國家標準《工業閥門壓力試驗》

　　國家標準《工業閥門壓力試驗》
　　
　　上海申弘閥門有限公司
　　
　　工業通用閥門壓力試驗本標準參照采用國標標準GB/T13927—1992《工業用閥門閥門的壓力試驗》。隨著標ISO5208-1982《工業閥門閥門的壓力試驗》修訂升級為ISO5208-2008《工業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、不同結構的金屬閥門,覆蓋面廣,被閥門制造廠家廣泛采用,在閥門的生產試制及檢驗過程中起著非常重要的指導作用。本文對GB/T13927-2008標準在實施過程中發現的有關技術規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主題內容與適用范圍
　　
　　本標準規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,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,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、調節閥、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術語
　　
　　2．1試驗壓力
　　
　　試驗時閥門內腔應承受的計示壓力。
　　
　　2．2殼體試驗
　　
　　對閥體和閥蓋等聯結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結處在內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試驗持續時間
　　
　　在試驗壓力下試驗所持續的時間。
　　
　　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（具有上密封結構的閥門應做該項試驗）；
　　
　　c．密封試驗。
　　
　　2、分析
　　
　　(1)GB/T13927-2008標準對GB/T13927-92標準的幾項主要內容進行了修訂。
　　
　　①標準名稱按標準的名稱修改為《工業閥門壓力試驗》。
　　
　　②增加了“允許工作壓差”、“雙截斷與排放閥門”的術語解釋。
　　
　　③增加了“試驗相關規定”章節,此章節重點強調買方的權限及根據買方的要求可進行的密封試驗的選擇項目。
　　
　　④修改了“試驗要求”章節中的“試驗項目、試驗持續時間”等要求,重點強調了對試驗介質和試驗壓力的安全性評估。
　　
　　⑤“試驗方法和步驟”章節中,調整了“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工藝上及工序安排上更具合理性。
　　
　　⑥修改了“試驗結果要求”章節中的“泄漏率要求”等內容,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,單位時間內的液體泄漏滴數和氣體泄漏氣泡數,避免了舊標準中對液體泄漏滴數的換算,使用更準確方便。
　　
　　⑦GB/T13927-2008標準中對試驗介質中的液體介質提出了進一步要求,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節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標準更好的指導實際生產,應對“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殼體試驗要求時,試驗壓力應不大于
　　
　　4.7.1.2款的規定,且必須行液體介質的殼體試驗,在液體介質的試驗合格后,才進行氣體介質的殼體試驗,并應采取相應的安全保護措施。”。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優先按
　　
　　4.7.1.1款執行,只有當訂貨合同有氣體介質殼體試驗的要求時,殼體試驗壓力才按
　　
　　4.7.1.2款執行,且必須行液體介質的殼體試驗,在液體介質的試驗合格后,才進行氣體介質的殼體試驗。因此
　　
　　4.7.1.3款的內容應當是對4.7.1.1款、4.7.1.2款內容的補充和注解,而不應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,顯然試驗壓力為0.6MPa±0.1MPa的要求在使用中沒有實際意義。閥門氣體介質密封試驗時,應按其公稱通徑和公稱壓力分成不同范圍,明確規定閥門氣體密封試驗的壓力。在這一點上,GB/T13927-92標準規定的更為具體。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滲漏的涂層，但允許進行無密封作用的化學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，允許涂敷按設計規定選用的油脂。
　　
　　4．4試驗過程中不應使閥門受到可能影響試驗結果的外力。
　　
　　4．5如無特殊規定，試驗介質的溫度應在5~40℃之間。
　　
　　4．6下列試驗介質由制造廠自行選擇，但應符合表1和表2的規定；
　　
　　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，應排除閥門腔體內的氣體。用氣體作試驗時，應采用安全防護措施。
　　
　　4．8進行密封和上密封試驗時，應以設計給定的方式關閉。
　　
　　4．9試驗壓力應符合規定。
　　
　　4．9．1殼體試驗的試驗壓力按表1的規定。表1公稱壓力PN，MPa
　　
　　試驗介質試驗壓力＜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，按有關產品標準的規定。當有關標準未作規定時，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的規定。
　　
　　表2公稱通經DN，mm公稱壓力PN，MPa試驗介質試驗壓力≤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時間內應維持不變。4．10試驗的持續時間應符合規定。
　　
　　4．10．1殼體試驗的試驗持續時間應不少于表3的規定。表3公稱通經DN，mm≤5065~200≥250短試驗持續時間，S　　
　　4．10．2密封和上密封試驗的試驗持續時間應不少與表4的規定。表4
　　
　　公稱通經DN
　　
　　4．10．3試驗持續時間除應符合表3、表4的規定外，還應滿足具體的檢漏方法對試驗持續時間的要求5試驗方法和步驟
　　
　　應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，使上密封關閉，給體腔充滿試驗介質，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。給體腔充滿試驗介質，并逐漸加壓到試驗壓力（止回閥應從進口端加壓），然后對殼體（包括填料函及閥體與閥蓋聯結處）進行檢查。
　　
　　5．3主要閥類的加壓方法按表5的規定。但對于規定了介質流通方向的閥門，應按規定的流通方向加壓（止回閥除外）。試驗時應逐漸加壓到規定的試驗壓力，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，給體腔充滿試驗介質，并逐漸加壓到試驗壓力，關閉啟閉件，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并施加壓力
　　
　　截止閥隔膜閥應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，應沿著使閥瓣打開的方向引入介質并施加壓力
　　
　　蝶閥應沿著對密封不利的方向引入介質并施加壓力。對稱閥座的蝶閥可沿任一方向加壓止回閥應沿著使閥瓣關閉的方向引入介質并施加壓力
　　
　　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結處不得有可見滲漏，殼體（包括填料函及閥體與閥蓋聯結處）不應有結構損傷。
　　
　　如無特殊規定，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，應無可見泄漏。
　　
　　6．2上密封試驗
　　
　　在試驗持續時間內無可見泄漏。
　　
　　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）應按有關產品標準的規定。如果有關標準未作具體規定，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，應在訂貨合同中規定。表6試驗介質大允許泄漏，mm3/S*
　　
　　B級C級D級液體在試驗持續時間內無可見泄漏
　　
　　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為ISO5208-2008,但在標準的實際生產應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,使標準更好地為產品生產和檢驗服務。
　　
　　參考文獻
　　
　　〔1〕ISO5208-2008,工業閥門金屬閥門的壓力試驗〔S〕.
　　
　　〔2〕SH3518-2000,閥門檢驗與管理規程〔S〕.
　　
　　〔3〕JB/T9092-1999,閥門的檢驗和試驗〔S〕.
　　
　　與本文論文相關的論文有:耐高溫高壓的新型閥門密封件