管线阀门试验方法

石油、天然气管线和管道系统用阀门统称为管线阀门。该型阀门的公称压力通常在 PN20 ~PN400、公称尺寸不大于 DN1500,压力等级在 Class150~Class2500、公称尺寸不大于 NPS60 的管线系统用球阀、闸阀、旋塞阀和止回阀。下面大家来学习该型阀门的相关性能试验方法。

1、总则

1.1 压力试验过程应有操作程序的书面文件和操作过程的记录。

1.2 壳体试验、高压密封试验和高压上密封试验的介质为清洁水(可以加入防锈剂)。气体密封试验和低压上密封试验的介质为空气或氮气。

1.3 壳体的压力试验应在阀门油漆之前完成,阀门表面不应涂漆或涂有其他可以掩盖表面缺陷的涂层(用于保护阀门表面的涂层在试验前可以使用,但不应掩盖孔隙、气孔、砂眼等缺陷)。

1.4 除采用油脂密封的阀门外(如油封旋塞阀),其他阀门密封试验时,密封面不应有影响密封的油脂存在。如果装配需要,可以使用黏度不超过煤油的润滑剂。

1.5 进行密封试验时,在阀门两端不应施加对密封面泄漏有影响的外力,关闭阀门的操作力矩不应超过阀门设计的关闭力矩。

1.6 试验后,应采取措施清除阀门内的积水,并吹干。

1.7 阀门进行各项压力试验时,保持试验压力的最短持续时间按表 1 的规定。

表 1 管线阀门保持试验压力的持续时间对照表

表 1 保持试验压力的持续时间

1.8 试验压力:

a)壳体试验采用液体介质的,试验压力按阀门材料 38℃ 时最大允许工作压力值的 1.5 倍;

b)壳体(气体)试验压力和高压(气体)密封试验压力按阀门 38℃ 时最大允许工作压力值的 1.1 倍;

c)高压(液体)密封试验压力和上密封试验压力按阀门 38℃ 时最大允许工作压力值的 1.1 倍;

d)低压(气体)密封和低压上密封试验压力为 0.4MPa~0.7MPa。

2、壳体试验

2.1 封闭阀门两端,阀门部分开启,将阀体内充满试验介质,缓慢加压,阀门填料压盖应压紧到足以保持试验压力,使填料箱部位能受到试验压力。带泄压阀的阀门,应当在泄压阀安装前进行壳体压力试验。

2.2 阀杆密封不可调节的阀门(如 O 形圈,单层密封圈或类似的填料),在试验压力下,阀杆密封处应无可见泄漏。

2.3 在试验压力持续期间,阀门的壳体和各连接处,不应有可见渗漏,或无结构损伤。

2.4 订货合同有要求时,壳体的高压气体试验应在液体介质的壳体试验之后进行。

3、上密封试验

3.1 具有上密封结构的阀门,应进行上密封试验。

3.2 封闭阀门两端,将阀体内充满试验介质,向阀门体腔内施加介质压力;采用液体介质进行上密封试验时,阀门应处于部分开启状态,阀门填料压盖处于松开状态,并排除阀门内腔的气体,然后再将阀门完全开启后向阀门体腔内加压;采用气体介质进行上密封试验时,阀门应处于完全开启状态,阀门填料压盖应处于松开状态,直接向阀门体腔内加压。

3.3 在试验压力持续期间,检查阀门填料函处的泄漏情况,不准许有可见泄漏。

4、密封试验

4.1 试验方法

4.1.1 除止回阀外,单向密封的阀门:封闭阀门两端,阀门部分开启,将阀门内充满试验介质,然后关闭阀门,从阀门允许流向密封一端施加介质试验压力并保持该试验压力,在阀门的出口端检测泄漏率。阀体中腔有泄放的,开启阀体中腔泄放阀门或拆除堵头,在此泄压口处检测阀座泄漏率。

4.1.2 双向密封的阀门:封闭阀门两端,阀门部分开启,将阀体内充满试验介质,然后关闭阀门;分别在阀门的两个进口端施加介质压力并保持,在另一端检测泄漏率。

4.1.3 截断和泄放阀门(BB 型):封闭阀门两端,阀门部分开启,开启阀体中腔泄放阀门或拆除堵头,应当有试验介质水排出,将阀体内充满试验介质,然后关闭阀门;向阀门截断阀座的进口端施加介质压力并保持,在中腔泄压口处检测泄漏率。

4.1.4 双截断和泄放阀(DBB):封闭阀门两端,阀门部分开启,开启阀体中腔泄放阀门或拆除堵头,应当有试验介质水排出,将阀体内充满试验介质,然后关闭阀门;同时向阀门两个进口端施加介质压力并保持,在中腔泄压口处检测泄漏率。

4.1.5 双隔离和泄放阀(DIB-1 型):每个阀座应在两个介质流动方向进行试验。

封闭阀门两端,阀门部分开启,开启阀体中腔泄放阀门或拆除堵头,应当有试验介质水排出将阀体内充满试验介质,然后关闭阀门;试验压力应分别施加在阀门的两个进口端并保持,在中腔泄压口处检测阀座的泄漏。

此后,将阀门的两端试验介质压力泄放,阀体中腔充满试验介质,通过中腔泄放接口施加介质压力并保持,同时在阀门的两端检测阀座的泄漏率。

4.1.6 双隔离和泄放阀(DIB-2 型):双向阀座应在两个介质流动方向进行试验,单向座在介质流动方向进行试验。

a)封闭阀门的两端,阀门部分开启,开启阀体中腔泄放阀门或拆除堵头,应当有试验介质水排出,将阀体内充满试验介质,然后关闭阀门;分别在每个进口端施加试验压力,在中腔泄压接口处检测泄漏率。

b)在a)试验后,进行双向座的另一个流动方向的试验;将阀门的两端试验介质压力泄放,阀体中腔内充满试验介质,通过中腔泄放接口施加介质压力并保持,检测双向座进口的泄漏率。

4.1.7 止回阀:封闭止回阀的介质流向的出口端,将该端至密封面处充满试验介质,施加介质压力并保持。在阀门介质流向的进口端检测泄漏率。

4.2 试验结果

4.2.1 试验压力持续期间,弹性密封阀门和油封旋塞阀不应有可见的泄漏,金属-金属密封结构的阀门,其密封面最大允许泄漏率应不超过 GB/T 13927-2008 的 D 级要求。

4.2.2 双截断和泄放阀(DBB),两个阀座进口端同时施加压力的,试验期间,在中腔泄压口处检测的最大允许泄漏率应不超过 GB/T 13927-2008 的 D 级要求的 2 倍。

4.2.3 订货合同中有规定,按合同规定的允许泄漏率。

5、压力试验后的阀体中腔接口安装

所有压力试验完成后,阀门排尽试验液体。按操作规程将泄放接口处的阀门或堵塞安装。

6、导静电试验

选取未经使用的干燥阀门,至少经过 5 次启闭后,用万用表进行球体、闸板、旋塞、阀杆与阀体之间的电阻值测定,所测电阻值应不大于 10Ω。

7、操作力矩或推力的检测

除止回阀外,将阀门安装在工作台架上,封闭阀门从进口流向要求的一端,施加最大额定工作压力值(最大压差)或合同规定的工作压差,阀门的另一端通大气,用扭矩测力扳手缓慢启闭操作阀门,测量阀门的转矩值。


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(大口径)管线阀门水压壳体强度/水密封试验装置实拍图

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