 2 1 3 其他各部分确定的术语和定义以及下列术语和定义适用于 G R/T 1 7 2 1 3的本部分。3.1 试验样品 t e s t s p e c i m e n 要求取得试验数据的任何阀或阀同渐缩管、渐扩管或其他管件的组合体。其中应包括正确操作试验样 品所必须的所有部件和辅助装置4试验系统4.1 试验系统(!k ll 图 l a)和图 l h)包括:a)压力调节装置;h)试 验样品;。)试验段管道;d)取压 日;c)控制声学环境的设施(可选用声学室);f)测量仪表。二 二一 一 二 止 丁 一 二 二一 系 统组 件:土 一 一%k;，一 下游节流阀;Z流量测量装w;1 0 一一传声器(注 1)3-一 一上游节流阀;1 1水箱;4-a 度 R 9 ju 装 R;1 2 一 一M il r MM IL(ft 2);5压力测量装胃;1 3 必要时用于增大静压的带气垫容器;6-试验样品;1 4排气阀;7 一 一 试验段管道;1 5 一 压力控制器 注2)8声 学 环 境(试 验 室)(注 1、注 约;注l;第8项(声学环境)第 1 0项(传声器)的布局见图2 a)注2:第8项,1 2 项、1 石项为任选项 a)控制A J 噪声试验系统 图 1 控制阀噪声试验系统GB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1 系统 组 件 1-泵，9下游节流阀霉 2 流量测量装置;1 0 传声器 注1);3 上游节流阀;1 1 一 一 水箱;4-温度测量装置号1 2温度控制装置(注 2);5 一 压 力 测 量 装 置;1 3-必 要 时 用 于增 大静 压 的带 气 垫 容 器，6 一一 试 验 样 品;1 4-排 气 阀;7-试验段管道;1 5 L f 力控制器(注 2)8声学环境(试验室)(注 1,注2);注 1第8 项(声学环境)第 1 0 项(传声器)的布局见图2 a).注 2:第8 项,1 2项,1 5 项为任选项 6)控制阀噪声试验系统(替代方案)图 1(续)依照图 l a)设置的试验系统用控制阀作为噪声辐射装置 依照图 1 b)设置的试验系统若使用起来更方便，或因控制阀尺寸过大而无法装在试验室内时，可作为一种替代方案。4.，压力调节装置 上游和/或下游 的压力调节装置用 于调 节试验压力。应注意避 免 可造成严 重噪声 的压差(即空化作用)。4.1,2 试验样品的隔音 试验样品应不隔音，但可分开进行试验，以确定管道和/或 阀隔音 的影响。4.1.3 试验段管道 试验样品上、下游连接管道应采用不隔音管道，其最大长度没有限制。暴露在声学环境中的上游或下游管道采用不设法兰、环形接头或其他管壁加强件的直单体结构。下游管道的暴露段长度应按图 2 a)或图 2 h)的规 定上 游暴 露 段 管道 的 长度 至 少为 1 m。对 于压 力 等级 在 P N1 0 0以 下(包 括P N 1 0 0)的阀 试验样品 任何一侧的 管道应符合表1 的规定 对于超出表1 规定范围的值，应尽可能减小试验样品人口和出口直径与邻接管道内径之间的不匹配程度。管道轴线与地面的间距约为 1 moCB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I EC 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1根 据 G B/T 1 7 2 1 3.9F l o w 一Fl孚 粼刹 擎 海 称分岌彩折 e,e 9系统 组 件:5 一压力测量装置，6 试验样品;7-试验段管道;8声学环境(试验室)(注 1,注2);1 0 一传 声 器(注 1)注1:传声器应放置在距管道外表面 1.0 m处，与最接近的试验室表面的间距不小于。.5 mo注2:传声器的间跄应为6个D，但不小于1 _ 0 m,D为管道外径，单位毫米.d)试 验 样 品 在声 学 环 境 内 的试 验 配 置俯 视 图根据G A I T 1 7 2 1 3.9司 甲也泪)_.甲 1只，.票ll 10 7-夕翰范 礴 秘 杯!肠一孚 关 毒 系 统 组 件:5 压 力 测 量 装 置;b 试 验 样 品 弓7 试验段管道;8声学环境(试验室)(注 1,注 2);1 0 传声器(注ll注 1:传声器应放置在距管道外表面 1.Om处，与最接近的试验室表面的问距不小于。.5 mo注 乙传声器的间跪应为6 个 D,但不小于 1.0 m,D为管道外径，单位毫米 b试验样品在声学环境外的试验配置俯视图 图 2试验样品在声学环境内、外 的试验配置俯视 图GB/T 1 7 21 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 91 也可以使用其他各种管壁厚度、管道材料和隔音管道，但应作为任选试验在试验数据中注明4.1.4 取压口 必须具备测 量压力的 取压口。取压口 应符合G 即T 1 7 2 1 3.，的 要求4.1.5 声学环境 应控制试验环境，使背景噪声、反射噪声和其他外来噪声比试验段辐射的噪声至少低 加 d B。有关声学环境的 基本原理可 参见G B/T 3 7 6 7 和I S O 3 7 4 54.1.6 测量仪表 测量声级的仪表和传声器的特性应符合I E C 6 0 6 5 1 的规定。传声器的校正和灵敏度测试的结果应根据环境压力和海平面条件加以修正。5特性压力比 X-压力比二;由下式给出:二 F 一 A y P i一P(1)当二:增至足够大时，非空化流将向空化流转变。在此转变过程中，声压级因空化作用开始增大，此时的压差为 P 对应的压力比是特性压力比X e z，由下式计算为:P kP 一 P(2)一般来说，二 二 随 行程的变 化而变化。并应在相对流量系数为。.2 5,0.5 0,0,7 5 和1.0 0 时 测量，或者在取得的最高值上进行N I1 量。必要时还可在其他相对流量系数下进行附加测量有了这些 z v z 值，就可以用线性内插法求出其他相对流量系数的，F z 值。相对流量系数 少时的二2 以、F 乙。表示。_T r 7 的典型曲线见图3、青五只国刘卑 0,5相对流 量系数 0图 3特性压力比 x r.，的典型 曲线GB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I B C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 916 试 验程序6.1 试验流体 本试验程序只采用水作为试验流体，因为其他不可压缩流体的性能不稳定，无法对试验数据进行对比。水中应尽可能没有悬浮微粒、空气或其他气体，以保证试验结果不受影响。为达到这一要求，应首先用一个特殊孔板作为参比试验孔板(图4)测试所用的水是否适合于作试验流体。此孔板应安装在D N5 0(见表 1)的管道中(永久性地安装在旁路上或者更换试验段管道)。此孔板的特性压力比x 二应在3 0 0 k P a -4 0 0 k P a(3 b a r-4 b a r)的上游绝对压力I司加以确定，X F Z 的值应不小于 0.3 5。本试验程序中使用的基本流体应为5 0C-4 0 的水.试验期间，水温变化应维持在生3 以内。单 位:毫 米表面粗箱 度 R u 图4 参比试验孔板 见 6.1)只要上游压力如上所述，也可以使用其他孔板。除了为维持。2 5的相同开孔比而需改变直径外应保持 图 4所示尺寸不变6.2 确定x。的试验条件 二。z 的确定取决于许多参数G B/T 1 7 2 1 3的本部分对此不作详细说明。为使试验结果具有可比性，必须维持下列试验条件:a)闭合的试验环路应符合图l a)或图 l b);注:只要能满足本部分的全部要求 也可使用开路。b)上 游绝对压 力P,应处于5 0 0 k P a-7 0 0 k P a(5 b a r-7 b a r)范围内。选定的试验压力应恒定在 士5%以内;注:应注意不要超出阀的额定工作条件。c)为避免“空化滞后”造成试验结果不正确，应通过减小压力比二 F，使空化流转变成非空化流来 确定特性压力比 r r z;d)本试验程序使用 5 C.-4 0 0C的水作为基本试验流体。试验期间，水温变化应维持在士3 以 内试验流体的条件见6.l6.3 确定x,631 峰频率法 用峰频率法确定 二 厂:需要在峰频率上测量声压级(1,)其程序如下所述(见图 5):GB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-5-2:1 9 9 1口、洲出很压 力 比 x 图5 以峰频率法测定 X F z(见 6.3.1)a)选择一个相当于第 5章给出的某一相对流量系数的行程。b)减小压力比T F，使空化流向 非空化流 转变，并且测量L,，作为娜 一二。值时频 率的函数。)从步 骤b)获取的 数据中确定产生最大L。响应的近似频率，这个频率就是峰 频率。d)用一个具有倍频带滤波器且含峰频率的声级计测量、;减小后的 f,。二 F的范围应足够大，以 便在空化区域和非空化区域形成曲线 e)在空化区域和非空化区域内各划一条拟合各数据点的直线，由两条 直线的相交点确定 二 F l 值 (见图 5的 A 点)。幻以第 5 章给出的其他相对流量系数重复此程序6.3.2 A加权法 采用此种 方法确定二 F Z 要求使用A加权法测量总的声压级(L,A)口 其程序如下(见图6):。)在给定行程(对应于 第5 章给出的 一个相对流量系数)下确定由虚线表示的L M 对二;的曲线;降低压力比二 F，使空化流向非空化流转变，测量每一二;值的L A b根据上述曲线确定改变 L,A 斜率时的两个近似值、T F,和 z F n o C)A x F,和 A 2 F I l 两个范围应分别等分成 3 部分(分别以“a”和“b:代表)d)在二 F 至二 F的各个值上应测量 A加权总的声压级。此过程应重复两次，以产生3列测量值。)对于每一个二 F 值，应计算出二 个L,n 值的算术 平均值L A，并 标绘出 各个点 f)利用X F i 至、。的I,石 万 值，以 线性回 归法确定由 线1 和 线2 表示的两条曲 线。e)确定线 1 和线 2 的相交点，此点的二;值即为二 F z。h)以第 5 章给出的其他相对流量系数重复此程序64 传声器的位置 传声器应放置在距最近的管道表面 1 m处，与管道表面中心线处于同 一 水平上从试验样品出口处起的下游距离应为公称管径的6 倍，但不得小于 1 m(见图2 a)和图2 b)。传声器相对于管道的方向应符合传声器制造厂的要求6.5 试验数据的精确度 流量、压力和温度测量的精确度应符合G B/T 1 7 2 1 3.9 的要求cB/T 1 7 2 1 3.1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 1线条1从二，t=丁 J F Z，几 褪 工 即，上 尸 川以线 性 回归 法 确 定线条z:从 JFr-r.,L,L.,.F F o,L-L p,d B(A)L-第 I 次测 量的L p,对二 曲线-恤一鲡La 9二 F 只二门x 网二 环x 邵A i,T F n图 6 在恒定的阀行程下通过测t全部L M,d B(A)确定X r z试验数据应 记录试 验样品和试验装置 的下列数据 和说明:上游绝对 压力，p:压差，,2,p相当于特性压力比的压差,O p k绝对蒸汽压力，扒试验流体的密度,P上游流体温度，T,孔板的特性压力比，Y F L流量，0单位k Pa(或 b a r)k P a(或 b a r)k Pa(或 b a r)k Pa(或 b a r)k g/m无量纲m /ha)川c)d)口D妒h)GB/T 1 7 2 1 3,1 4-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-8-2:1 9 9 11)额定行程m m或度j)相对行程,h无量纲k)试验行程上的流量系数(A-K C)单位不同(见 G B/T 1 7 2 1 3.1)D试验行程上的相对流量系数,0无量纲m)特性压力比，X F Z.9(见注)无量纲n)侮个测量点的声压级L p d B或d B(A)0)峰频率HzP)使用的仪表q)传声器的位置r)试验样品，包括阀的公称通径、流动方向等的说明S)试验装置的说明，包括:1)管道和仪表示意图 2)公称通径和管壁厚度 3)环境试验箱(若适 当)4)试验装置简图t)与本部分的差异注:获 得 试 验 数 据 的 0值 见 第 5 章 表 1 试验段管道 一公 称 管 壁 厚 度二注1:第2 栏不适用于G S/T 7 3 0 6注2:第2 栏和第 3 栏中除标有 二第 3 栏2.3 甘2，8 2.9 3.2 3.6 3.6 4.0 5.0 5，6 6.3 6.3 7.1 8.0 1 0.0 1 0 0