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泄漏試驗:關于閘閥、截止閥的錯誤操作

2021-06-29來源:


      對新建的管道系統進行測試時,管道和閥門要先接受初步測試:兩次泄漏測試,一次150%靜液壓測試和一次N2He(氮氣、氦氣)泄漏測試。這些測試的對象不僅涵蓋了連接閥門和管道的法蘭,也包括閥蓋和閥體接口,以及閥體內所有的旋塞/閥芯部件。


      為確保平行閘閥或球閥內的空腔在測試過程中得到充分加壓,閥門應處于50%開位,如圖1所示。目前為止看來一切正常,但對于最常用的截止閥和楔式閘閥,真的可以這樣做嗎?這兩種閥門如果像圖2所示的那樣處于半開位,空腔內的壓力將作用在閥軸盤根上。主軸盤根通常是石墨材質。在150%的設計壓力下,以氦氣等小分子氣體進行測試時,通常需要緊固壓力閥蓋螺栓,以便獲得正常的試驗結果。



      但這種操作的問題在于它可能過度擠壓盤根,導致操作閥門所需的應力加大。當摩擦力上升,盤根發生操作磨損的程度也會上升。



      嚴重損傷


      如果閥位并非處于上密封座的位置,則緊固壓力閥蓋時會有迫使閥軸傾斜的趨勢。而閥軸傾斜可能導致其在操作過程中刮擦閥蓋,并且造成刮傷痕跡。


      如果初步測試中的錯誤操作導致閥軸盤根發生泄漏,通常的做法就是進一步緊固壓力閥蓋。而這樣做可能導致壓力閥蓋和/或壓蓋螺栓嚴重損壞。圖4就是對壓蓋螺母/螺栓施加過大扭矩,導致壓力閥蓋彎曲變形的案例。如果對壓力閥蓋施加過大應力,還可能導致閥蓋螺栓被拉斷,如圖5所示。


  圖4:閥蓋螺母/螺栓的緊固扭矩過大, 壓力閥蓋彎曲變形。


圖5:閥蓋螺栓被拉斷。


圖6:傾斜的閥桿會導致被刮傷,進而發生嚴重泄漏。


      圖3例舉了避免上述情況發生的最佳方式。進行初步測試時,將閥門運行到全開閥位,即閥門處于上密封座的位置。


      隨后松開壓力閥蓋的螺母,從而卸載作用在閥軸盤根上的壓力。在此狀況下進行初步測試,即可得知閥桿和/或閥蓋密封是否存在問題。如果上密封座的性能糟糕,可以考慮更換閥門??傊?,上密封座應該是經過驗證的金屬-金屬密封。


      值得注意的兩點


      完成初步測試之后,需要給閥桿盤根施加適當的壓縮應力,同時要確保盤根不會對閥桿施加過大的應力。如此即可避免閥桿的過度磨損,保持盤根正常的使用壽命。有兩點值得注意:首先,壓縮石墨盤根即使被卸載外部壓力,也不會恢復到壓縮前的狀態,因此卸載壓縮應力后會發生泄漏。第二,緊固閥桿盤根時要確保閥位處于上密封座的位置。否則,石墨盤根的壓縮可能會不均勻,導致閥桿有傾斜的趨勢,進而使閥桿表面擦傷,閥桿盤根嚴重泄漏,見圖6。這樣的閥門必須更換。


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