鋼制閥門試驗壓力值計算確定方法的探討
分析了國內有關標準對鋼制閥門的殼體試驗、高壓密封和上密封試驗等試驗壓力值及38 ℃時最大允許工作壓力的規定,提出了各種金屬材料的閥門試驗壓力值計算確定方法。
1、概述
國家標準GB /T 26480 - 2011 中規定了鋼制閥門的壓力試驗要求。鋼制閥門殼體試驗為38℃時最大允許工作壓力的1. 5 倍,試驗壓力值應加大圓整到鄰近0. 1MPa。除蝶閥和止回閥外,其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力為38℃時最大允許工作壓力的1. 1 倍。蝶閥的高壓密封試驗壓力為38℃時最大允許工作壓差的1. 1 倍。鋼制止回閥的高壓密封試驗壓力為38℃時最大允許工作壓力。除非合同或使用條件另有規定外,蝶閥的最大允許工作壓差為38℃時最大允許工作壓力。最大允許工作壓力與鋼制閥門殼體材料的各種金屬材料的材質密切相關。38℃ 時最大允許工作壓力按照GB /T 12224 - 2005 中標準壓力級閥門壓力- 溫度額定值的溫度為- 29 ~ 38℃的分級表示的工作壓力的規定。如果鋼制閥門的殼體試驗、高壓密封和上密封試驗沒有可直接引用的試驗壓力值,試驗時按照有關規定現場計算確定試驗壓力值,是一件費時費力的繁鎖事情,影響閥門壓力試驗的工作效率。如果不按閥門殼體材料的種類,僅按1. 5 × PN( 以MPa 為單位的公稱壓力( 下同) 的1. 5 倍) 進行殼體試驗,按1. 1 × PN 進行密封試驗和上密封試驗( 除蝶閥和止回閥外) ,按1. 0 × PN 進行密封試驗( 止回閥) ,不符合GB /T 26480 - 2011 標準的要求,對保證鋼制閥門的產品質量不利。本文探討計算確定鋼制閥門試驗壓力值的方法。
2、試驗壓力值確定
2. 1、殼體試驗
根據規定,殼體試驗的試驗壓力值為按照GB/T 12224 - 2005 中“標準壓力級閥門壓力- 溫度額定值”表查到相應牌號金屬材料的溫度為- 29 ~38℃的相應公稱壓力的工作壓力值× 1. 5,然后加大圓整到鄰近0. 1MPa。
例如,金屬材料牌號為WCB,公稱壓力為PN40,查表得最大允許工作壓力為4. 1MPa,則其殼體試驗的試驗壓力值為4. 1MPa × 1. 5 = 6. 15MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa 后為6. 2MPa。
對GB /T 12224 - 2005 中標準壓力級沒有規定的公稱壓力為PN10、PN64、PN200、PN220、PN250和PN350 等的溫度為- 29 ~ 38℃的分級表示的工作壓力值,采用相鄰溫度為- 29 ~ 38℃的相應公稱壓力的工作壓力值計算確定殼體試驗的試驗壓力值。
例如,公稱壓力為PN10,金屬材料牌號為WCB,其殼體試驗的試驗壓力值為1. 6MPa × 1. 5 ×PN10 ÷ PN16 = 1. 5MPa。
例如,公稱壓力為PN64,金屬材料牌號為WCB,其殼體試驗的試驗壓力值為6. 5MPa × 1. 5 ×PN64 ÷ PN63 = 9. 9047MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa 后為10. 0MPa。
按照殼體試驗的試驗壓力值計算確定方法,通過計算確定出各種金屬材料的殼體試驗的試驗壓力值( 表1) 。
2.2、止回閥高壓密封試驗
止回閥的高壓密封試驗壓力值為按照GB /T12224 - 2005 中“標準壓力級閥門壓力- 溫度額定值”表查到相應牌號的金屬材料的溫度為- 29 ~38℃的相應公稱壓力的工作壓力值× 1. 0; 然后加大圓整到鄰近0. 1MPa。
例如,金屬材料牌號為WCB,公稱壓力為PN40,查表得最大允許工作壓力為4. 1MPa。金屬材料牌號為WCB 的止回閥其高壓密封試驗壓力值為= 4. 1MPa × 1. 0 = 4. 1MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa 后也為4. 1MPa。對GB /T 12224 - 2005 中標準壓力級沒有規定的公稱壓力為PN10、PN64、PN200、PN220、PN25和PN350 等的溫度為- 29 ~ 38℃的分級表示的工作壓力值,采用相鄰的溫度為- 29 ~ 38℃的相應公稱壓力的工作壓力值計算確定止回閥的高壓密封試驗壓力值。
例如,公稱壓力為PN10,金屬材料牌號為WCB,其止回閥的高壓密封試驗壓力值為1. 6MPa× 1. 0 × PN10 ÷ PN16 = 1. 0MPa。例如,公稱壓力為PN64,金屬材料牌號為WCB,其止回閥的高壓密封試驗壓力值為6. 5MPa× 1. 0 × PN64 ÷ PN63 = 6. 603 2MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa 后為6. 7MPa。
按照止回閥的高壓密封試驗壓力值計算確定方法,通過計算確定出各種金屬材料止回閥的高壓密封試驗壓力值( 表2) 。
表1 各種金屬材料殼體試驗的試驗壓力值MPa
2.3、其他結構閥門高壓密封和上密封試驗
除止回閥和蝶閥外,其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗( 無上密封結構的閥門不適用,下同)壓力值為按照GB /T 12224 - 2005 中“標準壓力級閥門壓力- 溫度額定值”表查到相應牌號的金屬材料的溫度為- 29 ~ 38℃的相應公稱壓力的工作壓力值× 1. 1,然后加大圓整到鄰近0. 1MPa。
例如,金屬材料牌號為WCB,公稱壓力為PN40,查表得最大允許工作壓力為4. 1MPa,則其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值為
4.1MPa × 1.1 = 4. 51MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa后為4. 6MPa。
對GB /T 12224 - 2005 中標準壓力級沒有規定的公稱壓力為PN10、PN64、PN200、PN220、PN250 和PN350 等溫度為- 29 ~ 38℃ 分級表示的工作壓力值,采用相鄰溫度為- 29 ~ 38℃的相應公稱壓力的工作壓力值計算確定其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值。
表2 各種金屬材料的高壓密封試驗的試驗壓力值( 止回閥) MPa
例如,公稱壓力為PN10,金屬材料牌號為WCB,則其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值為1. 6MPa × 1. 1 × PN10 ÷ PN16 = 1. 1MPa。例如,公稱壓力為PN64,金屬材料牌號為WCB,則其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值為6. 5MPa × 1. 1 × PN64 ÷ PN63 = 7. 2635MPa,加大圓整到鄰近0. 1MPa 后為7. 3MPa。
按照其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值計算確定方法,通過計算確定出各種金屬材料的殼體試驗的試驗壓力值( 表3) 。
2.4、蝶閥高壓密封試驗
如果合同或使用條件沒有另行規定,則蝶閥的最大允許工作壓差即38℃時最大允許工作壓力,蝶閥的高壓密封試驗壓力值計算確定同其他結構閥門的高壓密封和上密封試驗壓力值計算確定方法,即各種金屬材料蝶閥的高壓密封試驗壓力值也按表3 規定。
表3 各種金屬材料的高壓上密封試驗、高壓密封試驗的試驗壓力值( 其他結構閥門) MPa
3、結語
經實際使用,各種金屬材料的殼體試驗、高壓密封試驗( 止回閥) 和高壓上密封試驗及高壓密封試驗( 除蝶閥和止回閥外的其他閥門) 等的試驗壓力值表,完全符合GB /T 26480 - 2011 和GB /T 12224- 2005 等標準的規定要求,保證了閥門的產品質量,節省了閥門壓力試驗現場計算確定試驗壓力值的工作,提高了閥門壓力試驗的工作效率,試驗結果能被用戶、制造廠和質量監督檢驗部門接受。