化工閥門微泄漏試驗(yàn)方法

微泄漏型式試驗(yàn)方法、試驗(yàn)程序、結(jié)果評(píng)價(jià)和評(píng)定范圍，論述了閥體端部和閥桿密封部位試驗(yàn)測(cè)量工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為采用真空法檢測(cè)閥門微泄漏的型式試驗(yàn)提供了有效方法。常用的閥門的選型在化工工程設(shè)計(jì)學(xué)上非常的講究,它在很大程度上可以影響到化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全的運(yùn)行.只有對(duì)閥門的適應(yīng)溫度,介質(zhì)要求以及應(yīng)用能效進(jìn)行充分考慮,才能保證其具有良好的合理性與適用性.因此,在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于常用閥門選型應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)選型要點(diǎn),結(jié)合化工設(shè)計(jì)實(shí)際情況進(jìn)行選型設(shè)計(jì)應(yīng)用.本文就化工設(shè)計(jì)中常用閥門的選型方法展開了探討.

1、化工閥門微泄漏試驗(yàn)方法概述
隨著人們對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，石化管道用閥門從滿足基本的限制內(nèi)漏、外漏和操控靈活的條件，發(fā)展到需滿足閥門對(duì)外界環(huán)境的微小排放要求。從環(huán)境要求與行業(yè)發(fā)展分析，微泄漏閥門代表了未來閥門的發(fā)展趨勢(shì)，但是微泄漏用常規(guī)的水壓和氣壓試驗(yàn)無法判定。隨著閥門微泄漏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，和國內(nèi)均制定了閥門微泄漏出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)成為鑒定石化和危害性氣體介質(zhì)等工況閥門的主要規(guī)范。

2、化工閥門微泄漏試驗(yàn)方法型式試驗(yàn)
ISO 15848 將微泄漏定義為任何物理形態(tài)的任意化學(xué)品或化學(xué)品的混合物，其從工業(yè)場(chǎng)所的設(shè)備中發(fā)生的非預(yù)期的或隱蔽的泄漏現(xiàn)象。其主要是采用氦質(zhì)譜檢漏儀對(duì)閥門的外部泄漏( 閥體連接密封處和閥桿密封部位) 進(jìn)行檢測(cè)。按檢測(cè)類型主要分為出廠檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)，由于型式試驗(yàn)具有較長的評(píng)定周期和一定的評(píng)定范圍，且試驗(yàn)要求更苛刻(如熱循環(huán)和機(jī)械循環(huán)) ，對(duì)于批量生產(chǎn)的微泄漏閥門，認(rèn)為其檢測(cè)成本低、質(zhì)量可靠性高，因而逐漸得到廣泛采用。

2.1、試驗(yàn)方法

根據(jù)檢測(cè)漏率范圍不同，閥門微泄漏常用檢測(cè)方法一般分為吸槍法、真空法( 包括包覆法或真空罩法)和噴吹法。一般適用于10-3 ～ 10-7 Pa·m3 /s 之間的微漏率檢測(cè)，其針對(duì)局部漏率檢測(cè)，主要用于ISO 15848 規(guī)定的B 級(jí)和C 級(jí)微泄漏閥門的漏率檢測(cè)。真空法( 圖2) 和噴吹法( 已從ISO 15848中刪除) 一般適用于10-5 ～ 10-13 Pa·m3/s 的微漏率檢測(cè)，其針對(duì)總漏率檢測(cè)，主要用于ISO 15848 規(guī)定的A 級(jí)和B 級(jí)微泄漏閥門的漏率檢測(cè)。

2.2、試驗(yàn)程序

目前，常用的微泄漏型式試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO 15848 - 1: 2006、MESC SPE 77 /300 - 2008( 殼牌標(biāo)準(zhǔn)) 、API 624 - 2014 和TA LUFT VDI 2440 -2000( 德國標(biāo)準(zhǔn)) ，各標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定了閥門微泄漏型式試驗(yàn)的主要參數(shù)，如溫度等級(jí)、熱循環(huán)與機(jī)械循環(huán)次數(shù)、檢測(cè)時(shí)機(jī)、試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)介質(zhì)和閥桿密封調(diào)整次數(shù)等( 圖3) 。

2.3、評(píng)價(jià)與評(píng)定范圍

閥門的微泄漏等級(jí)及檢測(cè)結(jié)果，與閥門的密封材料、結(jié)構(gòu)、配合精度( 如閥桿與填料、填料箱) 、緊固件裝配與預(yù)緊力矩等密切相關(guān)。

3、化工閥門微泄漏試驗(yàn)方法試驗(yàn)工裝
閥體端部測(cè)量工裝采用凸面或凹凸面盲板法蘭、螺栓與纏繞式墊片連接方式，在法蘭上設(shè)置氣源輸入與壓力監(jiān)測(cè)接口、氣體泄放口、閥體流道測(cè)溫塊等。機(jī)加工過程確保配合面的精度，優(yōu)化盲板法蘭氣源輸入口與介質(zhì)排放管路等布置與通用性設(shè)計(jì)，確保滿足試驗(yàn)與安全要求( 圖4) ?？紤]閥門微泄漏型式試驗(yàn)的高溫、低溫、機(jī)械循環(huán)及揮發(fā)性、有毒、易燃或易爆介質(zhì)的腐蝕性等苛刻工況，盲板法蘭材料選擇經(jīng)固溶處理的304 或316 不銹鋼鑄( 或鍛) 件。壁厚按ASME B16. 34 和ASME B16. 5 選取，考慮工藝性、介質(zhì)腐蝕和試驗(yàn)等影響因素增加附加裕量5mm，并參照GB 150 規(guī)定進(jìn)行應(yīng)力與強(qiáng)度校核。

閥門微泄漏型式試驗(yàn)過程中，當(dāng)閥門處于高溫或低溫階段時(shí)，主要進(jìn)行微泄漏測(cè)量的是閥桿密封部位，且應(yīng)采用真空法。根據(jù)閥桿密封結(jié)構(gòu)(如單填料和雙填料) 設(shè)計(jì)的附件可以建立閥桿微泄漏測(cè)量真空室，方法簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)可靠，成本低( 圖5 和圖6) 。單填料閥桿通過雙道O形圈、填料和填料壓蓋在閥桿密封部位建立微泄漏檢測(cè)真空室，并在填料壓蓋上開設(shè)泄漏介質(zhì)檢漏通道和檢漏口。雙填料閥桿密封部位通過上填料、下填料、填料壓蓋、隔環(huán)等在閥桿密封部位建立微泄漏檢測(cè)真空室，并在閥蓋上開設(shè)泄漏介質(zhì)檢漏通道和檢漏口，隔環(huán)上需有與閥桿直通的通孔。

4、化工閥門微泄漏試驗(yàn)方法結(jié)語
隨著化工產(chǎn)品需求量的日益增加,對(duì)產(chǎn)品安全生產(chǎn)也提出更高的要求.而實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標(biāo)關(guān)鍵在于化工管道中閥門設(shè)計(jì)的合理性,要求結(jié)合具體安全設(shè)計(jì)要求,選擇相應(yīng)的閥門.但如何在化工設(shè)計(jì)中進(jìn)行閥門選型,又成為困擾大多企業(yè)的難題,需采取一定的選型方法,以此保證閥門應(yīng)用效果得到發(fā)揮.本文主要對(duì)化工設(shè)計(jì)中閥門基本類型,閥門選型關(guān)鍵要點(diǎn)以及閥門選型具體方法進(jìn)行探析.閥門微泄漏檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步有利于閥門的制造和進(jìn)出口貿(mào)易。閥門微泄漏型式試驗(yàn)真空法檢測(cè)為閥體端部和閥桿密封部位的微泄漏測(cè)量提供了可靠手段，試驗(yàn)附件為檢測(cè)試驗(yàn)的完善和實(shí)施提供了保證，拓展了閥門在不同壓力、溫度( 高溫、低溫) 和機(jī)械循環(huán)等條件下閥桿( 靜、動(dòng)) 密封機(jī)理與閥桿密封結(jié)構(gòu)失效的研究基礎(chǔ)，為閥門微泄漏密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與密封材料的選擇提供了科學(xué)依據(jù)。