ICS 23.060.40;25.040.40 N 16
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T17213.16—2015/IEC60534-8-4:2005
代替GB/T17213.16—2005
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
Industrial-processcontrolvalves- Part 8-4:Noise considerations-
Prediction of noise generated by hydrodynamic flow
(IEC60534-8-4:2005，IDT)
2016-07-01实施
2015-12-10发布
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 GB/T17213.16-2015/IEC60534-8-4:2005
前言
GB/T17213《工业过程控制阀》分为以下部分：
第1部分：控制阀术语和总则（GB/T17213.1）；第2-1部分：流通能力安装条件下流体流量的计算方程式（GB/T17213.2）；
—第2-3部分：流通能力试验程序（GB/T17213.9）；
第2-4部分：流通能力 固有流量特性和可调比（GB/T17213.10）； -第2-5部分：流通能力 流体流经级间恢复多级控制阀的计算公式（GB/T17213.17)；第3-1部分：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（GB/T17213.3）；第3-2部分：尺寸角行程控制阀（蝶阀除外）的端面距(GB/T17213.11)；第3-3部分：尺寸对焊式两通球形直通控制阀的端距（GB/T17213.12）； -第4部分：检验和例行试验（GB/T17213.4)；第5部分：标志（GB/T17213.5）；第6-1部分：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 (GB/T17213.6); -第6-2部分：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 (GB/T17213.13); 第7部分：控制阀数据单（GB/T17213.7)； -第8-1部分：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（GB/T17213.8）；一第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(GB/T17213.14)；
-
第8-3部分：噪声的考虑 空气动力流流经控制阀产生的噪声预测方法（GB/T17213.15）；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（GB/T17213.16）；第9部分：阶跃输人响应测量的试验程序（GB/T17213.18）。
本部分为GB/T17213的第8-4部分。 本部分按照GB/T1.1-一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T17213.16--2005《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》。与GB/T17213.16一2005相比，主要技术变化如下：
修改了适用范围（见第1章，GB/T17213.16一2005的第1章）；更新了规范性引用文件（见第2章，GB/T17213.16一2005的第2章）；删除了原标准的定义部分（见GB/T17213.16一2005的第3章）；更新了符号及其释义（见第3章，GB/T17213.16一2005的第4章）；补充了计算基础的内容（见第4章）；更新了噪声预估的内容（见第5章）；一增加了多级阀内件噪声预估的内容（见第6章）；删除了原第7章“空间传播噪声辐射”；
删除了原第8章应用范围”；增加了资料性附录A。
本部分使用翻译法等同采用IEC60534-8-4：2005《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 GB/T17213.16—2015/IEC60534-8-4:2005
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T17213.1一2015工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则（IEC60534-1：2005， IDT) GB/T17213.14—2005 5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（IEC60534-8-2：1991,IDT) -GB/T17213.15一2005工业过程控制阀第8-3部分：噪声的考虑空气动力流流经控制阀产生的噪声预测方法（IEC60534-8-3：2000，IDT)
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控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本部分负责起草单位：上海工业自动化仪表研究院。 本部分参加起草单位（按汉语拼音顺序排列）：艾献生过程管理（天津）阀门有限公司、重庆川仪调节
阀有限公司、重庆世壮仪器仪表有限公司、富阳南方阀业有限公司、杭州良工阀门有限公司、上海阀特流体控制阀门有限公司、上海自仪股份自动化仪表七厂、天津精通控制仪表技术有限公司、无锡智能自控工程股份有限公司、吴忠仪表有限责任公司、浙江澳翔自控科技有限公司、浙江派沃自控仪表有限公司、 浙江三方控制阀股份有限公司、浙江永盛仪表有限公司、浙江中德自控阀门有限公司，
本部分主要起草人：王炯、李明华、廖建民、李展其、沈剑标、沈惟、张世淑、张德贤、范萍、蔡加潮、 杨建文、林锋、王汉克、张永亮、马玉山、左兵、高强、何文光、巴荣明、许春良、陈彦、孟少新、陈大军、 蔡克坚、蒋唐锦、李俊、蔡东武。
本部分于2005年9月首次发布，本次为第一次修订。
Ⅱ GB/T17213.162015/IEC60534-8-4:2005
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
1范围
GB/T17213的本部分规定了预测由液体动力流流经控制阀产生的噪声以及测量控制阀下游和管
道外部噪声级的方法。管道内紊流或阀内液体空化现象都会产生噪声。本部分从声学、流体动力学和力学的角度考虑，主要通过试验数据进行验证。闪蒸产生的噪声不在本部分考虑范围内。
传播损失（TL）的计算公式主要基于对管道内的声波和管壁重合频率相互作用的分析。应记录常用管道的壁厚的公差，壁厚的公差允许变化的范围会相对较大。本部分假定为理想直管段。
本部分适用于所有传统的控制阀类型，例如球形阀，蝶阀，套筒阀，偏心型旋转阀以及修正阀芯的球
阀。目前只能通过水进行试验；除水以外的其他流体对本方法的适用性还不得而知。
本部分仅考虑了液动紊流和液体空化产生的噪声，没有考虑由于机械振动、不稳定流态以及不可预
知行为造成的噪声。在典型安装过程中，非常少的噪声会穿过阀体壁。噪声测量主要在控制阀下游 1m处以及距管道外表面1m处的标准测量点上进行。
本预测方法已经过以水为介质的实验数据的验证，入口压力最大到15bar，并覆盖90%以上所知道的阀门类型。除F=工Fz士0.1的情况外[工按式（3a)和式（3b)计算］，本方法的精确度在土5dB(A）范围内。
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。
IEC60534-1工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则（Industrial-processcontrol valves—Partl:Control valveterminology and general considerations)
IEC60534-8-2工业过程控制阀第8部分：噪声的考虑第2节：实验室内测量液动流流经控制
阀产生的噪声（Industrial-processcontrolvalves—Part8：Noiseconsiderations—Section2：Laboratory measurement of noise generated by hydrodynamic flow through control valves)
IEC60534-8-3工业过程控制阀第8-3部分：噪声的考虑控制阀空气动力噪声的预测方法 (Industrial-process control valves—Part 8-3:Noise considerations-Control valve aerodynamic noise prediction method)
3符号
下列符号适用于本文件。
- GB/T17213.16—2015/IEC60534-8-4:2005
符号 说明 A(f) 由频率确定的A加权值
单位 dBA(参见P。) m/s m/s m/s 各不相同（见IEC60534-1) 各不相同（见IEC60534-1）各不相同（见IEC60534-1) 各不相同（见IEC60534-1） m m m m m 无量纲无量纲无量纲无量纲无量纲 Hz Hz Hz Hz Hz dB(参见P。） dB(参见P。）
流体中声速空气中声速=343 管壁上纵向波的声速（钢管声速为5000）流量系数（K，和C.)
CL Co Cp c Cr 额定行程的流量系数（K，和C，） C1 n级的多级阀内件第一级的流量系数(K，和C.） C. n级的多级阀内件最后一级的流量系数（K，和C.） D:
下游管道的内径
D; 缩流断面射流直径 d
阀人口内径
d 多孔阀内件孔直径 do
阀座或节流孔直径
Feav 频率分布函数(空化) Fad 阀门类型修正系数 FL 无附接管件控制阀的液体压力恢复系数 FLn 低噪声阀内件最后一级的液体压力恢复系数 F turb 频率分布函数(紊流)
频率
f Fit 倍频带频率 f.
环形频率
fp,turb 内部峰值声频(紊流） f p.cav 内部峰值声频(空化) L pe.1m 管壁1米处外部声压级 LpAe.lm 管壁1米处A加权外部声压级 LpAe.lm,i n级的多级阀内件第i级距管壁1米处的A加权外部声压级 dB(参见P。) Lpi 管壁上内部声压级
dB(参见P。) dB(参见P。) kg/s 无量纲各不相同无量纲无量纲 Pa Pa Pa Pa Pa Pa
L:(f.) 由频率确定的内部声压级
质量流量多级阀内件的级数数字常数（见表1）
m 1 N N。 阀内件上相互独立且完全相同的流路数 NSTR 射流的斯德鲁哈尔数 P 参比压力=1×105 P。 参比声压=2×10-5
阀人口的绝对压力阀出口的绝对压力
p1 p? p1i n级的多级阀内件第i级阀的入口绝对压力 p2,i n级的多级阀内件第i级阀的出口绝对压力 2 GB/T17213.16—2015/IEC60534-8-4:2005
4.2特性压差比x
阀的特定特性压差比依据其与阀的负载的函数关系，按IEC60534-8-2的规定加以确定。特性压差比可确定采用声学方法检测到的空化时的压差比。的值取决于阀和截流件的类型以及特定的流通能力。
工p的值可根据式（3a)或式(3b)得出。液动噪声的值根据式(3a)，式(3b)和式（3c)计算可能会带来不确定度，详见附录A。图4至图9给出了不同类型控制阀工值的典型曲线。式（3a），图4至图9都是基于在入口压力为6×10°Pa的情况。如果人口压力另有要求，那么可根据式(3c)对值进行修正。
0.90
适用于除带多孔阀内件外其他类型的阀门工F
3F
V34.F.
...(3a)
1
适用于带多孔阀内件的阀门
/4.5 +1 650. N.dr
F
（3b)
注：Na是一个常量，其值表示使用过程中确定的流量系数（K，或C），见表1 若测量值的试验人口压力为6×10°Pa，则测得值还需根据实际人口压力进行修正，计算公式
如下：
/6×105) 0.125
（3c)
Pzp1 T
p1
4.3 3阀门类型修正系数F。
阀门类型修正系数依据阀门和截流件的类型及流量系数C（见IEC60534-8-3）。 4.4射流直径D
射流直径D，可根据IEC534-8-3的规定，按下式计算：
D; =N14Fd/CFL
·（(4)
4.5 5射流速度
用于计算机械功率的缩流断面的流体速度按下列公式计算：
/2△P。
1
U=p
(5)
4.6机械功率W.
阀门节流孔处消耗的机械能按下列公式确定：
mU.."F.?
W.
（6)
2
4 GB/T17213.16—2015/IEC 60534-8-4;2005
表1 数字常数N
流量系数
常数 N14 Ns
K. 4.9X10-3
c. 4.6X103 1.17
1
表 2 声功率比r
阀或管件
rw
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 1
球形阀，抛物线阀芯球形阀，3个V形开口阀芯球形阀，4个V形开口阀芯球形阀，6个V形开口阀芯球形阀，钻60个等径孔的套筒球形阀，钻120个等径孔的套筒蝶阀，绕中心轴回转，到70° 蝶阀，阀板上带凹槽的，到70° 蝶阀，60°平板偏心旋转阀截球体球阀，90° 渐扩管
5 噪声的预测
5.1 内部噪声
4.6确定的机械功率W。中转化成阀内部噪声的部分是声学效率n的一个函数。声功率比r代表辐射到管道内的部分声功率。r的值见表2。
在紊流条件下，当△P小于Fpl（P，一P）时：
W,=turbWmrw
....(7a)
在空化作用下，当△P大于或等于Fpl（P，一P,），且≤1时：
W,=(nturb+e)Wmrw
(7b )
对由于流体速度U相对较低造成的紊流，当Uv=c时（参见[1}1)），阀门被认为是声效系数约为 10-4的单极噪声源。紊流声效系数按下式计算：
U.
7 rb = 10-4
.***(8 )
.
出现空化会产生其他噪声。 注：空化是一个过程两个阶段中的第二阶段。当某一点的液体压力低于该点的液体蒸汽压时，就会形成蒸汽气泡，
1） 方括号内的数字与参考文献相对应。
5