国产及进口阀门压力试验标准的比较与分析

文章编号:100225855(2002)0620028206

国内外阀门压力试验标准的比较与分析

苗雨才

(沈阳阀门研究所,辽宁　沈阳　110025)

　　摘要　对国内外阀门压力试验标准中关于壳体试验、密封试验、上密封试验及气压试验等方面的规定进行了比较与分析。　　关键词　阀门压力试验;标准;分析

中图分类号:T65　　　　文献标识码:A　　

Comparisonandanalysisonvalvepressuretestspecification

ofnationalandinternationalstandards

MIAOYu2cai

(ShenyangValveResearchInstitute,Shenyang110025,China)

Abstract:Givecomparisonandanalysisonvalvepressuretestspecificationofnationalandinterna2tionalstandardsintheaspectofshelltest,sealtest,backsealtestandairpressuretest.Keywords:valvepressuretest;standard;analysis1　概述

作为鉴定阀门产品关键性质量指标的最终产品检验———阀门压力试验,我国和世界各国都比较严格地制订了相关标准。有些产品标准对压力试验还进行了明确规范。2　基本概况

我国和世界各工业发达国家关于阀门压力试验的标准较多。从压力试验规范的内容和形式看,可将这些标准分成两个体系。一是以ISO5208293为主导的普通工业阀门压力试验

要求等基本一致。如壳体试验压力一般为常温下最大允许工作压力的115倍,密封试验压力为111倍。气体试验压力一般为016MPa。强度试验不允许有任何泄漏等。

对试验方法和要求试验的项目上有些不同。API598标准系列,对不同口径不同压力的阀门给定了低压密封和高压密封试验项目的选择性(表1),并允许用高压气体进行壳体试验(订单上有规定时)和密封试验(API598296的315和31611款)。ISO5208标准系列允许口径≤80mm的阀门和压力≤5MPa、DN100～200mm口径的阀门,可用016MPa低压气体代替液压静密封试验(ISO5208293的312款)。另外,API598296还强调指出,对于楔式闸阀,“将试压空气或气体封闭在两密封副间的体腔内,然后用水封住或用肥皂水或类似溶液涂抹密封处进行检漏,这种低压密封试验方法是不被认可的。”

标准体系,如BS5146273(已被BS6755286

代替)、MSSSP61292和GB/T13927292等。另一是以API598296为主导的标准体系,如NF87401273和JB/T9092299等。另外,AN2SIB16134296和API6D22002等产品标准将阀

门压力试验作为一个单元进行了规范。前苏联

ΟС标准(现独联体)ΓТ9544293只对密封压

力试验作出了规范。在这些标准中,对试验压作者简介:苗雨才(1944-),河北唐山人,工程师,曾先后从事制造技术和质量管理及标准化管理。

表1　密封试验项目

规格

≤NPS4≤1500磅级和>NPS4≤600磅级≤NPS4>1500磅级和>NPS4>600磅级　　注:О—任选,√—必须

试验项目低压密封

高压密封低压密封高压密封

阀门类型

闸阀√ОО√

截止阀О√О√

旋塞阀√ОО√

止回阀О√О√

浮动球阀

√О√О

蝶阀、固定球阀

√

ОО√

3　一般要求311　几点相同性

明。”API598296的31614款规定,“奥氏体不锈钢阀门试验时,所使用水的氯含量不应超过100ppm。阀门制造厂应能提供证实氯含量的

各国阀门压力试验标准对于一般要求具有一致性。如①试验设备不应该使阀门受到可能影响试验结果的外加应力。②试验设备、仪器应能证明其检测泄漏的可靠性。③试验介质为液体及气体两类。④用液体进行压力试验时应将腔体内空气排出。⑤壳体试压之前,不允许给阀门喷漆或涂有可能防止渗漏的材料涂层。⑥密封面应清洁,除去油或油脂。⑦试验加压方式上,止回阀为关闭方向加压,截止阀为开启关闭件的方向加压,闸阀等为腔中充满介质,在关闭的阀门每一侧加压。312　几点差异

文件。”JB/T9092299标准中也提出了这样的要求,“奥氏体不锈钢阀门试验时,所使用的

水含氯化物量不超过100mg/L(51514款)。”而API6D22002的1011款对氯含量提出更严格的要求,“对于奥氏体和铁素体2奥氏体(双炼)不锈钢阀体/阀盖阀门,试验水的氯含量

μg/g(30ppm)。应不超过30”目前,国际上饮用水的氯含量控制在250mg/L。

31213　对压力表的校准检验在BS6755286的D11211款中规定,“工业压力表,符合BS1780的精度要求,并且其量程应不大于阀门

在这些标准中,对具体方面的规定,既有相同之处,又存在着差异。

31211　试验介质的温度一般规定为常温,但

试验压力的4倍而不小于试验压力的115倍。对压力表进行校准检查和调整的时间间隔不应超过6个月,并记录下校验和调整的结果。”31214　关于壳体试验和上密封试验的顺序,

表述上各异。BS6755286的D13(b)款规定,“当试验介质为水时,为了避免冰冻的危险,阀门、水或周围空气的最低温度应至少为7℃”。在API598296的31611款中规定,“试)”验介质的温度不超过125F(52℃,这是从

在GB/T13927292中试验方法与步骤规定,“应先进行上密封试验和壳体试验,然后进行密封试验。”可看作上密封试验在先。在BS6755286的D1913规定,“在壳体试验之后立

冷热两个角度考虑的。而ISO5208293的312款规定,“除非另有规定,温度应在5～40℃之间”,GB/T13927292也是这样对试验介质的温度做出了明确的规定。

31212　奥氏体不锈钢阀门用水作压力试验,

即做上密封试验是很方便的。”而在API6D22002的1012款中规定,“除非另有商定,阀

杆上密封试验应在壳体试验之前进行。”4　强度液压试验411　强度试验压力

各标准对水中含氯量的规定不同。BS6755286

的D12(a)款规定,“应注意控制与奥氏体不锈钢阀门接触的试验用水中的含氯量。如果买方对于试验用水中的氯含量有特别的限制要求,那么在阀门的询价单和/或定单中应声

强度试验压力均为常温下材料额定值的115倍。不过是ISO5208系列标准采用20℃

为常温,而API598系列标准采用100F(38℃)为常温。在德国标准DIN3230中还规定了强度试验压力为公称压力的115倍。实

际上我国一些厂家一直习惯用此压力进行壳体试验(两者无大差别)。这是由于我国原GB1048270标准中,Ps(试验压力)与Pg(公称压力)关系基本上为115倍,还可追朔到执行JB74259标准的年代。另外,我国其他一些标准如SH3064294、SH351822000也仍规定试验压力为公称压力的115倍。

这里提及的是API598296的31313款对铸铁阀门按口径压力等级详细地规定了壳体的试验压力(表2)。GB/T13927292中还规定了当PN

表2　铸铁阀门试验压力

阀门类型球墨铸铁

2～1214～48

表5　试验压力最短持续时间(API6D)

阀门尺寸

DN/mm

min

(NPS)

15～100

(1/2～4)2

150～250(6～10)

5

300～450(12～18)15

≥500(≥20)

30

时间

口径/in.磅级

150

300125

壳体试验压力

lb/in2(bar)400(26)975(66)350(25)265(19)875(61)525(37)

铸铁

2～1214～24

250

412　强度试压持续时间

ISO5208293、BS

6755286和

GB/T

13927292规定的壳体试验压力持续时间为表3

均有明确规定。ISO5208293的41212款规定,

“承压壁上不允许有肉眼可见明显的泄漏。”API598296规定,“如试验介质为液体,则不得有明显可见的液滴和潮湿……”。

对填料函的泄漏各标准均规定了当压力降到密封试验压力时,不允许有泄漏。BS6755286的412　款中还警告提示了壳体试验填料泄漏时,不能直接压紧填料压盖,“如果将阀门的填料压紧,那么这种操作可能会导致危险发生。”5　密封静水压试验511　密封试验压力

密封试验压力均为常温下材料压力额定值的111倍。ГОСТ9544293中规定了密封压力为公称压力的111倍。我国曾执行过密封试验压力即为阀门公称压力的标准(JB74259第8条、JB790265第31和32条)。512　密封试压持续时间

给定的值,API598296、JB/T9092299和NF

87401273规定的壳体试验压力持续时间为表4给定的值,API6D22002规定的壳体试验压力持续时间为表5给定的值。

表3　试验压力最短持续时间(ISO、BS、和GB/T)s

公称通径DN/mm

时间

≤50

15

65～20060

≥250

180

s

密封试验压力持续时间,ISO5208293、

BS6755286、ГОСТ9544293、JIS2003294、MSSSP61292以及GB/T13927292规定基本一致(表6)。API598296和JB/T9092299的规定基本一致(表7),而API6D-2002中规定了较长的持续时间(表8)。

表6　密封试验压力最短持续时间

(ISO、BS、ГОСТ、JIS、MSS和GB/T)阀门公称通径时间

DN/mm

s

表4　试验压力最短持续时间(API、JB/T和NF)

阀门规格

mm(in.)

≤50

(2)1515

65～200250～450(2/2～8)(10～18)3015

6030

1

≥500

(20)12060

≤50

(2)6015注

65～150(21/2～6)

6060

200～300(8～12)60120

≤350

(14)120300

(NPS)

金属阀座软密封

止回阀其他阀

　　注:MSSSP61292中时间均按金属阀座取值。

　　注:NF87401273规定的时间只相当于“其他阀”栏的数据,50mm口径为60s。

513　密封试压泄漏量

413　强度试压泄漏量

强度试验是不允许有渗漏的。各国标准

密封试验的泄漏量各国标准均有明确规

定。API598296和JB/T9092299的规定见表9,德国DIN3230282的规定如表10。美国阀

表7　密封试验压力最少持续时间

(API598和JB/T9092)

阀门规格

DN/mm

门和配件制造商协会MSSSP61292的41711款规定,液体泄漏率为每英寸10mL/h,气体泄漏率为每英寸011ft3/h(相当于ISO5208293的D级)。在BS6755286、GB/T13927292和JIS2003294各标准中,都采用了ISO5208293规定的数据。不过日本标准JIS2003294中无中间等级(相当于ISO5208293的C级)只

s

≤50

(2)6015

65～150200～300(21/2～6)(8～12)6060

60120

≥350

(14)120120

min

(NPS)

时间

止回阀其他阀

为3级。我国的GB/T13927292中还指出:

“A级适用于非金属密封阀门,B、C、D级适用于金属密封阀门。其中:B级适用于比较关键的阀门,D级适用于一般的阀门。”

表8　密封试验压力最短持续时间(API6D)

阀门规格

DN/mm(NPS)

15～100(1/2～4)

2

≥150(6)

5

时间

表9　密封试验泄漏量(API、JB/T)

阀门规格弹性密封

非止回阀

金属密封

止回阀

气体

DN(NPS)

≤50(2)65～150(2～6)200～300(8～12)≥350(14)c

滴a/min

气泡/min滴/min气泡/min液体

0b0

b

在规定时间内无泄漏

1224

20402856

25

×3ml/min或NPS×0118in3/h×01042m3/h或NPS×115in3/h

25

　　注:a11ml(cm3)相当于液体16滴。b.0表示在规定时间内小于1个气泡液体为无可见泄漏。c.DN>600的止回阀,泄漏量供需双方商定。

表10　密封试验泄漏量(DIN)

公称通径

DN/mm

渗漏量1

密封滴/min1)

00

渗漏量2

潮湿滴/min

13)1

[**************]12

渗漏量3

滴漏滴/min起泡cm3/min

[***********][**************]0

[***********][***********]628690752

试验时间

/min01251

密封气泡/min2)

00

膨胀气泡/min

23)[***********]4854606672

4040～100100～150150～200200～250250～300300～350350～400400～500500～600600～700700～800800～900900～10001000～11001100～1200

00

00

2

01

0011

1122

　　注:1)1滴≈100mm3。2)1个气泡≈013cm3。3)试验时间为1min。

　　在API6D22002的101414款规定,“对于软阀座阀门和油封旋塞,泄漏率应不超过ISO5208A级(无可见泄漏)。对于金属阀座阀门,泄漏率应不超过ISO5208D级……除非另有规定。”这直接引用了ISO5208标准。

由此可以看出,阀门泄漏量的规定趋向于ISO国际化的统一。ISO5208293的41315款

表13　上密封试验压力最短持续时间(API、JB/T)s

阀门规格

DN/mm(NPS)

≤50

(2)15

65～150(2/2～6)60

1

200～300(8～12)60

≤350

(14)60

时间

613　上密封试验泄漏量

规定的泄漏率如表11。

表11　密封试验泄漏量(ISO)

泄漏率等级液压试验mm3/s气压试验mm3A级

B级0101×DN013×DN

C级0103×DN3×DN

D级011×DN30×DN

在试验过程中无可见泄漏

各国对上密封试验泄漏量的规定也不一致。BS6755286规定了详细数据(表14)。GB/T13927292的612款规定,“在试验持续时间内无可见泄漏。API6D22002的1012款规定:“泄漏的监测应通过一试验观测孔口或通过围绕松开的填料监测泄漏。在其试验压力下,应不允许有可见泄漏。”

表14　上密封试验泄漏量(BS)

试验静水压mm3/s气压mm3/s

A级、B级、C级0103×DN3×DN

D级011×DN30×DN

6　上密封试验

目前,各国标准对设计有上密封(倒密封)的阀门进行上密封试验的规定有3种情况。一是BS6755286、GB/T13927292、API598296和API6D等标准规定了必须做上密封试验,并规

定了试验压力、持续时间和泄漏量。二是JB2003294、DIN3230282和NF87401273等标准

选择性地或部分地规定了上密封试验的要求。如JIS2003294的814款规定,“具有上密封的阀门必要时应试验上密封,其试验方法及结果的判定按供需双方间的协议。”三是ISO5208293、MSSSP61292和ANSIB16134296等标准未

涉及上密封试验的具体要求。611　上密封试验压力

上密封试验的压力,各标准规定一般同密封副的静压密封试验压力。612　上密封试压持续时间

　　从世界各国标准规定的情况看,关于上密封的规定有两点应进一步明确。一是上密封试验与填料函密封的强度性试验概念不同。上密封结构是为填料密封作用损失条件下,起防护作用而设计的。正如BS6755286D19的规定那样,“上密封座对填料函的泄漏的抑制能力。”而密封填料是正常工况压力下,保证密封的构件。不允许有泄漏的规定是必须的。二是对上密封的泄漏要求应分两种情况规定为宜。对特殊工况(有毒介质或易燃易爆介质)应要求严格的上密封。在BS6755286和API6D22002中就有非常明确而严谨的规定。

BS6755286的D1913款指出,“上密封试验的程序如下:(a)堵住阀门的两端;(b)操作阀门,以便使上密封座与其相配合的座接触;(c)松动压盖以便使填料函的填料处于非压缩状态;……”。

API6D22002的1012款指出:“阀门在两端封闭和关闭件处于部分开启位置,注入试验介质直到观察到围绕阀杆有试验介质的泄漏。然后应关闭上密封并提供最小为111倍……压力额定值的压力……”。

对于一般工况,则应允许不做上密封试验

上密封试验压力持续时间,BS6755286和GB/T13927292规定的基本相同(表12)。NF872401273规定上密封试验均为1/4min。API598296和JB/T9092299对上密封试验规定的

时间如表13。而API6D22002规定的上密封试验持续时间为2min,大于6in1时为5min。

表12　上密封试验压力最短持续时间(BS和GB/T)s

阀门公称尺寸DN/mm

时间

≤50

10

65～20015

250～450(BS无450)

20

≤500

30

许用压力的110%或按定单中的规定。”在

API6D22002中也有这样的规定,高压气体用惰性气体进行阀座密封试验。试验压力为111倍的“38℃(100F)下确定的压力额定值。”

除API598和API6D标准允许用高于016MPa的气体进行压力试验外,一般均采用低压气体试验(止回阀除外),介质使用惰性

(可用零件的检验来保证)。7　气压试验

由于气压试验的危险性远远大于液压试验,各国标准均对气压试验作适当限制和提示了注意安全防护措施。

用气体进行壳体试验的压力,ISO5208293的311款规定,“当PN≤50MPa,DN≤50mm时,为6bar±1bar。”BS6755286的D15款规定,“壳体气动试验范围限于DN≤50mm、PN≤40MPa或300磅级的阀门。”并指明,“在进行气动试验之前,厂家应事先对该型号和尺寸的阀门产品样品进行压力至少为最大允许工作压力的2125倍的壳体静水压试验,测得任何部件没有任何泄漏或永久变形。”JIS2003294的81212款规定,DN

)时最大“气体壳体试验压力应是100F(38℃

气体或氮气,不允许用氧气,以及提示注意安

全防护等。显然,标准的制定基于安全考虑。8　结语随着标准不断地完善,对密封试验的规定越来越明确,越来越具体。我国阀门试验标准一般都采用了世界先进标准。相信在今后的使用实践中,通过分析和理解,标准条款的制修订,会更加详细与严密。

参

考

文

献

〔1〕　ISO5208293,工业用阀门2阀门的压力试验〔S〕.〔2〕　BS6755286,阀门试验第一篇产品压力试验的要求规

范〔S〕.

〔3〕　API598296,阀门的检查和试验〔S〕.〔4〕　API6D22002,管道阀门〔S〕.〔5〕　ANSIB16134,法兰螺纹和焊接的阀门〔S〕.〔6〕　MSSSP61292,钢阀门的压力试验〔S〕.〔7〕　MSSSP82292,阀门的检查和试验〔S〕.〔8〕　DIN3230282,阀门供货技术条件试验的汇总〔S〕.〔9〕　NF87401273,石油工业用阀门的试验和验收检查

〔S〕.

〔10〕　JIS2003294,阀门检查通则〔S〕.〔11〕　ГОСТ9544293,管道闭路阀门启闭件密封等级〔S〕.〔12〕　GB/T13927292,通用阀门压力试验〔S〕.〔13〕　JB/T9092299,阀门的检验与试验〔S〕.〔14〕　SH3064294,石油化工钢制通用阀门选用、检验及

验收〔S〕.

〔15〕　SH351822000。阀门检验与管理规程〔S〕.〔16〕　郑云海.钢制闸阀国内外标准分析〔J〕.2002,

(2).

〔17〕　许保玖.给水处理理论〔M〕.北京:中国建筑工业

出版社,2002.

(收稿日期:2002105110)

11《2002年阀门产品供应目录》。本书收录了国内300余家企业的阀门产品及近3000余家企业名称,涵盖大部分主导厂和骨干企业,本书产品目录以表格形式详细介绍了产品名称、型号规格、主要技术参数和生产厂家等,由机械工业出版社出版发行。书号ISBN[1**********]21/T156,定价128元/册。

　　21《2001年机电产品报价手册　阀门》分册。该报价手册是中国机电产品价格信息数据库2001年版的正式出版物,是了解阀门产品价格信息的参考工具书,其内容包括:产品名称、型号规格、主要技术参数、参考价格、生产厂家、备注、邮政编码、电话和地址等。由机械工业出版社出版发行。书号ISBN[1**********]27/T153,定价136元/册。

每册加收书价10%的邮寄包装费。需要者,请与沈阳市铁西区云峰北街3号沈阳阀门研究所科技开发信息中心的佟浚达联系,邮编110025,电话[1**********]0。

书　讯