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低温阀门试验
    低温阀门包括低温球阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀等,主要用于三十万吨乙烯,液化天然气等化工装置上。输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等,不但易燃易爆,而且在升温时要气化,气化时,体积膨胀数百倍。
  液化天然气阀门的材料非常重要,材质不合格,会造成壳体及密封面的外漏或内漏;零部件的综合机械性能、强度和钢度满足不了使用要求甚至断裂。导致液化天然气介质泄漏引起爆炸。因此,在开发、设计、研制液化天然气阀门的过程中,材质是首要关键的问题。

  经过多年制造,已积累了丰富的经验,从设计、工艺到制造日趋成熟,并已开发形成了低温阀门的系列产品。 

    为了保证低温阀能在低温下安全可靠地运行,在低温阀的设计和制造方面有一些特殊的考虑和要求。同样,低温阀的试验与普通阀门也有所不同。下面就JB/T7749-1995《低温阀门技术条件》和英国BS6364:R1998《低温阀门》的试验方法,试验要求和度验装置作简略的介绍。

    1)试验前的准备
  ①清除阀门零件的油渍,将它们擦干并在干净、没有灰尘和油渍的环境下将阀门安装好。
  ②将螺栓拧紧到预定的力矩值或拉力值,并记录下该值。
  ③用合适的热电耦与阀门连接,从而能在整个试验过程中监控阀体、阀盖的温度。
  2)试验
  ①将阀门安装在试验容器内并连接好,要确保阀门填料处在窗口顶部没有汽化气体的位置。
  ②在室温下用氦气以最大阀座试验压力进行初始的系统验证试验,以确保阀门是在合适的状态下,然后开始进行试验。
  ③将阀门浸入液氮中进行冷却,液体的水平面至少遮盖住阀体与阀盖的连接部位。在整个冷却过程中一直向阀门提供氦气。在冷却过程中,用安装在适当位置上的热电偶对阀体和阀盖的温度进行监控。
  ④当阀体和阀盖的温度达到-196度时,进行下述a)~e)的程序:
  a)阀门在试验温度下至少浸1h,直到所有的温度都已达到稳定。用热电偶测定温度以确信阀门的温度达到均匀。
  b)在试验温度下重复②所述的初始验证试验。
  c)打开、关闭阀门20次,至少应测定第一次和最后一次操作时的开启力和关闭力
  d)在阀门的进口侧进行阀座压力试验。能够双向密封的阀门,对两个阀座分别进行试验。从表2-24所给出的增量值逐步升压,直到升至额定的阀座试验压力。
  在阀座额定值已由制造厂给定的情况下,则将制造厂所定的值作为额定的阀座试验压力。在各压力级下测定并记录泄漏率。
  流量计所测出得的泄漏率不得超过200mm3/s×DN(对于止回阀)及100mm3/s×DN(对于所有其他阀门)。
  e)使阀门处在开启位置,关闭阀门出口侧目而视的针阀(见图2-47),将阀腔中的压力升至阀座试验压力。
  将该压力保持15min,检查阀门材料处及阀体与阀盖连接处是否泄漏。应无可见泄漏。
  ⑤使阀门恢复到室温,然后进行下列a)和b)的步骤,并将结果与④的结果比较。
  a)重复进行②所述的氦气验证试验。测定并记录通过阀门的泄漏。
  b)测定并记录阀门的开启力矩和关闭力矩。
  ⑥试验完成后,在清洁、无尘的环境中将阀门拆开,以便检验所有零件的磨损和损坏情况。
  1.低温阀门试验(JB/T7749-1995)
  (1)试验条件
  低温阀门的低温试验在常温试验合格后进行。
  试验前应消除阀门水分和油脂,拧紧螺栓至预定的力矩或拉力,记录其数值。用符合试验要求的热电偶与阀门连接,试验过程中临测阀体、阀盖的温度。低温试验冷却介质为液氮与酒精的混合液或液氮,试验介质为氦气。
  (2)试验步骤
  1)低温阀门试验装置。将阀门安装在试验容器里,并接好所有接头,保证阀门填料处在容器上部,且温度保持在0度以上。
  2)在常温及最大阀门试验压力下,使用氮气做初如检测试验,确保阀门在合适的条件下进行试验。
  3)将阀门浸入液氮与酒精的混合液或液氮中冷却至阀门低温工况温度,其水平面盖住阀体与阀盖。
  4)在低温工况温度下,按下列步骤进行操作:
  ①在低温工况温度下,浸泡阀门直到各处的温度稳定为止,用热电偶测量保证阀门各处温度的均匀性;
  ②在试验温度下,重复2.11.1(2)-2)的初始检测试验;
  ③在试验温度和阀门的公称压力下,开关阀门5次做低温操作性能试验,配有驱动装置的阀门按上述要求做动作试验;
  ④在最大阀门试验压力下,按阀门的正常流向做阀门密封试验,对于双向密封的阀门应分别进行试验,用流量计测量泄漏量时,其泄漏率应符合表2-23规定;
  ⑤阀门处在开启位置时,关闭阀门出口端的针形阀(见图2-46,并向阀体加压至密封试验压力,保持15min,检查阀门填料处、阀体和阀盖连接处的密封性;
  ⑥阀盖上密封的检查,有上密封的阀门应做上密封试验,试验时阀门全开,两端封闭,向阀内通入氦气至密封试验压力为止,松开填料压盖,检查上密封的密封性。
  5)低温性能的试验结果应符合表2-23的规定。
  6)将阀门恢复到环境温度,重复2.11.1(2)-2)氦气检验试验,测量并记录阀门的泄漏量,开关扭矩并把结果与2.11.1(2)-2)所得读数进行比较。
  7)试验结束后,在干净无尘的环境中拆阀,检查拆卸的难易程度并检验各零部件的磨损和损坏情况。
  8)代温试验合格的阀门应进行清洁、干燥,阀门处于关闭状态。
  2.BS6364"低温阀门技术条件"标准有关低温阀试验的内容
  低温阀不仅应符合BS6364的规定,同时还要符合相应的产品标准的规定。BS6364标准的适用范围是:
  ①DN≥15mm,其公称尺寸最大值由相应的产品标准确定;
  ②温度范围是-50度~-196度。
  试验项目包括:①壳体试验;②壳体密封试验;③阀座密封试验;④低温试验。
  (1)壳体试验
  低温阀守则体试验的方法和要求与普通阀门相同。但要注意两点:①对于奥氏体不锈钢阀门,水压试验所用水的氯化物含量不应超过30×10-6(ppm);②水压试验后,阀门的每个零部件应彻底洗净并清除油渍。
  (2)壳体密封试验
  水压或气压壳体试验后,在阀体和阀盖的连接处,阀门的填料处擦上肥皂或浸入水中,用干燥的无油空气或氮气进行壳体密封试验。其余与普通阀门相同。
  (3)阀座密封试验
  用干燥的无油空气或隋性气体进行试验,其余与普通阀门相同。
  (4)船用的阀门应做低温试验。对于所有其他用途的阀门,只是在用户提出要求的时候才进行低温试验。低温试验的温度为-196度。