介紹了國(guó)際主要閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)(API、ISO、ASME和ANSI)的歷史與現(xiàn)狀, 探討了閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展, 并對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的選擇進(jìn)行了初步的對(duì)比與分析。

      閥門(mén)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、核電、冶金、電力、水力和大型煤化工等行業(yè), 閥門(mén)產(chǎn)品總量的不斷增加, 閥門(mén)技術(shù)的不斷發(fā)展, 閥門(mén)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬, 與之對(duì)應(yīng)的閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越彰顯出其重要性。各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)在閥門(mén)的生產(chǎn)制造過(guò)程中都制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn), 目前應(yīng)用較多的標(biāo)準(zhǔn)有 BS(英國(guó) )、DIN(德國(guó) )、JIS(日本 ) 和 ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 )等。盡管美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)一直在努力將美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合作出版以滿足國(guó)際化的要求, 但幾乎沒(méi)有任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠完好的跨越國(guó)界。選用標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 如傳統(tǒng)的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和 ISO閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)之間就存在著或多或少的沖突。本文通過(guò)介紹美國(guó)主要的閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu), 分析其沖突產(chǎn)生的原因。

      美國(guó)閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)可追溯到1915年。最初閥門(mén)制造參照的標(biāo)準(zhǔn)是1915年 ASME出版的“鍋爐和壓力容器規(guī)范”。雖然該標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)要求做出詳細(xì)的規(guī)定,但涉及到了安全排放閥。1924年MSS的建立開(kāi)始了多項(xiàng)閥門(mén)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該機(jī)構(gòu)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1925年出版的散熱器閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上,MSS在1920年至二次世界大戰(zhàn)期間制定了很多閥門(mén)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
      1939年,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ASA)出版了第一部標(biāo)準(zhǔn)B16e,后來(lái)該標(biāo)準(zhǔn)變形為ASME B16.34, 法蘭端、螺紋端和焊接端閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)。1949年, API出版了API 600(第一版)精煉廠用閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)。盡管該標(biāo)準(zhǔn)的題目已經(jīng)改為石油和天然氣工業(yè)用栓接閥蓋鋼制閘閥, 但該標(biāo)準(zhǔn)至今已經(jīng)修訂多次并依然被廣泛使用。
      自1940年以來(lái), 美國(guó)閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)化工作隨著幾家主要標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)制訂的和其他閥門(mén)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(美國(guó)儀器學(xué)會(huì)(ISA) 和美國(guó)水務(wù)學(xué)會(huì)(AWWA) )制訂出版的幾十部標(biāo)準(zhǔn)之后, 進(jìn)入了興盛時(shí)期。
      但是1990年以后, 遠(yuǎn)東地區(qū)巨大新興市場(chǎng)的出現(xiàn), 全球新的制造廠的興起, 導(dǎo)致了對(duì)于閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)更加國(guó)際化要求的呼聲, 這種呼聲主要指的是ISO制定的標(biāo)準(zhǔn)。

      美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API- American Petroleum Instr tute)建于1919年, 是美國(guó)第一家國(guó)家級(jí)的商業(yè)協(xié)會(huì)。API的一項(xiàng)重要任務(wù), 就是負(fù)責(zé)石油和天然氣工業(yè)用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化工作, 以確保該工業(yè)界所用設(shè)備的安全、可靠和互換性。由于API在美國(guó)國(guó)內(nèi)及國(guó)外都享有很高的聲望, 它所制定的石油化工和采油機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被許多國(guó)家采用, 它是美國(guó)商業(yè)部和美國(guó)貿(mào)易委員會(huì)承認(rèn)的石油機(jī)械認(rèn)證機(jī)構(gòu)。目前, 在包括勘探和生產(chǎn)、運(yùn)輸、精煉及市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等各個(gè)方面擁有來(lái)自全世界的會(huì)員。今天, API已發(fā)展成為不僅在美國(guó), 而且越來(lái)越多地成為世界石油工業(yè)活動(dòng)的有機(jī)組成部分。
      API出版物共分十幾大類(lèi), 包括57個(gè)規(guī)范、550個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、上千種推薦規(guī)則和法令等。其規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要為石油設(shè)備設(shè)計(jì)及制造、石油設(shè)備使用及維護(hù)、鉆井及采油作業(yè)等。

      國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO-International Organiza-tion for Standardization) 是一個(gè)全球性的非政府組織, 是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的組織。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)最早開(kāi)始于電子領(lǐng)域, 于1906年成立了世界上最早的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)——國(guó)際電工委員會(huì)(EC)。其他技術(shù)領(lǐng)域的工作原先由成立于1926年的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的國(guó)際聯(lián)盟(ISA-Internation-al Federation of the National Standardizing Associa tions)承擔(dān), 重點(diǎn)在于機(jī)械工程方面。ISA的工作由于二次大戰(zhàn)在1942年終止。1946年, 來(lái)自25個(gè)國(guó)家的代表在倫敦召開(kāi)會(huì)議, 決定成立一個(gè)新的國(guó)際組織, 其目的是促進(jìn)國(guó)際間的合作和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。于是, ISO這一新組織于1947年2月23日正式成立, 總部設(shè)在瑞士的日內(nèi)瓦。ISO于1951年發(fā)布了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——工業(yè)長(zhǎng)度測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)參考溫度。
      如今ISO由91個(gè)成員國(guó)和173個(gè)學(xué)術(shù)委員會(huì)組成。其成員由來(lái)自世界上117個(gè)國(guó)家和地區(qū)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體組成。ISO和IEC作為一個(gè)整體擔(dān)負(fù)著制訂全球協(xié)商一致的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。ISO和IEC有約1000個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì), 還有約3000個(gè)工作組。各會(huì)員國(guó)以國(guó)家為單位參加這些技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì)的活動(dòng)。ISO和IEC每年制修訂約1000個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

      美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI- American National Standards Institute)成立于1918年。當(dāng)時(shí), 美國(guó)的許多企業(yè)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)體, 已開(kāi)始了標(biāo)準(zhǔn)化工作, 但因彼此間沒(méi)有協(xié)調(diào), 存在不少矛盾和問(wèn)題。為了進(jìn)一步提高效率, 數(shù)百個(gè)科技學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)組織和團(tuán)體, 均認(rèn)為有必要成立一個(gè)專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu), 并制訂統(tǒng)一的通用標(biāo)準(zhǔn)。1918年, 美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM )、與美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)、美國(guó)礦業(yè)與冶金工程師協(xié)會(huì)(ASMME)、美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)(ASCE)和美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)(AIEE)等組織,共同成立了美國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(AESC)。美國(guó)政府的商務(wù)部、陸軍部和海軍部也參與了該委員會(huì)的籌備工作。1928年, 美國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)改組為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ASA)。為致力于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)和消費(fèi)品方面的標(biāo)準(zhǔn)化, 于1966年8月, 又改組為美利堅(jiān)合眾國(guó)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(USASI)。1969年10月6日改成美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)。

      美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME- Am erican Society ofMechanical Engineers) 成立于1880年, 在世界各地建有分部, 是一個(gè)有很大權(quán)威和影響的國(guó)際性學(xué)術(shù)組織。ASME主要從事發(fā)展機(jī)械工程及其有關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù), 鼓勵(lì)基礎(chǔ)研究, 促進(jìn)學(xué)術(shù)交流, 發(fā)展與其他工程學(xué)會(huì)和協(xié)會(huì)的合作, 開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng), 制定機(jī)械規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

      美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM-American Society for Testing and Materials)成立于1898年。ASTM 前身是國(guó)際材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(IATM-International Association for Testing Materials)。19世紀(jì)80年代, 為解決采購(gòu)商與供貨商在購(gòu)銷(xiāo)工業(yè)材料過(guò)程中產(chǎn)生的意見(jiàn)和分歧, 有人提出建立技術(shù)委員會(huì)制度, 討論解決有關(guān)材料規(guī)范、試驗(yàn)程序等方面的爭(zhēng)議問(wèn)題。IATM首次會(huì)議于1882年在歐洲召開(kāi), 會(huì)上組成了工作委員會(huì)。當(dāng)時(shí), 主要是研究解決鋼鐵和其他材料的試驗(yàn)方法問(wèn)題。1902年在國(guó)際材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)分會(huì)第五屆年會(huì)上, 宣告美國(guó)分會(huì)正式獨(dú)立, 取名為美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(American Society for Testing Materials)。隨著其業(yè)務(wù)范圍的不斷擴(kuò)大和發(fā)展,學(xué)會(huì)的工作中心不僅僅是研究和制定材料規(guī)范和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn), 還包括各種材料、產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和性能及試驗(yàn)方法和程序等標(biāo)準(zhǔn)。1961年該組織將其名稱(chēng)改為延用至今的美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)。

      人們會(huì)認(rèn)為, 似乎所有的標(biāo)準(zhǔn)都是以相同方式制定。但事實(shí)并非如此。
      API閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)是由一組終端用戶、制造商、工程師 /合同商和政府機(jī)構(gòu)代表共同制定的。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容在分組委員會(huì)和委員會(huì)會(huì)議上進(jìn)行討論。其他對(duì)此相關(guān)的各個(gè)小組對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行投票。這一程序的結(jié)果是, 十幾位精煉廠代表, 20位制造商和 /或少數(shù)工程師 /合同商可以決定該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。
      ISO標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中也有委員會(huì)和分委員會(huì),但一個(gè)重大的區(qū)別在于每個(gè)國(guó)家僅持有一份投票權(quán)。這一體制造成了普通制造廠與終端用戶之間矛盾的復(fù)雜性。也導(dǎo)致各個(gè)制造公司所持意見(jiàn)得以發(fā)表的難度。
      在20世紀(jì)90年代, API開(kāi)始允許主要的閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)由 ISO聯(lián)名出版, 希望國(guó)際參加投票者會(huì)同意接受不做改動(dòng)的API標(biāo)準(zhǔn)。但是, 在許多情況下, 最終聯(lián)名的標(biāo)準(zhǔn)被做出根本性的改變, 以至于 API精煉委員會(huì)制定這些基本標(biāo)準(zhǔn)的成員們無(wú)法認(rèn)可。結(jié)果在聯(lián)名標(biāo)準(zhǔn)的末尾增加了累贅的附錄以滿足美國(guó)API成員和該標(biāo)準(zhǔn)使用者的要求。由于ISO的更新周期與API 5年換版周期的不匹配, 又會(huì)發(fā)生其他問(wèn)題。這樣對(duì) API標(biāo)準(zhǔn)很難提供及時(shí)的技術(shù)更新。
      在API內(nèi)部,制定和保留許多用于精煉和石化工業(yè)的主要閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)的管道和閥門(mén)分委員會(huì)(SCOPV), 負(fù)責(zé)保留了12個(gè)標(biāo)準(zhǔn), 其中有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是聯(lián)名的。2009年初, API 600, API 602, 和 API 607標(biāo)準(zhǔn)中, 僅 API 607《軟閥座密封的 1/4轉(zhuǎn)閥門(mén)的防火試驗(yàn)》與 ISO版本一致。依照近期的 API管道和閥門(mén)分委員會(huì)聲明, 當(dāng)前 API政策允許驗(yàn)收 ISO標(biāo)準(zhǔn), 僅當(dāng)其滿足 API修訂版本的要求并無(wú) ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的技術(shù)變更時(shí), 才可以接受 ISO標(biāo)準(zhǔn)。這樣, 全體 API管道閥門(mén)分委員會(huì)才會(huì)對(duì)聯(lián)名標(biāo)準(zhǔn)投票。
      當(dāng)API特別工作組確定預(yù)期的聯(lián)名標(biāo)準(zhǔn)將要求進(jìn)行大量技術(shù)更改時(shí),該標(biāo)準(zhǔn)將不進(jìn)行聯(lián)名出版。然而,更改將提交給相關(guān)的ISO工作組做將來(lái)更改的考慮。希望將這些更改成功的合并到今后的 ISO標(biāo)準(zhǔn)修訂本中, 會(huì)允許在下一個(gè) API標(biāo)準(zhǔn)更新周期再重新考慮聯(lián)名出版。
      不同標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)制定完全相同的閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)存體制在近期是不可能結(jié)束的。事實(shí)上, 2個(gè)先期聯(lián)名出版的 API 600和 API 602正在修訂中, 將不會(huì)聯(lián)名出版。對(duì)于閥門(mén)工業(yè)來(lái)說(shuō), 這就意味著各個(gè)公司必須靈活并準(zhǔn)備采用所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。這意味著同一產(chǎn)品有著二種不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。、在閥門(mén)進(jìn)口端的問(wèn)題上, ISO已與API 6D管道閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)名出版, 稱(chēng)為ISO 14313。這是一個(gè)被選用的實(shí)際上無(wú)更改或大量附錄的一部美國(guó)閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)。
      在防腐蝕方面, ISO已經(jīng)與 NACE(美國(guó)腐蝕工程師學(xué)會(huì) )MR01- 75聯(lián)名。NACE和 ISO共同銷(xiāo)售新版的擴(kuò)展大量?jī)?nèi)容的 ISO 15156《石油和天然氣工業(yè)-在石油和天然氣生產(chǎn)中, 用于含有H2S環(huán)境的材料》。但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)很繁瑣, 不便于用戶的使用, 因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)有 8個(gè)勘誤表。目前, 當(dāng)閥門(mén)用于規(guī)定的H2S工況時(shí), MR0175常被使用。
      有些國(guó)際閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)已成功的跨越國(guó)界。例如,英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(BSI)的BS 6364《閥門(mén)低溫試驗(yàn)》已經(jīng)成為低溫試驗(yàn)的主要標(biāo)準(zhǔn)。盡管其他標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)已經(jīng)制定了低溫試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn), 英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)依然是目前最常采用的標(biāo)準(zhǔn)。
      也許在美國(guó)閥門(mén)技術(shù)規(guī)范中最清晰可見(jiàn)的國(guó)際性影響是幾乎全球性趨向采用米制測(cè)定單位。在大多數(shù)情況下, 英制單位仍被列出。但次于米制單位。
      有時(shí)英制單位出版在正文的附錄或正文后面。這種處理的目的是要幫助制造業(yè)施行公制度量衡制度。

       閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)中顯現(xiàn)重要性的領(lǐng)域就是壓力試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)。目前API 598《閥門(mén)檢驗(yàn)和試驗(yàn)》, 是該領(lǐng)域中廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)。然而, ISO 5208《工業(yè)閥門(mén)- 金屬閥門(mén)的壓力試驗(yàn)》正在全球閥門(mén)行業(yè)推廣使用。
       ISO 5208于2008年進(jìn)行了修訂。在許多方面, 與API 598一致。對(duì)于管道閥門(mén), API 6D《管道閥門(mén)》有詳細(xì)的管道工況用閥門(mén)的試驗(yàn)要求, 包括保壓時(shí)間也大大高于API598和ISO 5208。MSS SP- 61提供了對(duì) API和 ISO試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的另一選擇, 該標(biāo)準(zhǔn)用于不適用于API 6D、API 598或ISO 5208所制造和使用產(chǎn)品的試驗(yàn)。
       另一特殊的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/FCI 70-2《控制閥閥座泄漏試驗(yàn)規(guī)范》是由流體控制學(xué)會(huì)(FCI)出版,由ANSI核準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)最初為ASME B16.104。盡管該標(biāo)準(zhǔn)的主要目的在于控制閥的關(guān)閉件,但70-2是要求精確泄漏量時(shí)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。FCI/ANSI對(duì)于泄漏的要求有6個(gè)等級(jí), 從無(wú)試驗(yàn)要求(1級(jí))至非常嚴(yán)格的金屬密封(V級(jí))和軟密封(VI級(jí))。
       英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 6364規(guī)定了低溫試驗(yàn)程序。其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也存在并在應(yīng)用中。MSS于2006年制定了低溫閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)SP 134-2006a《低溫工況用閥門(mén)》, 其中包括了對(duì)閥體 /閥蓋加長(zhǎng)的要求。SP 134所規(guī)定的低溫試驗(yàn)規(guī)范稍不同于英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的低溫試驗(yàn)要求, 尤其在允許泄漏量方面的要求不盡相同。
       在工業(yè)閥門(mén)領(lǐng)域, 尤其在精煉廠和石化行業(yè), 瞬時(shí)排放控制已經(jīng)成為一個(gè)重要的課題。最初時(shí), 僅有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為 EPA方法 21, 用于揮發(fā)性有機(jī)化合物泄漏的測(cè)定, 作為參照標(biāo)準(zhǔn)使用。方法 21是用于化工領(lǐng)域泄漏量測(cè)定的規(guī)范, 不適用于閥門(mén)安裝前鑒定或生產(chǎn)試驗(yàn)。目前有 ISO 15848《工業(yè)用閥門(mén)- 瞬時(shí)排放的測(cè)定、試驗(yàn)和鑒定程序, 第1部分和第2部分》、API 622《瞬時(shí)排放的工藝閥門(mén)填料類(lèi)型試驗(yàn) 》、ISA 93.00.01《手動(dòng)和自動(dòng)化開(kāi)關(guān)閥門(mén)外部泄漏評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)方法》、FCI/ISA 91.1《控制閥閥桿密封的鑒定標(biāo)準(zhǔn)》以及 TALuft德國(guó) 《標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量控制的技術(shù)說(shuō)明》5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正在應(yīng)用于閥門(mén)鑒定和瞬時(shí)排放試驗(yàn)。

       世界已進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展時(shí)期, 經(jīng)濟(jì)全球化的必然趨勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化。通過(guò)對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)度研究, 可以發(fā)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)相互補(bǔ)充, 相互借鑒, 如ASME在材料方面采 用的 標(biāo)準(zhǔn) 均來(lái)自ASTM, 在閥門(mén)方面的標(biāo)準(zhǔn)多借鑒API, 而管件方面的標(biāo)準(zhǔn)則來(lái)自ANSI 。區(qū)別在于所處的行業(yè)側(cè)重點(diǎn)不同, 所以采納的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。相關(guān)人員在實(shí)際工作中應(yīng)依據(jù)不同類(lèi)型的產(chǎn)品選擇與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。