?高壓閥門的密封性能是確保其在高壓工況下安全運行的關鍵指標,測試方法需遵循相關標準(如 API、ISO、GB 等),并根據(jù)閥門類型(閘閥、截止閥、球閥等)和使用場景選擇合適的測試方案。以下是常見的密封性能測試方法及要點:
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一、測試前的準備工作
閥門狀態(tài)檢查
閥門需清潔無雜質,密封面無損傷、劃痕或腐蝕,零部件安裝正確(如閥座、密封圈、墊片等)。
確認閥門驅動裝置(如手輪、電動 / 氣動執(zhí)行器)操作靈活,無卡滯。
測試介質選擇
常用介質:水(適用于低壓或液壓測試)、空氣 / 氮氣(氣壓測試,需注意安全)、煤油(滲透測試)、油類(高壓密封測試)。
介質溫度和壓力需符合測試標準(如常溫常壓低、高溫高壓需特殊設備)。
二、主要密封性能測試類型及方法
1. 殼體強度測試(Shell Test)
目的:驗證閥門殼體(閥體、閥蓋等承壓部件)在高壓下的抗破裂能力,確保無泄漏。
測試方法:
將閥門完全開啟,封閉進出口,從閥體腔體內注入介質(如水),緩慢升壓至額定壓力的 1.5 倍(如 API 598 標準),保壓至少 15 分鐘。
觀察殼體外表面、連接處(如法蘭、閥蓋螺栓)是否有滲漏、變形或破裂。
合格標準:無可見泄漏,殼體無永久性變形。
2. 密封面泄漏測試(Seat Leakage Test)
目的:檢測閥門關閉時密封面(閥瓣與閥座、球體與閥座等)的密封性能,防止介質泄漏。
根據(jù)閥門類型分為不同測試方向:
單向密封閥門(如截止閥、止回閥):介質從關閉方向的高壓側注入,測試密封面在單方向壓力下的密封性。
雙向密封閥門(如閘閥、球閥):需從兩側分別進行測試,確保雙向密封。
常見密封面測試方法
上密封測試(Backseat Test):
適用于帶閥桿上密封結構的閥門(如閘閥、截止閥)。
閥門開啟,向閥桿填料函上方注入介質(如壓力為額定壓力的 1.1 倍),保壓 10~30 分鐘,觀察填料函處是否泄漏。
目的:驗證閥桿上密封裝置的密封性,防止介質沿閥桿泄漏。
正向密封測試(Forward Seat Test):
閥門關閉,介質從進口側注入,出口側開放,升壓至額定壓力的 1.1 倍,保壓時間根據(jù)口徑大小確定(如 DN50 以下保壓 15 秒,DN150 以上保壓 60 秒)。
觀察出口側是否有泄漏,泄漏量需符合標準(如 API 598 規(guī)定軟密封閥門零泄漏,金屬密封允許微量泄漏)。
反向密封測試(Backward Seat Test):
閥門關閉,介質從出口側注入,進口側開放,測試方法同正向密封,驗證密封面在反向壓力下的密封性。
3. 氣泡測試(Bubble Test)
適用于低壓或氣體介質閥門,如氣動閥門、燃氣閥門。
方法:閥門關閉,注入低壓氣體(如 0.6~0.8MPa 空氣),在密封面外側涂抹肥皂水,觀察是否產(chǎn)生氣泡,氣泡數(shù)量即泄漏量。
標準:單位時間內氣泡數(shù)不超過規(guī)定值(如每分鐘≤5 個氣泡為合格)。
4. 壓降測試(Pressure Drop Test)
通過測量測試過程中介質壓力的下降速度判斷泄漏量。
方法:閥門關閉并充壓至測試壓力,關閉壓力源,記錄一定時間內的壓力降(如 10 分鐘內壓力降≤0.5% 為合格)。
適用于高壓、大口徑閥門,需高精度壓力表監(jiān)測。
三、特殊工況下的測試要求
高溫高壓測試
模擬閥門實際工作溫度(如 300℃以上)和壓力,使用高溫介質(如熱油)或加熱裝置,測試密封面在熱膨脹狀態(tài)下的密封性。
低溫測試(低溫閥門)
在低溫環(huán)境(如 - 46℃、-196℃)下進行密封測試,驗證材料(如密封圈、閥體)在低溫下的性能,防止冷縮導致泄漏。
氣密封測試(氣體介質閥門)
介質為氮氣或空氣,壓力通常為額定壓力的 1.1 倍,保壓時需重點檢查密封面、連接處的氣體泄漏(可用氣體檢測儀或壓降法)。
四、測試設備與標準
測試設備:高壓試壓泵、壓力傳感器、保壓罐、泄漏量測量裝置(如量筒、氣泡收集器)、溫度控制設備(高溫 / 低溫箱)。
參考標準:
國際標準:API 598(閥門壓力測試)、ISO 5208(工業(yè)閥門泄漏量)、BS 6755(閥門測試方法)。
國家標準:GB/T 13927《工業(yè)閥門 壓力試驗》、GB/T 26480《閥門的檢驗與試驗》。
五、測試注意事項
安全防護:氣壓測試時需固定閥門,遠離人員,防止壓力驟升導致爆炸;高溫測試需佩戴防護裝備。
泄漏量判定:不同標準對泄漏量要求不同(如金屬密封允許微量泄漏,軟密封需零泄漏),需按使用場景選擇標準。
記錄與報告:測試過程需記錄壓力、溫度、保壓時間、泄漏量等數(shù)據(jù),生成測試報告作為質量憑證。
通過以上測試,可全面驗證高壓閥門的密封性能,確保其在石油、化工、天然氣、電力等高壓系統(tǒng)中安全可靠運行。實際測試時需根據(jù)閥門用途、介質特性和行業(yè)標準選擇合適的方法,并由專業(yè)人員操作。