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美國壽力空壓機配件安全閥的試驗



 為了保證壽力空壓機配件安全閥試驗的科學性和準確性,試驗用測量儀表應滿足下述要求。
    1. 大氣壓力測量
    測量大氣壓力采用誤差不大于土50Pa 的氣壓計。當壽力空壓機配件安全閥排放壓力大于或等0.15MPa 時可采用試驗當地的平均大氣壓力。
    2. 壓力測量
    測量小于0.1 MPa 的壓力可采用液體壓力計,空壓機配件測量大于或等于0.1 MPa 的壓力可采用波頓管壓力計或其它測壓儀表。誤差應小于或等于儀表量程的0.5%,被測壓力應在儀表量程的1/3-2/3范圍內。
    測壓點的位置應能保證測得的是介質靜壓力。當測壓點與壓力計之間存在水柱或其他液柱時,應對壓力讀數進行修正。
    3. 溫度測量
    測溫儀表的最小可讀數應小于或等于0.5℃。除玻璃液體溫度計必須插入套管內,再裝到管道中外,其他測溫元件可插入套管內,也可直接裝到管道中;當被測溫度不超過150℃時,最好不用套管。溫度計套管應清潔、無銹蝕,其內部應充入沸點高于最高測定溫度的適當液體。
    除了被測介質外,測溫元件與外界之間因輻射或傳導而引起的熱傳遞應控制在最小限度。溫度計插入點附近及其外露部分應隔熱。
    測量管道內的介質溫度時,測溫元件感受部分應插至管道中心線附近。當管徑大于300mm 時,插入深度不應小于150mm。
    測量流動介質的溫度時,測溫元件感受部分不應置于介質流動停滯的區域。
    4. 流量測量
    測量流量采用經校準的標準節流裝置或其他流量計,也可采用收集并稱量排放介質或其冷凝液的直接測量方法。
    節流裝置應符合以下規定:
    1).節流裝置應設置在被試閥進口的上游側;
    2).節流孔直徑與管道內徑之比應滿足0.2≤m≤0.7;
    3).節流裝置前后壓差,對于可壓縮流體應不小于980 Pa,不大于24525Pa ;對于不可壓縮流體應不小于980 Pa;
    4).為保證節流裝置附近流動均勻和壓力測量可靠;節流裝置前后應設置足夠長的直管段。
    流量測量過程中流動須保持穩定,差壓脈動值(雙倍振幅)不應超過2%。用飽和蒸汽進行試驗時,應測定蒸汽的濕度。
    5.開啟高度測量
    開啟高度測量原則上采用百分表,也可采用經校準的其他測量儀表。測量儀表的零點應在閥門排放試驗前進行調整。
    在壽力空壓機配件安全閥排放時,如閥瓣、閥桿發生振動,則應按振幅的中心處讀取開啟高度值。
    6. 蒸汽濕度測量
    測量蒸汽濕度采用節流式熱量計。
    節流熱量計出口過熱蒸汽的過熱度應大于或等于4.5℃。在穩定狀態下排放溫度的測量誤差應小于或等于0.5℃。
    節流熱量計的孔口直徑應盡可能大。必須安裝在靠近蒸汽源的容器或管道上。熱量計及連接管道應充分保溫。應利用焓值已知的蒸汽進行校準。
                                                   第一節 壽力空壓機配件安全閥的殼體試驗
    1. 試驗方法
    封閉閥座密封面,在進口側體腔施加試驗壓力,該壓力值為壽力空壓機配件安全閥公稱壓力的1.5倍。
    對于向空排放的壽力空壓機配件安全閥或僅在排放時產生背壓力的壽力空壓機配件安全閥,不需對排放側體腔進行試驗。當壽力空壓機配件安全閥承受附加背壓力或安裝于封閉的排放系統時,則應對排放側體腔進行試驗,試驗壓力為最大背壓力的1.5倍。
    2. 試驗持續時間
    試驗時應將試驗壓力保持足夠長的時間,壽力空壓機配件以保證對閥門各個表面和連接處進行目視檢查。試驗持續時間不得少于規定,公稱通徑大于600mm 的壽力空壓機配件安全閥,其試驗的最短持續時間按比例增加。排放側體腔的試驗持續時間按其試驗壓力及出口通徑決定。
    3. 試驗介質
    通常采用純凈水作為試驗介質。一般應避免用氣體作為試驗介質,但在下列情況下經有關各方同意后可用空氣或其他合適的氣體作為試驗介質:
    1)設計和結構上不適于充灌液體的閥門。
    2)用于工況條件不允許有任何微小水跡的閥門。
    4. 試驗要求
    殼體試驗時不允許有滲漏及結構損傷。如試驗介質為水,則不應有可見的水滴,外表不應潮濕。
    5. 安全要求
(1)液體試驗時的安全要求
     1)閥體應留排氣出路,以除去殘存的空氣。
     2)如果閥門進行試驗的部位含有易脆斷的材料,在試驗時閥門或其試驗部位和試驗介質均應保持足夠高的溫度,以避免碎裂。
     3)試驗時閥門或其部件不應承受任何形式的沖擊載荷。
(2)氣體試驗時的安全要求
     1)升壓過程中不允許人員靠近。升壓完成后才能靠近試驗裝置。
     2)進行氣壓試驗的閥門,設計時應考慮各部件材料在試驗時不會產生脆斷,即材料的脆變溫度與試驗溫度間應有適當的差值。
     3)應注意,當貯罐的高壓氣體減壓到閥門的試驗壓力時溫度會下降。        
     4)試驗時閥門不應承受任何形式的沖擊載荷。
     5)防止壓力超過試驗壓力。
                                                    
第二節 壽力空壓機配件安全閥的性能試驗
    1. 密封性能試驗
(1)試驗方法及程序
    升高閥門進口壓力,當壓力達到整定壓力的90%以后,升壓速度應不超過0.01MPa/s,觀察并記錄閥門的整定壓力。然后降低閥門進口壓力,使閥門重新回到密封狀態。調節閥門進口壓力并使之保持在密封試驗壓力,檢查閥門的密封性能。
(2)試驗壓力
    壽力空壓機配件安全閥的密封試驗壓力按規定。
(3)試驗介質
    壽力空壓機配件安全閥的密封試驗介質按規定
(4)密封性要求
     1)蒸汽用壽力空壓機配件安全閥密封性要求:密封試驗時,用目視或聽音的方法檢查閥門的出口端,如未發現泄漏現象,則認為密封性合格。
     2)空氣或其他氣體用壽力空壓機配件安全閥密封性要求:采用試驗系統檢漏。該系統除了漏氣引出管外,壽力空壓機配件安全閥其他部位應同外界處于完全密閉狀態。漏氣引出管的內徑為6mm,其出口端應平行于水面并低于水面13mm。
    壽力空壓機配件安全閥每分鐘泄漏的氣泡數小于表所列的數值,則認為密封性合格。計量泄漏氣泡數從第一個氣泡出現時開始計時,取2min 內的平均值。若從開始試驗時或5min 內(對于公稱通徑DN≤80mm 的閥門)或10min 內(對于公稱通徑DN>80mm 的閥門)無氣泡出現,則認為泄漏量為零。
     3)水或其他液體用壽力空壓機配件安全閥密封性要求:在規定的試驗持續時間2min 內,其密封面沒有流淌的水珠,則認為密封性合格。
    2. 動作性能試驗
(1)試驗閥的確定
    試驗用壽力空壓機配件安全閥應能代表要求進行試驗的那些閥門的設計性能及壓力和通徑系列。
    閥門進口面積與流道面積之比以及流道面積與出口面積之比都應加以考慮。
    對于一個通徑系列的閥門應取6 種通徑的閥門進行試驗。若該系列所包含的通徑不多于6個規格,則可以減為2 種。
    當系列的通徑范圍擴展到原試驗不再能代表整個系列時,則應進一步試驗。
    每一通徑的被試閥門應以3種差別較大的壓力進行試驗,這3種壓力應能代表該閥門的使用壓力范圍。試驗可在一個閥門上用3種壓力不同的彈簧進行,也可在3個通徑相同、裝有不同彈簧的閥門上進行。為了確認其性能的重復性,每一試驗應至少進行3次。
    對新的或特殊設計的閥門,僅制造一個通徑且壓力級不多于3種,經監察機構同意,可以只對每一壓力級進行一種壓力試驗。
    對于僅有一個通徑而有多于3種壓力級的閥門,應當用能代表該閥門使用壓力范圍的3種不同彈簧進行試驗。
(2)試驗介質
              壽力空壓機配件安全閥動作性能試驗用介質按下表10-4-5確定。
              表10-4-5 壽力空壓機配件安全閥動作性能試驗的試驗介質
壽力空壓機配件安全閥的適用介質 壽力空壓機配件安全閥的試驗介質 
蒸汽 蒸汽 
空氣或其他氣體 蒸汽、空氣或其他已知其性質的氣體 
液體 水或其他已知性質的液體

(3)動作性能要求
    壽力空壓機配件安全閥動作性能的一般要求。
    彈簧直接載荷式壽力空壓機配件安全閥的動作性能應滿足要求。
(4)試驗系統
    蒸汽試驗推薦的試驗系統布置。
    空氣、其他氣體或液體試驗時推薦的試驗系統布置。
    當閥門承受附加背壓時,試驗閥排放側系統布置。
    當背壓僅為排放背壓時,試驗閥排放側系統布置。
(5)試驗程序
     1)建立并調節閥門附加背壓,使其達到要求的值(阿特拉斯配件僅當閥門承受附加背壓時)。
     2)升高閥門進口壓力,當壓力達到整定壓力的90%以后,升壓速度不超過0.01MPA/s,觀察并記錄閥門的整定壓力及背壓(對于背壓高于大氣壓的閥門),對于蒸汽用壽力空壓機配件安全閥,當壓力上升到密封試驗壓力時,用目視或聽聲的方法檢查閥門的密封性。
     3)繼續升高閥門進口壓力直到閥門達到并保持在全開啟狀態,同時觀察閥門的動作,記錄閥門的排放壓力,開啟高度及背壓(對于背壓高于大氣壓的閥門)。然后逐漸降低閥門進口壓力,直到閥門關閉,同時觀察閥門的動作,記錄閥門的回座壓力及背壓力(對于背壓高于大氣壓的閥門)。
     4)重復1)、2)和3),直到整定壓力、排放壓力、回座壓力和背壓力均為穩定值為止(但至少應重復兩次)。
    試驗進行過程中,禁止對閥門作任何調節。但每次試驗后,根據實測數據,可通過調整調節螺桿及調節圈位置來改變閥門的性能,直至調試出最佳的性能。一旦調試出最佳性能后,調節螺桿及調節圈位置保持不變,至少重復進行2次試驗。
(6)試驗數據處理及試驗報告
    實測試驗數據可根據需要繪制出:①閥門開啟高度與閥前壓力的關系曲線;②閥前壓力、背壓力(如有背壓)及閥門開啟高度隨時間變化的曲線。
    壽力空壓機配件安全閥試驗報告的格式參數。
                                                   
第三節 壽力空壓機配件安全閥的排量試驗
    1. 試驗的確定及要求
    用于試驗的閥門應能代表要求進行試驗的那些閥門的設計性能及壓力和通徑系列。閥門的狀態應與進行動作性能試驗的閥門相同,即閥門開啟高度,對裝有調節圈的閥門其調節圈的位置應與動作性能試驗時所確定的一致。開啟高度取平均值。
    用排量試驗來測定排量系數時,對一給定的閥門設計應以3 種通徑,每一通徑以3種不同的壓力進行測定,若該閥門系列包含的通徑不多于6個時,則試驗的通徑可減為2種。
    對于新的或專門設計的閥門,僅制造一個通徑而有多種壓力級時,應在4 種不同開啟壓力下進行試驗。這些試驗壓力應能代表閥門實際使用的壓力范圍,或由試驗設備的決定。
    在所有情況下,在試驗設備條件限制內,試驗閥門的通徑和壓力范圍應能代表該設計的系列。若閥門通徑較大,超過試驗設備的流量能力,則監察機構將根據其判斷考慮是否需要在安裝現場進行流量驗證試驗。當使用3 種不同通徑、但幾何形狀相似的樣機進行試驗,以測定排量系數時,若所用通徑與進行動作性能試驗時不盡相同,則其中至少應有一種閥門的動作性能是通過試驗得到驗證的。
    2. 試驗介質
    排量試驗的試驗介質
    3. 試驗系統及要求
    用蒸汽試驗時,采用流量計測量排量的推薦試驗系統布置;采用稱量冷凝液法測量排量的推薦試驗系統排放側布置。
    用空氣、其他氣體或液體試驗時,采用流量計測量排量的推薦試驗系統布置。
    用液體試驗時,采用稱量法測量排量的推薦試驗系統布置。
    試驗設備的設計和操作應使試驗測定的實際排量的誤差保持在 ±2% 以內。
    進行排量試驗時壽力空壓機配件安全閥進口壓力應等于額定排放壓力。但由于試驗介質壓力、容量等的限制,允許按低于額定排放的壓力來進行排量試驗,以確定閥門排量系數。在這種情況下進行排量試驗時,應當以機械方法使閥瓣保持在進行動作性能試驗時所達到的同樣開啟高度。
    采用試驗系統進行排量試驗時,必須使試驗容器中的壓力十分準確地穩定在額定排放壓力,以確保流量計實測的流量等于壽力空壓機配件安全閥的實際排量。如受試驗系統容量的限制,不能保證試驗時試驗容器中壓力的穩定。該試驗系統省略了試驗閥與流量計間的試驗容器,將試驗閥直接與流量測量管連接。采用這種試驗系統,試驗壓力對壽力空壓機配件安全閥的排量系數影響很小。
    目前我國也采用降壓法測試壽力空壓機配件安全閥的排量系數。降壓法排量試驗系統。采用該試驗方法,試驗前先打開截止閥1,將系統中的壓力升至某一值后將截止閥關閉。然后打開電動閥11,此時系統中的介質通過壽力空壓機配件安全閥向外排放。經過一段時間的排放,系統中的壓力穩定下降,然后在同一瞬時測出溫度、壓力及流量值。降壓法試驗時流量計處實測的排量不等于壽力空壓機配件安全閥的排量,應對實測排量按下式進行修正:
    4. 試驗程序
(1)升高閥門進口壓力,使其達到并保持額定排放壓力。這時閥門處于穩定排放狀態〔流量測量儀表和背壓表(對于背壓高于大氣壓的試驗)指示穩定〕。
(2)關閉試驗容器排放閥,觀察并記錄液面計指示的冷凝液初始水位(對于蒸汽試驗)。
(3)在盡可能短的時間內記錄:
     1)閥門進口壓力;
     2)閥門進口溫度(用飽和蒸汽作試驗時,不需測量本項);
     3)閥門進口熱量計排放溫度(對于蒸汽試驗);
     4)閥瓣開啟高度;
     5)流量計進口壓力;
     6)流量計進口溫度(用飽和蒸汽做試驗時,不需測量本項);
     7)流量計讀數;
     8)流量計處熱量計的排放溫度(對于蒸汽試驗);
     9)閥門出口背壓力(對于背壓高于大氣壓的試驗)。
(4)維持穩定的排放狀態,并按預先商定的排放時間間距以同樣程序讀取和記錄數據。
(5)利用秒表、同步計時裝置或其他適當的方法計量和記錄排放延續的時間(s)以及記錄數據的時刻。
(6)在排放時間間距的終了時刻讀取并記錄液面計指示的冷凝液新水位。利用質量或容積測量法確定在排放時間間距內容器中生成的冷凝液的量并作記錄(對于蒸汽試驗)。精確地計量在排放時間間距內在稱量容器中增加的液體量(對于液體試驗,采用稱量法時)。
(7)記錄大氣壓力。
(8)若附加背壓力在一個給定的范圍內變化(對于閥門承受附加背壓力的試驗),或者需要在一個給定的背壓力范圍內進行閥門試驗(對于閥門僅承受排放背壓力的試驗),則可選擇該背壓力范圍的最低值或最高值作為背壓力。然后,逐次給予背壓力值某個增量或減量,并在每一次改變背壓值時,重復上述試驗程


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