國家標準《工業(yè)閥門壓力試驗》
上海申弘閥門有限公司
工業(yè)通用閥門壓力試驗本標準參照采用國標標準GB/T13927—1992《工業(yè)用閥門閥門的壓力試驗》。隨著標ISO5208-1982《工業(yè)閥門閥門的壓力試驗》修訂升級為ISO5208-2008《工業(yè)閥門金屬閥門的壓力驗》,GB/T13927-92《通用閥門壓力試驗》也進行了修訂和升級,由GB/T13927-2008《工業(yè)閥門壓力試驗》所代替,并于2009年7月1日實施。由于GB/T13927標準適用于不同壓力等級、不同結(jié)構(gòu)的金屬閥門,覆蓋面廣,被閥門制造廠家廣泛采用,在閥門的生產(chǎn)試制及檢驗過程中起著非常重要的指導(dǎo)作用。本文對GB/T13927-2008標準在實施過程中發(fā)現(xiàn)的有關(guān)技術(shù)規(guī)定等方面的問題作了分析和評述,并提出了修改意見和建議。
1主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了通用閥門壓力試驗的要求、方法和評定指標。
本標準適用于閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等的壓力試驗。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。
2術(shù)語
2．1試驗壓力
試驗時閥門內(nèi)腔應(yīng)承受的計示壓力。
2．2殼體試驗
對閥體和閥蓋等聯(lián)結(jié)而成的整個閥門外殼進行的壓力試驗。目的是檢驗閥體和閥蓋的致密性及包括閥體與閥蓋聯(lián)結(jié)處在內(nèi)的整個殼體的耐壓能力。
2．3密封試驗
檢驗啟閉件和閥體密封副密封性能的試驗。
2．4上密封試驗
檢驗閥桿與閥蓋密封副密封性能的試驗。
2．5試驗持續(xù)時間
在試驗壓力下試驗所持續(xù)的時間。
3試驗項目
壓力試驗的項目包括：
a．殼體試驗；
b．上密封試驗（具有上密封結(jié)構(gòu)的閥門應(yīng)做該項試驗）；
c．密封試驗。
2、分析
(1)GB/T13927-2008標準對GB/T13927-92標準的幾項主要內(nèi)容進行了修訂。
?、贅藴拭Q按標準的名稱修改為《工業(yè)閥門壓力試驗》。
?、谠黾恿?ldquo;允許工作壓差”、“雙截斷與排放閥門”的術(shù)語解釋。
?、墼黾恿?ldquo;試驗相關(guān)規(guī)定”章節(jié),此章節(jié)重點強調(diào)買方的權(quán)限及根據(jù)買方的要求可進行的密封試驗的選擇項目。
?、苄薷牧?ldquo;試驗要求”章節(jié)中的“試驗項目、試驗持續(xù)時間”等要求,重點強調(diào)了對試驗介質(zhì)和試驗壓力的安全性評估。
⑤“試驗方法和步驟”章節(jié)中,調(diào)整了“上密封試驗”和“殼體試驗”的順序,將“殼體試驗”安排在“上密封試驗”之前進行,使閥門的壓力試驗從生產(chǎn)工藝上及工序安排上更具合理性。
⑥修改了“試驗結(jié)果要求”章節(jié)中的“泄漏率要求”等內(nèi)容,增加了泄漏率等級,允許泄漏率由GB/T13927-92標準的*、B級、C級和D級等四個等級修改為*、A*、B級、C級、CC級、D級、E級、EE級、F級和G級等10個等級,并清晰的標明用液體和氣體進行密封試驗時,單位時間內(nèi)的液體泄漏滴數(shù)和氣體泄漏氣泡數(shù),避免了舊標準中對液體泄漏滴數(shù)的換算,使用更準確方便。
⑦GB/T13927-2008標準中對試驗介質(zhì)中的液體介質(zhì)提出了進一步要求,即要求奧氏體不銹鋼材料的閥門進行試驗時,所使用的水含氯化物量不超過100mg/L,避免了在閥門的壓力試驗環(huán)節(jié)氯離子對奧氏體不銹鋼閥門材料的腐蝕。
(2)GB/T13927-2008標準的4.6.2條及4.7.3.1款中提到“高壓密封試驗”,“表1壓力試驗項目要求”中也分別提到“氣體低壓密封試驗”和“液體高壓密封試驗”,但標準中對“低壓密封試驗”及“高壓密封試驗”沒有明確的定義和注釋。在SH3518-2000《閥門檢驗與管理規(guī)程》中指出,高壓密封試驗壓力為閥門公稱壓力的1.1倍,低壓密封試驗壓力為0.6MPa。在JB/T9092-1999《閥門的檢驗和試驗》中指出,高壓密封試驗壓力為38℃時大允許工作壓力的1.1倍,低壓密封試驗壓力為0.4～0.7MPa,止回閥的密封試驗壓力為38℃時的公稱壓力。為了保證GB/T13927-2008標準更好的指導(dǎo)實際生產(chǎn),應(yīng)對“低壓密封試驗”及“高壓密封試驗”進行明確的定義和注釋。
(3)GB/T13927-2008標準的4.7.1條“殼體試驗壓力”中,又分為
4.7.1.1款“試驗介質(zhì)是液體時,試驗壓力至少是閥門在20℃時允許大工作壓力的1.5倍。”4.7.1.2款“試驗介質(zhì)是氣體時,試驗壓力至少是閥門在20℃時允許大工作壓力的1.1倍。”4.7.1.3款“如訂貨合同有氣體介質(zhì)殼體試驗要求時,試驗壓力應(yīng)不大于
4.7.1.2款的規(guī)定,且必須行液體介質(zhì)的殼體試驗,在液體介質(zhì)的試驗合格后,才進行氣體介質(zhì)的殼體試驗,并應(yīng)采取相應(yīng)的安全保護措施。”。通過對
4.7.1條“殼體試驗壓力”的分析,閥門的殼體試驗壓力應(yīng)優(yōu)先按
4.7.1.1款執(zhí)行,只有當訂貨合同有氣體介質(zhì)殼體試驗的要求時,殼體試驗壓力才按
4.7.1.2款執(zhí)行,且必須行液體介質(zhì)的殼體試驗,在液體介質(zhì)的試驗合格后,才進行氣體介質(zhì)的殼體試驗。因此
4.7.1.3款的內(nèi)容應(yīng)當是對4.7.1.1款、4.7.1.2款內(nèi)容的補充和注解,而不應(yīng)將此與前兩款并列列為第三款,那樣易引起讀者的誤解。
(4)GB/T13927-2008標準的4.7.3條“密封試驗壓力”中的4.7.3.2款提出,試驗介質(zhì)是氣體時,試驗壓力為0.6MPa±0.1MPa;當閥門的公稱壓力小于PN10時,試驗壓力按閥門在20℃時允許大工作壓力的1.1倍(1.1×CWP)。此款易使人理解為,采用氣體介質(zhì)進行密封試驗,當閥門的公稱壓力小于1.0MPa,試驗壓力按閥門在20℃時允許大工作壓力的1.1倍(1.1×CWP)。閥門在20℃時允許大工作壓力不排除小于1.0MPa的任何壓力值,而0.6MPa±0.1MPa的壓力范圍包含在1.0MPa的壓力值內(nèi),顯然試驗壓力為0.6MPa±0.1MPa的要求在使用中沒有實際意義。閥門氣體介質(zhì)密封試驗時,應(yīng)按其公稱通徑和公稱壓力分成不同范圍,明確規(guī)定閥門氣體密封試驗的壓力。在這一點上,GB/T13927-92標準規(guī)定的更為具體。另外,當閥門的公稱壓力大于等于PN10時,閥門能否進行氣體介質(zhì)的壓力密封試驗,標準中未提及,在實際操作中,為保證操作的安全性,僅采用液體介質(zhì)進行密封試驗。
(5)GB/T13927-2008標準的4.9.1條的表“保持試驗壓力的持續(xù)時間”中,“密封試驗”按閥門類型分為“其他類型閥”和“止回閥”兩種類型,建議將“止回閥”調(diào)到前列,這樣更符合邏輯思維和理解。在ISO5208-2008標準中涉及此內(nèi)容的閥門“密封試驗”分為“隔離閥”和“止回閥”較為合理。
4實驗要求
4．1每臺閥門出廠前均應(yīng)進行壓力試驗。
4．2在殼體試驗完成之前，不允許對閥門涂漆或使用其它防止?jié)B漏的涂層，但允許進行無密封作用的化學(xué)防銹處理及給襯里閥襯里。對于已涂過漆的庫存閥門，如果用戶代表要求重做做壓力試驗時，則不需除去涂層。
4．3密封試驗之前，應(yīng)除去密封面上的油漬，但允許涂一薄層粘度不大于煤油的防護劑，靠油脂密封的閥門，允許涂敷按設(shè)計規(guī)定選用的油脂。
4．4試驗過程中不應(yīng)使閥門受到可能影響試驗結(jié)果的外力。
4．5如無特殊規(guī)定，試驗介質(zhì)的溫度應(yīng)在5~40℃之間。
4．6下列試驗介質(zhì)由制造廠自行選擇，但應(yīng)符合表1和表2的規(guī)定；
a液體：水（可以加入防銹劑），煤油或粘度不大于的其它適宜液體；
b氣體：空氣或其它適宜的氣體。
4．7用液體作試驗時，應(yīng)排除閥門腔體內(nèi)的氣體。用氣體作試驗時，應(yīng)采用安全防護措施。
4．8進行密封和上密封試驗時，應(yīng)以設(shè)計給定的方式關(guān)閉。
4．9試驗壓力應(yīng)符合規(guī)定。
4．9．1殼體試驗的試驗壓力按表1的規(guī)定。表1公稱壓力PN，MPa
試驗介質(zhì)試驗壓力＜0.25液體0.1MPa+20℃下大允許工作壓力≥0.25
液體20℃下大允許工作壓力的1.5倍
注：20℃下大允許工作壓力值，按有關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定。當有關(guān)標準未作規(guī)定時，可按錄A（參考件）確定。
4．9．2密封和上密封試驗的試驗壓力按表2的規(guī)定。
表2公稱通經(jīng)DN，mm公稱壓力PN，MPa試驗介質(zhì)試驗壓力≤80所有壓力
液體或氣體20℃下大允許工作壓力的1.1倍（液體）0.6MPa（氣體）
4．9．3試驗壓力在試驗持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)維持不變。4．10試驗的持續(xù)時間應(yīng)符合規(guī)定。
4．10．1殼體試驗的試驗持續(xù)時間應(yīng)不少于表3的規(guī)定。表3公稱通經(jīng)DN，mm≤5065~200≥250短試驗持續(xù)時間，S
4．10．2密封和上密封試驗的試驗持續(xù)時間應(yīng)不少與表4的規(guī)定。表4
公稱通經(jīng)DN
4．10．3試驗持續(xù)時間除應(yīng)符合表3、表4的規(guī)定外，還應(yīng)滿足具體的檢漏方法對試驗持續(xù)時間的要求5試驗方法和步驟
應(yīng)行上密封試驗和殼體試驗，然后進行密封試驗。
5．1上密封試驗
封閉閥門進口和出口，放松填料壓蓋（如果閥門設(shè)有上密封檢查裝置，且在不放松填料壓蓋的情況下能夠可靠地檢查上密封的性能，則不必放松填料壓蓋），閥門處于全開狀態(tài)，使上密封關(guān)閉，給體腔充滿試驗介質(zhì)，并逐漸加壓到試驗壓力，然后檢查上密封性能。
5．2殼體試驗
封閉閥門進口和出口，壓緊填料壓蓋以便保持試驗壓力，啟閉件處于部分開啟狀態(tài)。給體腔充滿試驗介質(zhì)，并逐漸加壓到試驗壓力（止回閥應(yīng)從進口端加壓），然后對殼體（包括填料函及閥體與閥蓋聯(lián)結(jié)處）進行檢查。
5．3主要閥類的加壓方法按表5的規(guī)定。但對于規(guī)定了介質(zhì)流通方向的閥門，應(yīng)按規(guī)定的流通方向加壓（止回閥除外）。試驗時應(yīng)逐漸加壓到規(guī)定的試驗壓力，然后檢查密封副的密封性能。
表5
閥類加壓方法
閘閥球閥旋塞閥封閉閥門兩端，啟閉件處于微開啟狀態(tài)，給體腔充滿試驗介質(zhì)，并逐漸加壓到試驗壓力，關(guān)閉啟閉件，釋放閥門一端的壓力。閥門另一端也按同樣方法加壓。有兩個獨立密封副的閥門也可以向兩個密封副之間的體腔引入介質(zhì)并施加壓力
截止閥隔膜閥應(yīng)在對閥座密封不利的方向上向啟閉件加壓。例如：對于截止閥和角式隔膜閥，應(yīng)沿著使閥瓣打開的方向引入介質(zhì)并施加壓力
蝶閥應(yīng)沿著對密封不利的方向引入介質(zhì)并施加壓力。對稱閥座的蝶閥可沿任一方向加壓止回閥應(yīng)沿著使閥瓣關(guān)閉的方向引入介質(zhì)并施加壓力
6評定指標
6．1殼體試驗
殼體試驗時，承壓壁及閥體與閥蓋聯(lián)結(jié)處不得有可見滲漏，殼體（包括填料函及閥體與閥蓋聯(lián)結(jié)處）不應(yīng)有結(jié)構(gòu)損傷。
如無特殊規(guī)定，在殼體試驗壓力下允許填料處泄漏，但當成試驗壓力降到密封試驗壓力時，應(yīng)無可見泄漏。
6．2上密封試驗
在試驗持續(xù)時間內(nèi)無可見泄漏。
6．3密封試驗
密封試驗的大允許泄漏量見表6的規(guī)定。表6中的泄漏量只適用于向大氣排放的情況。*適用于非金屬彈性密封閥門，B、C、D級適用于金屬密封閥門。其中：B級適用于比較關(guān)鍵的閥門，D級適用于一般的閥門。各類閥門的大允許泄漏量（等級）應(yīng)按有關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定。如果有關(guān)標準未作具體規(guī)定，則非金屬彈性密封閥門按*要求，金屬密封閥門按D級要求。如用戶要求按B級或C級時，應(yīng)在訂貨合同中規(guī)定。表6試驗介質(zhì)大允許泄漏，mm3/S*
B級C級D級液體在試驗持續(xù)時間內(nèi)無可見泄漏
0.01×DN0.03×DN0.1×DN氣體
0.3×DN
3×DN
30×DN
GB/T13927-2008標準制定的主要參照依據(jù)為ISO5208-2008,但在標準的實際生產(chǎn)應(yīng)用中有不同的理解和分歧,建議對GB/T13927-2008標準及時進行補充修訂,使標準更好地為產(chǎn)品生產(chǎn)和檢驗服務(wù)。
參考文獻
〔1〕ISO5208-2008,工業(yè)閥門金屬閥門的壓力試驗〔S〕.
〔2〕SH3518-2000,閥門檢驗與管理規(guī)程〔S〕.
〔3〕JB/T9092-1999,閥門的檢驗和試驗〔S〕.
與本文論文相關(guān)的論文有:耐高溫高壓的新型閥門密封件
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