阀门的试验与检验.ppt

阀门的试验与检验,天津圣恺工业技术发展有限公司 王军华,（一）概述,阀门的试验在总装完成后进行，是控制阀门质量的最重要也是最后的一道工序，以检验产品是否符合设计要求和达到质量标准。在试验过程中，阀门的材料、毛坯、热处理、机械加工和装配的缺陷一般都能暴露出来。 阀门性能试验的项目很多，除壳体和密封试验外，还有流量特性、压力特性、模拟寿命、耐火试验、高温及低温试验、驱动装置试验、灵敏性试验等。核电阀门还要按照ANSI B16.41的要求，进行抗震试验、热、冷态循环试验及端部加载试验等。 在阀门制造过程中，没有必要也不可能对逐台阀门进行所有项目的试验。在研制新产品或有特殊要求时，全面的试验属于产品的型式试验。正常生产中只对阀门技术条件中所规定的项目进行逐台试验，如：壳体试验和密封试验，就是通常被称为阀门出厂的压力试验。,（1）试验介质：,阀门的试验介质一般为水、空气或其他惰性气体。壳体试验通常采用水作介质，故习惯称为“水压强度试验”。用气体进行强度试验时，如果阀门出现破裂，容易造成人员伤害，故必须加强安全防护措施。在阀门标准中通常规定“气密试验”的气体压力为0.40.7Mpa。,（2）试验压力：,阀门壳体试验的压力一般规定为公称压力PN的1.5倍；阀门密封试验压力一般规定为公称压力PN的1.1倍。对于有特殊要求的阀门，在技术条件里会有专门的数值规定。,（3）试验压力持续时间：,阀门试验时，压力应逐渐提高至规定的数值，不允许急剧地、突然地增加。在达到规定的压力后，应持续保压一定时间，此时系统中的压力应保持不变。在试验压力持续时间内，壳体试验的阀门未出现渗漏；密封试验的阀门如未出现渗漏或渗漏率在允许的标准范围内，则可以认为其壳体或密封试验合格。试验中如有怀疑，可以延长试验时间。 试验压力的持续时间，一般工业用阀的试验压力持续时间按GB/T13927或JB/T9092的规定。用户有特殊要求或真空、低温等特殊用途阀门的压力持续时间应按有关技术条件来执行。,（4）渗漏率：,渗漏率即阀门单位时间内的渗漏量。阀门壳体试验时不得出现任何渗漏，密封试验一般亦不允许渗漏。密封试验允许渗漏的阀门或低压水用闸阀、旋启式止回阀的允许渗漏率稍大，在技术标准中均有允许渗漏率的数值。,（5）检漏方法,1）气体试验检漏方法； 用气体进行密封试验时，最简便的检漏方法是在阀门被检表面涂上一层肥皂液，如有漏隙即会出现肥皂气泡。这种方法能迅速捡定阀门是否渗漏及渗漏的部位，并可根据气泡的数目来确定渗漏量。由于生成的气泡大小不一，故此法得出的渗漏量是不够精确的。 另一种检漏方法是浸水法。浸水法是将阀门浸入水内，如有泄漏即有气泡产生。这时可采用简单的装置把渗漏的气体收集起来，并度量出较精确的渗漏量。这种方法比较简单易行，而且容易判断渗漏部位，以便采取返修措施。现在很多阀门厂家使用的翻转式浸水试压台都可以实现这种功能。,（5）检漏方法,（2）液体检漏方法： 用液体进行强度试验时，可直接用目视观察，如被检表面发现渗漏，就会出现水滴或水流。这样不仅能找到渗漏部位，也能根据水滴来确定渗漏量。壳体试验时不但不允许出现水珠，甚至不得出现潮湿“冒汗”的现象。 用液体进行密封试验时，阀门密封面边缘上出现不滴落的水珠，经擦干后，在规定的压力持续时间内不再出现，即可视为未出现渗漏。反之，经擦干后在规定的试验压力持续时间内再出现水珠，则无论水珠的多少与大小，均认为该阀有渗漏。测量其渗漏量，就可以计算出渗漏率，对照标准可以验证阀门是否合格。,（ 二 ）阀门的试验方法,（1）壳体试验： 阀门是受压容器，需要满足承受介质压力而不渗漏的要求。故阀体、阀盖及其连接件等不应存在影响强度的裂纹、缩松、气孔、夹渣等缺陷。阀门制造厂除对毛坯进行外表及内在质量的严格检验外，还逐台进行壳体试验，以保证阀门的使用性能。 试验通常在常温下以公称压力PN的1.5倍进行。试验时阀门关闭件处于开启状态，用盲板封闭阀门一端，从另一端注入介质并施加试验压力。检查阀体、阀盖和连接部位的外表面，在规定的试验持续时间内未发现渗漏就认为该阀门强度试验合格。 为保证试验的可靠性，壳体试验应在阀门涂漆前进行，以水为介质时应将内腔的空气排净。 填料试验一般和壳体试验同时进行，观察填料处是否有渗漏。上密封试验通常也在壳体试验时一并进行。试验时将阀杆升高到极限位置，使阀杆上部锥面与阀盖的上密封面紧密接触，将填料放松后检查其密封性。 试验时如发现阀体铸件有渗漏的，在技术条件允许的范围内，可以按技术规范进行补焊，但补焊后必须重新进行壳体试验。,（2）密封试验：,所有切断用阀均应具有关闭的密封性能，故阀门出厂前需逐台进行密封试验。带上密封的阀门还要进行上密封试验。 试验通常是在常温下以公称压力PN的1.1倍进行的。有的阀门密封试验压力有特殊要求的，按技术要求执行。,闸阀和球阀的检验方法：,闸阀和球阀由于有两个密封副，故需进行双向密封试验。试验时，先将阀门开启，把法兰一端封堵，压力从另一端引入，待压力升高到规定数值时将阀门关闭，然后将封堵端的压力逐渐卸去，并进行检查。另一端也应重复上述试验（见右图）。闸阀的另一种试验方法是在体腔内保持试验压力，从通路两端同时检查阀门的双向密封性。不过 有些国外标准不允许这种试法，因为当铸造闸板芯部有穿透性缺陷时，这种试验可能会难以发现。,截止阀和止回阀的试验方法,截止阀试验时，阀瓣关闭后从入口端引入介质并施加试验压力，在出口端进行检查（见右图）。不过也有高压截止阀是采取上进下出的设计，试验时也要从入口端引入介质并施加试验压力。 试验止回阀时，压力应从出口端引入，在入口端进行检查。,密封试验,密封试验时，手动阀门的关闭力按公称压力与公称尺寸决定。阀门通常只允许用正常体力关闭，而不得借助于其他辅助器械，过去老标准（JB790-65）规定当手轮直径320毫米时允许用两人关闭。而有些标准规定手动阀门的关闭力不能大于360N。 有驱动装置的阀门，应在使用驱动装置的情况下进行试验，当附带有手动装置时，还应在手动情况下试验其密封性。 阀门的密封试验应在总装后进行，因为试验不仅要检验阀门关闭件的密封性能，还要检验填料及法兰垫片的密封性能。 另外在阀门密封试验合格后，要进行带压开启的动作试验，以考验阀门启闭件在工况带压情况下的开启性能。,3）低温密封试验：,随着现代技术的发展，液氧、液氮、液氢以及液化天然气等得到广泛的应用，从而对低温阀门的需求也愈来愈大。 低温阀门在常温强度试验和密封性试验合格后，再在低温状态下进行密封试验，以检验阀门在低温工况时的密封性能。 低温阀门的密封试验在日本阀门行业常用的有两种方法：浸渍法和保冷法。我国标准JB/T7749低温阀门技术条件里推荐的试验方法就是浸渍法，所以这里重点介绍这种方法。,浸渍法：阀门进行低温密封试验的方法和装置如右图所示。试验温度为-196，冷却剂为液氮，试验介质用氮气或氦气。 具体的试验操作在相应的技术规范里都有明确的规定。 在规定的压力持续时间内，渗漏量不大于允许数值，即可认为该阀门合格。 试验温度是采用温度传感器来测定的。传感器贴在46个测温点上。阀门内腔各测温点的导线由阀门的填料处引出。 低温试验冷却介质可参照下表选用：,3）低温密封试验：,（三 ）阀门的试验设备：,阀门试验时使用的压力源，主要是由高压和中压泵以及气体压缩机供给的，这些设备可以满足常温时强度和密封试验的需要。高温蒸汽试验时，则用试验锅炉来供给具有一定压力和温度要求的高温蒸汽