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如何进行调节阀压力试验?

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:每只调节阀出厂前均应进行压力试验。目前国内有关调节阀压力试验的标准有GB/T 13927—2008《通用阀门 压力试验》和GB/T 26480—2011《阀门的检验与试验》。GB/T 13927—2008主要适用于闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀等的压力试验。其他阀类也可按产品标准规定,参照这两项标准进行压力试验。

如何进行调节阀压力试验?

压力试验是调节阀最基本的试验。每只调节阀出厂前均应进行压力试验。目前国内有关调节阀压力试验的标准有GB/T 13927—2008《通用阀门 压力试验》和GB/T 26480—2011《阀门的检验与试验》。GB/T 13927—2008是参照国际标准ISO5208:2007《工业用阀门的压力试验》制定的。GB/T 26480—2011是参照美国石油学会标准API598—2009《阀门的检验与试验》制定的。GB/T 13927—2008主要适用于闸阀截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀隔膜阀等的压力试验。GB/T 26480—2011适用于金属密封副、弹性密封副和非金属密封副(如陶瓷)的闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、止回阀和蝶阀的检验和压力试验。其他阀类也可按产品标准规定,参照这两项标准进行压力试验。目前钢制阀门一般按GB/T 26480—2011标准进行压力试验。铁制、铜制阀门,以及阀门铸件和锻件按GB/T 13927—2008进行压力试验。按国际标准和国外先进标准制造的阀门,应按产品标准的规定执行有关的压力试验标准。

目前下述标准所涉及的调节阀及铸件和锻件,按GB/T 13927—2008标准进行压力试验:

1)GB/T 4213—2008《气动调节阀》。

2)GB/T 12233—2006《通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀》。

3)GB/T 12238—2008《通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀》。

4)GB/T 12239—2008《通用阀门 隔膜阀》。

5)GB/T 12244—2006《减压阀 一般要求》。

6)GB/T 12245—2006《减压阀 性能试验规范》。

7)GB/T 12246—2006《先导式减压阀》。

8)GB27790—2011《城镇燃气调压器》。

9)GB/T 12225—2005《通用阀门 铜合金铸件技术条件》。

10)GB/T 12226—2005《通用阀门 灰铸铁件技术条件》。

11)GB/T 12227—2005《通用阀门 球墨铸铁件技术条件》。

12)GB/T 12228—2006《通用阀门 碳素钢锻件技术条件》。

13)GB/T 12229—2005《通用阀门 碳素钢铸件技术条件》。

14)GB/T 12230—2005《通用阀门 奥氏体钢铸件技术条件》。

下述标准所涉及的阀门,按GB/T 26480—2011《阀门的检验和试验》进行压力试验:

1)GB/T 12234—2007《石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀》。

2)GB/T 12235—2007《石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》。

3)GB/T 12237—2007《石油、石化及相关工业用钢制球闸》。

在GB/T 26480—2011及API 598—2009标准中,阀门的压力试验包括下列项目:壳体试验、上密封试验、低压密封试验、高压密封试验。

调节阀的压力试验项目见表9-13。

9-13 各类调节阀的压力试验项目

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①即使上密封试验合格的阀门,也不允许在阀门受压情况下拆装填料压盖或更换填料。

在GB/T 13927—2008标准中,阀门的压力试验包括:壳体试验;上密封试验(ISO 5208:2008无此试验项目);密封试验。

尽管GB/T 13927—2008未将密封试验明确划分为低压密封试验和高压密封试验,但在一定的公称尺寸和公称压力范围内,可用气体介质进行低压密封试验;也可以在整个公称尺寸和公称压力的范围内,用液体介质进行高压密封试验。

GB/T 13927—2008规定,如果订货合同有气体壳体试验要求,则试验压力应不大于1.1倍的冷态工作压力,且必须先进行液体的壳体试验,在液体试验合格后,才进行气体的壳体试验,并应采取相应的安全防护措施。GB/T 26480—2011则规定最小壳体试验压力为额定压力的1.5倍。

另外,在最短试验持续时间及允许泄漏量方面,GB/T 13927—2008的规定与GB/T 26480—2011也有明显的不同。

ISO 5208:2008和API 598—2009是目前国际上权威性的阀门压力试验标准。对于调节阀的阀座泄漏标准,多执行IEC 60534-4:2006和FCI70-2—2013(ASME B16:104—2013)。许多国家都是参照这4项标准制定本国标准。下面按照压力试验的项目分类,对国内外压力试验的主要标准列表进行介绍和比较。

1.调节阀的壳体试验

调节阀的壳体试验是对阀体和阀盖等联结而成的整个调节阀外壳进行的压力试验。其目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖连接处在内的整个壳体的耐压能力。

每只调节阀出厂前均应进行壳体试验。在壳体试验之前,不允许对阀门涂漆,或使用其他防止渗漏的涂层,但允许进行无密封作用的化学防锈处理及给衬里阀门衬里。如果用户抽查库存阀门,则不再除掉已有涂层。

在试验过程中,不得对阀门施加影响试验结果的外力。试验压力在保压和检测期间应维持不变。用液体试验时,应尽量排除阀门体腔内的气体。在达到保压时间后,壳体(包括填料函及阀体与阀盖连接处),不得发生渗漏或引起结构损伤。

壳体试验的方法和步骤如下:封闭阀门的进口端和出口端,压紧填料压盖,使启闭件处于部分开启位置;给腔体充满试验介质,并逐渐加压到试验压力;达到规定时间后,检查壳体(包括填料函及阀体与阀盖连接处)是否有渗漏现象。

壳体试验的试验介质、试验介质温度、试验压力、试验最短持续时间及允许渗漏量见表9-14。

2.调节阀的上密封试验

上密封试验是检验阀杆与阀盖密封副密封性能的试验。具有上密封性能要求的单座调节阀、手动调节阀等,都必须进行上密封试验。

上密封试验的方法和步骤:封闭调节阀进口端和出口端,放松填料压盖(如果调节阀设有上密封检查装置,且在不放松填料的情况下,能够可靠地检查上密封性能,则可不必放松填料压盖);调节阀内应充满试验介质,关闭件处于部分开启位置,可观察到阀杆周围试验介质的泄漏情况;然后关闭上密封;试验压力应不低于材料在38°C(100°F)时规定的额定压力值的1.1倍;试验的最短持续时间按表9-17的规定。泄漏的检查应通过试验观测孔,或检查已松开的填料周围的泄漏情况。在上密封试验中不允许有任何可见的泄漏。

此项试验应在壳体试验之前进行。

上密封试验的试验介质温度、试验介质、试验压力、最短试验持续时间及允许泄漏量按表9-17的规定。

9-14 壳体试验

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(续)

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(续)

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注:所列的试验最短持续时间仅仅是指导性的。在无相应的阀门产品标准,或在阀门产品标准中没有规定试验时间的情况下,可采用所列数据。如果相应的阀门产品标准规定的最短试验持续时间不同于该数值,则按阀门产品标准的要求。

9-15 API598—2009规定的壳体试验压力

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①ASME B16.34—2013限制Class2500以下的螺纹连接阀门。

②按ASME B16.34—2013。

③对于Class800阀门,壳体试验压力应是38℃(100°F)的压力额定值的1.5倍,并加大圆整到邻近的0.17MPa(25lbf/in2)压力值(表压)或0.1MPa(1bar)的倍数。

9-16 NFM87-401—1994规定的壳体试验压力

978-7-111-56812-4-Chapter09-25.jpg(www.xing528.com)

①对于未包括在上述API标准内的阀门,其壳体试验压力为38℃(100°F)时最大允许压力的1.5倍。

9-17 上密封试验

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(续)

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3.调节阀的密封试验

密封试验是检验启闭件和阀体密封副密封性能的试验。

密封试验之前,应除去密封面上的油渍,但允许涂一薄层黏度不大于煤油的防护剂;靠油脂密封的阀门,允许涂敷按设计规定选用的油脂。

试验过程中,不应使阀门受到可能影响试验结果的外力。应以设计给定的方式关闭阀门。

密封试验应在壳体试验后进行。主要阀类密封试验的加压方法,按表9-18的规定,但对于规定了介质流通方向的阀门,应按规定的流通方向加压。试验时应逐渐升压到规定的试验压力,然后检查密封副的密封性能。

API 598—2009和GB/T 26480—2011等标准,将密封试验分为高压密封试验和低压密封试验,并规定蝶阀和固定式球阀应进行高压密封试验,浮动球阀应进行低压密封试验,其他类型的调节阀需按标准要求,进行低压密封试验或高压密封试验。

ISO 5208:2007和GB/T 13927—2008等标准,未将密封试验明确地划分为高压密封试验和低压密封试验。试验介质由制造厂任选。用气体做试验介质时,应在低压下进行试验;用液体做试验介质时,可在高压下进行试验。各标准关于密封试验的详细要求分别见表9-19~表9-25。

9-18 密封试验的加压方法

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9-19 高压密封试验

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(续)

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(续)

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注:1.L为液体;G为气体;Δp为压差(kPa);D为阀座直径(mm)。

2.对于可压缩流体体积流量,绝对压力为101.325kPa和绝对温度为273K的标准状态下的测定值。

9-20 GB/T26480—2011规定的密封试验最大允许泄漏量

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①对于液体试验介质,1mL(cm3)相当于16滴(用6mm内径的管子)。

②在规定的最短试验时间内,对于液体试验,“0”滴表示在每个规定的最短试验时间内,无可见泄漏;对于气体试验,“0”气泡表示在每个规定的最短试验时间内,泄漏量小于1个气泡。

③对于公称尺寸大于DN600的止回阀,允许的泄漏量由供需双方商定。

9-21 API598—2009规定的密封试验最大允许泄漏量

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9-22 FCI70-2—2006Ⅵ级的泄漏量

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①表中所列每分钟气泡数,是以一个合适的计量装置测得的,仅供参考。把一个外径6mm(0.25in)×壁厚1mm

(0.032in)的管子,浸入深为5~10mm(0.125~0.25in)的水中,管子轴心垂直于水平面。也可采用其他结构的装置,每分钟气泡数可能与表中所列数字不同,只要能正确显示每分钟公称直径的泄漏数值也可。

②如果阀门公称尺寸与上表中所列的相差大于2mm(0.08in),泄漏值的测定将采用内插法,看作其泄漏量和阀门通径平方成正比。

9-23 GB/T17213.4—2015的密封试验

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(续)

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9-24 各泄漏等级的阀座最大允许泄漏量

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注:∗表示Δp单位为kPa;∗∗表示Δp单位为bar;D为阀座直径(mm);L为液体;G为气体。

①对于可压缩流体体积流量,是在绝对压力为101.325kPa(1013.25mbar)和15.6℃的标准状态或绝对压力为101.325kPa(1013.25mbar)和0℃的正常状态下的测定值。

②Ⅵ级的泄漏率如下:978-7-111-56812-4-Chapter09-38.jpg

上表中列出的每分钟气泡数是根据一台经校验的合适的测量装置提出的替代方案,这里是用一根外径6mm,壁厚1mm的管子(管端表面应平整光滑,无斜口和毛刺,管子轴线应与水平面垂直)浸入水中5~10min深度。

如果阀座直径与表列值相差2mm以上,则可在假定泄漏率与阀座直径的平方成正比的情况下,通过插值法(内推法)取得泄漏率。

③入口压力为350kPa(3.5bar)。如果需要不同的试验压力,例如,在试验程序2中,如果制造商和买方双方同意,那么在试验介质为空气或氮气情况下,最大允许泄漏量(m3/h)为:

10.8×10-6×[(p1-101)/350]×(p1/552+0.2)×D,其中p1为入口压力(kPa)。

或11.1×10-6×[(p1-1.01)/3.5]×(p1/5.52+0.002)×D,其中p1为入口压力(bar)。

这种换算假定为层流情况下,且仅适用于大气入口压力以及试验温度在10~30℃之间。此换算不可用于实际工作条件下进行流量预测。

9-25 低压密封试验

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(续)

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