海底管道阀门(以下简称阀门)是指海底管道系统中的球阀、止回阀、闸阀和旋塞阀等。额定压力值在 PN420 以内。今天大家来学习关于该类阀门补充试验要求的内容。
每一个阀门在装运之前都应经过测试。采购方应规定实行以下内容中哪一项特殊的辅助测试。除非特别同意,用于气体介质的阀门应按照 4.2 的要求进行气压测试。
1、概述
本附录指定了制造商要做的阀门附加试验要求(如果采购方指定)。如果本附录未明确试验次数,采购方还应指定试验次数。
2、液压试验
根据约定,液压试验的试验压力可高于"壳体液压测试"和"液压阀座试验"的规定压力,并且/或者持续时间可高于表 2 或者表 3 规定的时间。
3、低压气体阀座试验
根据"低压气体阀座测试"的阀座密封试验,可进行重复测试,采用空气或氮气为介质,试验压力在 0.05MPa(0.5bar,7.3psi)~0.10MPa(1.0bar,14.5psi)之间。
低压气体阀座密封试验可接受的泄漏量标准为:
——对于软阀座阀门和油封旋塞阀,泄漏率为 ISO 5208:2008 A 级(无可见泄漏);
——对于金属阀座截断阀,泄漏率为 ISO 5208:2008 C 级;
——对于金属阀座止回阀,泄漏率为 ISO 5208:2008 D 级。
4、高压气体试验
4.1 概述
高压气体试验应在壳体液压试验后进行。
警告:高压气体试验具有一定的潜在风险,应视情况采取适当的安全预防措施。
4.2 壳体试验
需要进行壳体高压气体试验的阀门由采购方指定,试验介质为氮气或惰性气体。最小的试验压力应为 1.1 倍的"压力与温度等级"中规定的材料在 38℃(100℉)下的压力额定值。试验持续的时间应符合表 1 的规定。
表 1 壳体气压试验的最小持续时间
阀门尺寸 | 试验持续时间 | |
DN | NPS | h |
15~40 | 1/2~11/2 | 2 |
50~450 | 2~18 | 4 |
≥500 | ≥20 | 6 |
可接受的泄漏率标准为无可见泄漏,除非试验中采用质谱分析仪对含有氦气的氮气进行跟踪测量;任何泄漏点的最大的允许泄漏量为 0.27mL/min。
4.3 高压气阀座试验
阀座试验应以氮气或惰性气体为试验介质,按"液压阀座试验"的规定来实行。试验压力的持续时间应符合表 3 的规定。
可接受的泄漏率标准为:
——对于软阀座阀门和油封旋塞阀,泄漏率为 ISO 5208:2008 A 级(无可见泄漏);
——对于金属密封阀座阀门,泄漏率为 ISO 5208:2008 D 级的 2 倍,除非特别规定。
5、高压舱评定试验
如果指定,阀门应按书面程序进行高压舱试验,最小试验压力应等于 1.1 倍的设计水深。商定的测试方法可模拟阀门的操作要求,包含阀门静态试验和功能试验。
当环境指定后,可根据协议使用试验工装。
例如:当大的组合件不适于进行所有试验或者包含特殊的密封方式。
表 2 壳体气压试验的最小持续时间
阀门尺寸 | 试验持续时间 | |
DN | NPS | h |
15~40 | 1/2~11/2 | 1 |
50~100 | 2~4 | 2 |
150~250 | 6~10 | 4 |
>300 | >12 | 6 |
6、阴极保护连续性试验
如果阀门被安装在阴极保护系统中,在阀门涂漆之前,应检查阀门所有的外部设施,驱动器和其他连接装置的导电性。
导电性的测量应采用不超过 12V 的直流电源。测量的电阻值不应超过 10Ω。
7、密封型式试验
如果阀杆、阀轴或阀体连接处采用多道密封,每处密封至少取一个试样进行测试,该试样与阀体密封具有同样的尺寸、类型和额定值,以便确认每个单独密封的有效|生。
可指定试验的流体,应为水、氮气或惰性气体。
除非特别规定,一般试验压力和持续时间应根据"壳体液压测试"和(或)2 的规定实行。
如果有临时测试端口的要求,这些端口应根据规定被塞紧和密封。
8、双截断与泄放(DBB)阀
在阀门半开状态下,阀门和阀腔应完全充满试验介质。然后使阀门关闭,阀体上的放空阀开启,使试验介质从阀腔试验接口流出。试验压力应同时加载在阀门两端。
通过阀腔接口的溢流,可监测阀座的密封性。
9、双隔离与泄放(DIB-1)阀(两个阀座均为双向密封)
每个阀座的两个密封方向均应进行试验。
如配有阀腔泄压阀,试验时应被移除。在阀门半开状态下,阀门和阀腔应充满试验介质,直到试验介质从阀腔泄放口流出。
在进行阀腔方向的阀座密封试验时,阀门应关闭。试验压力应连续的加载到阀门两端,从上游端分别测试每个阀座。经由阀腔压力泄放口,可监测泄漏量。
之后,每个阀座应进行下游方向的测试。阀门两端流体均被排放,阀腔充满试验介质。加载试验压力的同时,可经由两端每个阀座监测泄漏量。进行下游方向的阀座密封试验时,部分阀门设计需要平衡上游和阀腔的压力。
10、双隔离与泄放(DIB-2)阀(一个阀座单向密封,一个阀座双向密封)
双向密封阀座应进行两个方向的密封试验。
如配有阀腔泄压阀,试验时应被移除。在半开状态下,阀门和阀腔应充满试验介质,直到试验介质从阀腔泄放口流出。
在进行阀腔方向的阀座密封试验时,阀门应关闭。试验压力应连续地加载到阀门两端,从上游端分别测试每个阀座。经由阀腔压力泄放口,可监测泄漏量。
在通过阀腔进行双向密封阀座的密封试验时,试验压力应连续地加载到阀腔和上游端。可经由阀门下游方向对泄漏量进行监测。
表 3 壳体气压试验的最小持续时间
阀门尺寸 | 试验持续时间 | |
DN | NPS | h |
15~40 | 1/2~11/2 | 5 |
50~100 | 2~4 | 10 |
>150 | >6 | 30 |
11、扭矩/推力功能试验
在由采购方指定压力后的下列操作条件下,对球阀、闸阀或旋塞阀操作过程中最大的扭矩或推力进行测试:
a)阀门加压,阀腔压力为大气压力的状态下,阀门由开启到关闭;
b)启闭件两端加压,阀腔压力为大气压力状态下,阀门由关闭到开启;
c)启闭件一端加压,阀腔压力为大气压力状态下,阀门由关闭到开启;
d)与 c)一样,但是在启闭件另一端加压。
扭矩或推力的测试应在阀座没有注入密封脂的前提下进行,除非密封脂是主要密封方式。如果为了装配需要,可使用黏度不超过 SAE 10W 的机油或相当的润滑油。
推力和扭矩测试应在壳体液压强度试验后进行。如果有指定,可在任何低压气体阀座试验之前进行。
扭矩或推力的测试结果应以文件的形式提交,并且不应超过制造商证明文件中规定的开启扭矩/推力。
12、传动链强度试验
12.1 概述
试验时的扭矩应为下列中的较大值:
——2 倍的制造商预估的开启扭矩/推力;
——2 倍测试的开启扭矩/推力。
启闭件关闭时加载试验扭矩,最短保持时间为 1min。
注:对于闸阀,推力可是拉力或压力,应采用最苛刻的条件。
12.2 验收标准
试验不应导致传动链发生任何可见的永久变形。
对于球阀和旋塞阀,当传递设计扭矩时,延长的传动链总的扭转偏差不应超过阀座和启闭件重叠接触的角度。
13、阀腔泄压试验
13.1 频次
每个阀门均应测试。
如果阀腔具有在开启和关闭的两个位置,通过启闭件或阀座密封周围的小孔使阀腔的超压得以防止,阀腔泄压试验可不做。
13.2 带有内部自泄压阀座的固定式球阀和带导流孔闸阀带有内部自泄压阀座的固定式球阀和带导流孔闸阀的阀腔泄压试验应按以下程序进行:
a)使阀门保持半开启的状态,充满水;
b)关闭阀门,使水从阀门两端的测试接口流出;
C)对阀腔进行加压,直到阀座将阀腔压力泄放至阀门端部,记录此时的泄放压力;
d)对于具有第二道阀座泄放类型的阀门,持续加压,直到阀腔第二道阀座泄压。记录此时第二道阀座的泄放压力。
在小于 1.33 倍的阀门额定压力下,泄放失效,应拒收。
13.3 浮动式球阀
对于浮动式球阀的阀腔泄压试验,应按以下程序进行:
a)阀门在半开状态下,加压至 1.33 倍的阀门额定压力,额定压力应为"压力与温度等级"中相应材料在 38℃(100℉)下的压力;
b)关闭阀门,两端放空至大气压力;
C)开启阀门至半开状态,对阀腔内截留的试验介质的释放进行监测。
如果监测到阀腔内截留带压介质,则被视为不应接受。
14、附加试验
采购方可指定本标准未包含的附加试验要求。