今天给大家带来的分享是关于加氢站氢气阀门的通用试验方法与合格指标的内容。
1、基本要求
1.1 阀门的通用试验方法与合格指标应符合 3~11 中的相关规定。阀门试验项目见表 1。
1.2 应对同一个阀门按 3~7 的顺序进行试验,其余试验为平行试验,可采用新的阀门进行试验。
1.3 对采用相同设计、仅公称尺寸不同的一系列阀门进行试验时,应对至少 3 种尺寸的阀门进行试验。试验阀门宜选择最小公称尺寸、中等公称尺寸与最大公称尺寸的阀门。
表 1 阀门试验项目
2、试验条件
2.1 试验压力
除以下两种情况外,试验压力应为阀门的最大允许工作压力:
a)加氢机阀门的试验压力可用加氢机的最大允许工作压力代替;
b)压力系统阀门的试验压力可用该压力系统的最大允许工作压力代替。
2.2 试验温度
试验应在 20℃±5℃ 的常温下进行。低温和高温试验应分别在不高于 -40℃ 和不低于 85℃ 的试验温度下进行。如有特殊要求,低温和高温试验温度可按照要求的温度进行。
2.3 试验介质
试验介质应符合下列规定:
a)极限温度氢循环试验、泄漏试验、超压氢循环试验、弯曲试验、非金属密封件试验、预冷氢气暴露试验、动作循环试验、压力脉冲试验和启闭循环试验的介质为氢气;
b)水压试验的介质为水;
c)其他试验的介质可用氦气、氮气或干燥洁净空气。
3、极限温度氢循环试验
3.1 试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与氢气源连接。循环压力下限应不超过阀门最大允许工作压力的 0.05 倍,循环压力上限应在阀门最大允许工作压力的(1~1.03)倍范围内,频率应不超过 10 次/min。阀门密封件可在 16 000 次压力循环后更换。试验应按以下步骤进行:
a)常温:在常温下,对阀门连续进行 100 000 次循环试验;
b)高温:在不低于 85℃ 的试验温度下,对阀门连续进行 1000 次循环试验;
c)低温:在不高于 -40℃ 的试验温度下,对阀门连续进行 1000 次循环试验。
3.2 合格指标
阀门在 102 000 次压力循环试验内应不发生泄漏或破裂。
4、泄漏试验
4.1 试验方法
4.1.1 试验准备
试验前,用氮气吹扫阀门,并以阀门最大允许工作压力的 0.3 倍将其密封。对于高温和低温试验,试验前应将阀门在规定的温度下至少静置 1h。
4.1.2 外部泄漏试验
封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在下列规定的试验条件下,从阀门进气口充入氢气至试验压力,并保压 30min:
a)高温:在温度不低于 85℃ 和不低于阀门最大允许工作压力的试验压力下;
b)低温:在温度不高于 -40℃ 和不低于阀门最大允许工作压力的试验压力下。
4.1.3 内部泄漏试验
连通阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,关闭阀门,在规定的试验温度下从阀门进气口充入氢气至试验压力,并保压 30min。试验温度与试验压力见表 2。
表 2 试验温度与试验压力要求
序号 | 试验温度 /℃ | 试验压力 |
1 | ≥85 | 不高于阀门最大允许工作压力的 0.025 倍 |
2 | 不低于阀门最大允许工作压力 | |
3 | ≤-40 | 不高于阀门最大允许工作压力的 0.025 倍 |
4 | 不低于阀门最大允许工作压力 |
4.2 合格指标
采用专用检漏液进行检漏,在规定的试验时间内应无气泡产生。
5、超压氢循环试验
5.1 试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在常温下从阀门进气口充入氢气进行 10 次循环。循环压力下限应不超过阀门最大允许工作压力的 0.055 倍,循环压力上限应不低于阀门最大允许工作压力的 1.1 倍,频率应不超过 10 次/min。10 次循环后,按照 4.1 规定的试验方法对阀门进行泄漏试验。
5.2 合格指标
阀门应不发生泄漏或破裂;泄漏试验的测试结果应符合 4.2 规定的要求。
6、水压试验
6.1 试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与压力源连接,打开阀门,在常温下对阀门进气口缓慢施加至不低于阀门最大允许工作压力 1.5 倍的液压,并保压 10min。
6.2 合格指标
阀门不应发生泄漏或破裂。
7、水压强度试验
7.1 试验方法
阀门水压试验合格后,继续加压至不低于阀门最大允许工作压力的 2.4 倍,并保压 1min。
7.2 合格指标
阀门应不发生破裂。
8、扭矩试验
8.1 试验方法
用卡具固定阀门后,用力矩扳手或其他能够设定扭矩的装置对阀门施加 1.5 倍设计最大扭矩。之后,按 4.1 规定的试验方法对阀门进行泄漏试验。
8.2 合格指标
阀门应不发生变形、破裂;泄漏试验的测试结果应符合 4.2 规定的要求。
9、弯曲试验
9.1 试验方法
试验步骤如下:
a)将阀门安装在试验装置上,见图 1。阀门进气口与气源连接,进气口管路长度应不小于 300mm,阀门出气口应与刚性支撑连接,支撑面到阀门出气口的距离应不小于 25mm;
b)检查阀门进出气口连接的密封性,若存在泄漏应重新安装;
c)关闭阀门,从阀门入口充入氢气至阀门最大允许工作压力的 0.05 倍,然后在距离阀门进气口 300mm 处施加表 3 规定的载荷。15min 后在不移除载荷的情况下,按 4.1 规定的试验方法进行泄漏试验;
d)重复 4 次上述 c)的操作,每次卸去载荷,旋转阀门 90°,打开和关闭阀门各 3 次;
e)拆下阀门,按 4.1 规定的试验方法进行泄漏试验。
单位为毫米
图 1 弯曲试验示意图
表 3 弯曲试验载荷要求
管路外径 /mm | 重量 /kg |
3.18 | 0.9 |
6.95 | 1.6 |
9.53 | 2.3 |
12.7 | 4.5 |
19.1 | 8.2 |
24 | 14.5 |
9.2 合格指标
阀门不应发生变形、泄漏和破裂;泄漏试验的测试结果应符合 4.2 规定的要求。
10、非金属密封件试验
10.1 试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接。在常温下,充入氢气至阀门最大允许工作压力,并在保压 70h 后,将试验压力快速降压至大气压力。之后,按 4.1 规定的试验方法对阀门进行泄漏试验。
10.2 合格指标
采用专用检漏液进行检漏,在规定的试验时间内应无气泡产生。
11、预冷氢气暴露试验
11.1 试验方法
试验步骤如下:
a)在常温下以不低于 30g/s 的流速向阀门充入温度不高于 -40℃ 的预冷氢气至少 3min,之后,停止充气 2min,重复 10 次上述操作;
b)在常温下以不低于 30g/s 的流速向阀门充入温度不高于 -40℃ 的预冷氢气至少 3min,之后,停止充气 15min,重复 10 次上述操作;
c)阀门按 4.1 规定的试验方法进行泄漏试验。
注:仅适用于预冷氢气流过的阀门。
11.2 合格指标
采用专用检漏液进行检漏,在规定的试验时间内应无气泡产生。
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