介绍了核电阀门常用的鉴定规范和标准，对阀门的相似性原则及覆盖原则进行了阐述，并对阀门相似性鉴定方法进行逐条论述与说明，提出了关于相似性分析鉴定方法的应用建议。
1 概述
针对国内制造行业的发展，民用核电设施或设备国产化是发展趋势。目前国内民用核电阀门鉴定主要依据的是国外标准ASME QME-1和国内能源行业标准NB/T20036.6-2011，其中ASME QME-1使用较为广泛，通常为某版本单独使用或各版本间结合使用。标准均详细地描述了阀门相似性鉴定方法，但是并未给出具体可行的操作方法。
2 阀门相似性原则
（1）阀门是相同类型（闸阀、截止阀、球阀、蝶阀等），并且来自同一制造商、基本相同的生产线。阀体和阀盖组件在外形和连接结构设计上基本相似，主要差异为总体尺寸和（或）重量。
（2）阀门驱动器的产品系列基本相同。
（3）具有相似的阀座结构和功能（即结构设计和几何形状基本相同）。
（4）阀杆/轴填料为相似的几何形状和型式。
（5）驱动器安装方法相似。
（6）适当考虑所有的功能附件。
功能附件安装方式相似，类型和外形不同，重量和重心机器在阀门组件上的位置存在差异。
（7）考虑阀门组件元件材料的差异。
除填料外，材料差异可接受的条件需满足：基于材料的相关屈服强度对鉴定的参数作适当的调整；适当考虑材料和材料组合的特性。如果满足下列条件之一时，其变更是可接受的：
①在两元件之间没有摩擦接触。
②所有的摩擦接触点均受到保护。
③在摩擦接触处以相似的组合使用这些材料，例如铁素体钢、奥氏体或马氏体钢，且待鉴定阀门组件中规定的硬度差等于或大于已鉴定阀门组件的硬度差。
④待鉴定阀门组件中摩擦接触的材料组合可能不同于已鉴定阀门组件中的组合，但材料组合中没有用无保护奥氏体不锈钢代替表面硬化类型材料，或用碳钢代替马氏体钢，或用任何无保护材料代替表面硬化的材料。
⑤待鉴定阀门组件的塑料或橡胶材料应与已鉴定阀门组件的材料相同，除非能够证实这些材料的改变不会影响阀门组件的操作性，或新材料经受了与模拟规定等效的、单独的环境和老化鉴定。
（8）待鉴定阀门组件中与所有接触或邻近的运动零件有关的运行间隙，如阀瓣与导向面间的间隙，不产生比已鉴定阀门组件更大的摩擦力。
2.2 阀门覆盖公称口径原则
扩展原则适用的前提是必须符合2.1节中阀门的相似性原则。
（1）根据ANSI B16.41，样机压力等级的扩展原则为90%～200%，样机口径的扩展原则50%～200%。
（2）ASME QME-1-2002的扩展原则为：①公称口径≤DN100；②DN100＜公称口径≤DN500；③公称口径＞DN500。该原则主要描述的是鉴定阀门组件可扩展的口径范围。例如，鉴定阀门组件口径为DN50，则鉴定阀门组件可扩展至阀门最大公称口径DN100。
（3）ASME QME-1-2007取消了ANSI B16.41和ASME QME-1-2002中具体的扩展要求，仅给出了鉴定外推的原则和方法。
3 阀门相似性鉴定方法的讨论
3.1 阀门相似性原则方法的讨论
（1）阀门是相同类型的相似性方法，在其使用上基本无分歧或使用不当情况，但是需要着重考虑相同制造商、相同结构类型中同一系列的阀门，此处同一系列可以理解为相同压力等级或压力等级有变化但是阀门的结构一致，其存在的差异主要是不同口径引起的尺寸和重量不同。
（2）对于阀门的驱动器，主要考虑的是驱动动力源一致，且其与阀门的连接方式也属于相似或同一系列方式，例如按照标准ISO 5211设计和制造的连接方式等。驱动动力源主要有电动驱动系列、气动驱动系列、电磁驱动系列、电-液动驱动系列、液动驱动系列、气-液驱动系列等。
（3）针对阀座结构和功能，需要在阀座的密封材料、密封副硬度差、密封副形式、密封原理等方面保持一致，例如闸阀的平行闸板密封与楔式闸板密封，其密封副形式和密封原理就属于不一致的情况。对于相同的密封材料，还需要考虑其密封副的制造工艺，例如是通过母材直接加工材料加工密封面或是通过表面硬化后（堆焊、喷涂等工艺）加工密封面。因此，在该相似性原则的使用过程中，务必要将已鉴定阀门与待鉴定阀门之间的阀座结构和功能分析的异同点分析透彻。
（4）该条相似性要求相对比较容易理解和使用，阀杆/轴填料的密封形式，尤其在填料相同材料下的结构形式、配置等方面应保持一致，仅在不同阀门口径引起的尺寸和重量上存在差异。
（5）本条相似性可与第（2）条相似性原则一并考虑，驱动器与阀门组件的安装方式相似，例如采用标准ISO 5211规定的连接方法。
（6）对于阀门的功能附件，应综合考虑其安装方式、外形尺寸、重量、重心尺寸等因素的异同点对阀门组件整体性的影响。例如在安装方式相同的情况下，虽然已鉴定阀门组件的功能附件相对于待鉴定阀门组件的外形尺寸更小，但是其重量更重，重心偏心更大，对阀门组件的整体功能性更为不利，那么已鉴定阀门在功能附件方面可以包络待鉴定阀门。
（7）待鉴定阀门与已鉴定阀门元件材料差异讨论如下：
在鉴定参数相同的情况下，材料屈服强度较低的已鉴定阀门组件，可以包络待鉴定阀门组件的鉴定。反之在材料屈服强度和鉴定参数不同的情况下，可通过试验验证或有效的分析方法说明对待鉴定阀门组件的功能性影响更小，则已鉴定阀门组件的鉴定可扩展至待鉴定阀门。
对于材料组合特性的讨论如下：
①两元件之间没有摩擦接触，可以理解为已鉴定阀门组件两元件之间更容易对阀门组件产生不利影响，已鉴定阀门元件间的有摩擦接触导致卡阻等情形的发生概率更大。
②摩擦接触点的保护主要体现在涉及的元件摩擦表面上，待鉴定阀门与已鉴定阀门对比一致，或者进行了有效或有利的优化，使得摩擦接触点在待鉴定阀门上更利于阀门的功能性实现。
③待鉴定阀门与已鉴定阀门在摩擦接触处选用相同组合材料的情况下，如果待鉴定阀门摩擦处组合材料的硬度差等于或大于已鉴定阀门，则待鉴定阀门摩擦接触处组合材料的选择更利于阀门的功能性操作，那么已鉴定阀门可包络待鉴定阀门。
④待鉴定阀门摩擦接触处采用的组合材料与已鉴定阀门不同的情况下，如果待鉴定阀门相对于已鉴定阀门在摩擦接触处，没有用更软的材料或者表面无硬化处理的材料，那么已鉴定阀门即可包络待鉴定阀门，前提是待鉴定阀门摩擦接触处选用的组合材料对阀门的可操作性更加有利。
⑤针对阀门组件为非金属件的情况，如果待鉴定阀门使用了与已鉴定阀门相同的塑料或橡胶材料，则已鉴定阀门可扩展至待鉴定阀门；如果待鉴定阀门使用了与已鉴定阀门不同的塑料或橡胶材料，则要求待鉴定阀门所选用的塑料或橡胶材料能够经受与已鉴定阀门参数相同或更苛刻的环境及老化鉴定，方可接受待鉴定阀门选用的非金属材料。
（8）对于阀门组件中涉及相对运动零件的间隙，如果待鉴定阀门选择的间隙产生的摩擦力较小，或者更不容易造成阀门摩擦力增大或卡阻等，也就是更利于阀门组件的功能性操作，则已鉴定阀门可包络待鉴定阀门。对于更容易降低摩擦力或有利于阀门运动及可操作性的零件间隙确定起来相对较难，因此，建议待鉴定阀门与已鉴定阀门选择相同的间隙或间隙配合公差系列。
3.2 阀门覆盖原则的使用
ASME QME-1-2007版本以后，取消了ASME QME-1-2002版本中阀门口径的具体覆盖原则，也没有考虑ANSI B16.41压力等级的具体覆盖原则，仅保留了鉴定外推的原则和方法。由于一个系列阀门的口径涵盖范围很大，使得阀门厂商在使用时没有足够的参考依据。因此对于阀门覆盖原则，不考虑同一系列下阀门的口径及压力等级因素，并未违反鉴定规范或标准。
4 阀门相似性鉴定方法的使用
（1）针对阀门相似性原则的使用
①阀门的相似性鉴定方法主要基于同一个系列的阀门，已鉴定阀门与将要扩展或包络的待鉴定阀门应处于同一系列，此时阀门组件除了由于口径因素引起的尺寸和重量不同外，其余均处于一个系列相似的情形下。
②待鉴定阀门与已鉴定阀门如果出现了不同点，那么需要分析说明该不同点对阀门整体功能性影响的利弊，如果是有利的，则表明已鉴定阀门可扩展或包络待鉴定阀门；如果是不利的，则需要对该不同点进行试验验证或分析验证说明。
③当进行试验验证待鉴定阀门和已鉴定阀门的不同点对阀门整体功能性影响不利时，可以进行整机试验验证。若由于试验条件限制等因素造成整机试验验证难以实现时，可以针对该不同点制造模拟件进行试验验证。对待鉴定阀门和已鉴定阀门的不同点进行分析验证时，需要事先说明采用的分析验证方法是有效的。
（2）在使用ASME QME-1-2007及以后版本时，依然建议考虑阀门口径及压力等级的覆盖原则，该原则主要用于样机阀门的选择上，可以避免一些偶然或者不确定因素，也可为阀门厂商后期产品升级创新提供技术支撑或参考数据。采用相似性鉴定方法时，已鉴定阀门与待鉴定阀门为同一系列时，可不考虑该口径及压力等级的覆盖原则；但若由于阀门口径或压力等级导致阀门存在外观、结构等方面的差异，则需要考虑本覆盖原则。
5 结语
根据ASME QME-1及NB/T20036.6-2011相似性原则及ANSI B16.41压力等级覆盖的描述，讨论并分析了已鉴定阀门到待鉴定阀门扩展的具体使用方法。在相似性方法使用过程中，如果出现不同点，应采用更加合理有效的方法进行论证扩展至待鉴定阀门。