控制阀排放能力的试验方法.pdf

一一 年第期 控制阀排放能力的 试验 方法 哈尔滨锅炉闷飞有限责任公司刘贵全商星焰 摘要提供了控制 阀排放能力的试验方法通过本试验可以侧 出阀 门排放系数 、 液体压力恢复 系数 、 雷诺数系数 、 液体临界压 力比系数 、 管道几何形状 系数及压降比系数 。 叙词阀门流最试验 一 、 试验系统 利用中确定控制阀尺寸 的计算式 , 为获得阀 门的排放系数 、 液体压 力恢复系数, 、 雷诺数系数凡 、 液体临界 压力 比系数凡 、 管道几何形状系数凡及压降比系数 和石 , 提供了试验方法 。 基本的流量试验系 统如图所示 。 无铁锈或氧化皮而且没有引起过量流体摩擦 损失的不规则形状 。 试件上下游的节流阀用于 控制试验段压力测点的压差 以维持一定的下 游压为 。下游阀应保证既对可压 堵流体, 又对不 可压缩流体获得阻塞流 。 当用液体试验时 , 在上 游阀处应避免汽化 。 表标准试验件所要求的管子尺寸 召 至 少为管子公管子公称直径 管子公称直径 至少为管子公 称直径的倍的倍的倍称直径的倍 压力侧点 一一 目口口口口口口瓜 瓜瓜瓜瓜瓜瓜瓜件 件 尸尸一 图基本流量试验系统 能源上流调节阀温度传感器流 量侧量装 置试件试验段下流调节阀压力渊点 试件 试件是 阀门或包括阀 门的缩 口管及扩口 管 , 或是试验要求的阀体上的辅件等其他装置 。 连接试件的进出口管要符合试件接口的公称口 径和表及 图所规定的长度要求 。 试件两边 为段瓦管 , 可用于压力磅级 英寸 口径的阀 门 。 对于一 口径 的阀门 , 采用壁厚的管子 。 口径 以上的阀门应尽量使试件进 出口管的内径与 相邻管子的内径相匹配 。 试验管路的内表面应 图标准试验段管路的尺寸 测量仪表 流量测量仪表用于测定平均流量的实际时 问其误差不超过实际值的士 仪表重复性 和分辨率应在士之内 。 试验段管子上的压 力测点应符合表和图所示 的结构 , 孔的边 缘要整齐干净光滑 , 没有毛刺 在任何情况下不 允许任何设备伸进管内 。 表压力测点管件尺寸 管子尺寸 注值 一 们注飞 几 ‘ 李 拓 一 场 一 尾 石 。 朽 鱿 年第期 一 一 对于不可压缩流体 , 测 点 的中心线应处在 水平位置以减少表内空气进入和灰尘聚集在 压力测量点上 的可能性 。对可压缩流 体测点的 中心线应处在 管子上面 一的 水平或垂直位 置上 以减少脏物或生冷凝物留在测点的可能性 。 所 有的压力和压差测量误差不应超过实际 值的 , 在整个试件测量压差时应按要求使用差压 计 , 以避免 由于使用两个压力仪表的差 异而造 成的附加误差 , 差压计还 可确定可压缩和 下 可 压缩流体的最大流量 。 流体温度侧量应精确到 误差不超过实 际值的士 ‘ 士 , 试验时任 何试验 点的流体进 口温度应保持不变 其允许 误差为士 ℃ 。 测量用仪表应 根据需 要 经常标 定 , 以徕证规定的精度 。 二 、 不可压缩流体的测试 试验方法 、 根据表的要求安装试件 、 无缩口管或其 他辅助装置 。 流量试验包括在二个不同压差下 含 进行的流量测民每次压降的增量 、为 ‘ ‘ 这 小 推荐 粼粼粼粼 日日日 图推荐的测压点连接结构 试件的安装 试验段管子的中心线应和斌件进出口中心 线同轴表 。 当进行旋转阀 门试验时 其阀杆 轴线应与试验段测压点同轴 , 垫片应周定使其 不影响流体流动 。 奔 管子和试件中心线的同钾度 管子尺寸 同轴度 , ‘ 吃 丈 弓拓 、 诵 ‘ ,‘妻 写的管子直径 试验介质 一 木试验所用介质为水其温度为 ’ 士 土 的 淡水 , 防腐料可 用于防止 或延缓腐蚀并防止有机物的形成 , 附加物对密 度和粘度的影响不超过 。 空气或其他可压 缩流体作为试验介质时 , 如蒸气在试件缩曰处 接近其雾化点 , 那么该气体不能被用作试验 流 体 。 注意避免实验过程中的内部结冰 。 些 在试 验 段压 力测点测量 的 压 差为 , 阀门处于额定行程下 阀 门流量很小时 , 在推荐压降下可能出现 层流这时有必要用高压降来保证达到紊流推 荐的最小雷 诺数尺一 护 。 当试验大口径阀 门 时 流量会达到极限 。 只要能维持幸流 可以选 用较低压差但应记录与标准规定的偏差 。 为了 保证液体充满试验段下游的管路片防止液体汽 化 上游压力必须保证等于或大 于表给出的 最小值 。 最小的游压力 取决于 试件的液体压 力恢复系数 ’, 。 如果不知道, 则应对最小进 口压力作保守的估计 。 流量测 试将在 一 述阀门行程下进行 环额定行程 每隔额定行程测一次 如果可能 在低于额定行程的点 更全面地确定出试件的固有特性 。 试验中应记录阀 门行程 价误 差不超过额定 行程的士 、 上游压 力八和下 游 压 力几 误差不超过实际值的士 、 试验段压力测点 问的压 差 乙呀 〕 误差不超 过实际心的士戈 、 额 定容积流量误差不超过实 际值的士 、 流 体入口温度误差不超过士 亡 、 大气压力 误 差 不超 过实际值的士和 试件的 自然状况 如阀门类型及流动方向等 。 液休压 力恢复 系数 凡 的计算需要最大流 量灿洲在给定游压力下痴 。定义 为不随压力 的降低而增加的流量 。 ,和相应的试验必 须在同一行程下进行 。 因此 在任何行程 一 对 这两 个系数的试验必须是在阀门 固定不变的位 置上进行 。 表所示 的标准试验段要 在 凡 阀门额定行程下应用 。 下游节流阀处于全开位 置 然后在预定的上游压力 下测定流量并记录 下游压力 试件在这一试验系统中确立 了最大 年第期 压差 。 第二次试验时 , 在相 同的上游压力下令压 差为第一次试验压差的写 。 如果第二次试验 流量在第一次试验流量的以内 , 则建立了 最大流量或阻塞流 。 否则 , 试验必须在较高的上 游压力下重复进行 。 如果不能获得阻塞流, 值必须是可能 达到的最大测量值 , 同时要说明 实际值超过发表的值 , 即凡 。 。 此方法中 的上游压力和压差是在测量点测出的值 。 管道几何形状系数 凡 是装有缩口管或其 他阀门辅助装置阀的值与安装在标准试验 段阀门的值在相同工况下的 比值 , 这个系数 是通过组合阀门和缩口管或其他装置来代替单 个阀门 , 然后进行流量试验 , 把阀和缩口管的组 合作为试件 以确定试验段的管道尺寸 雷诺数 系数 凡是在标准试验段安装阀门 , 不带缩口管 或其他装置进行流量试验 , 整个试验过程是从 紊流到层流 试验按 照求值的方法进行 。 液 体临界压力比系数是出现阻塞流时装置缩 口处的压力与在进口温度下液体汽化压力之 比 , 凡参数可以用已知的 凡值和肠 值的试件 试验确定标准试验段不带缩口管或其他附属 装置 , 并和 试件一起安装 。 表最低阀前试验压力 咬妙 、 石 配 , 比 画 数据计算方法 以下公式用作试验数据的整理和计算 。 一 寿 虑 阀门的额定值是试验数据中所得的阀 门在额 定行 程下的计算 值的算术平 均 值 单个计算值的精密检验应与平均值相吻 合 。 一 竺一一‘ 丫八一 在每一试验点 凡 一一红一一 从扩山丫讨 凡是 由近似值被标准条件下相同阀 门 行程下所确定的试验值除以求得 。 雷诺数 ‘一 罐各 黯 ,, ’ ‘ ‘’ ’一 壳 〔“一 , 瑞耘 ’〕 ‘, 阀前绝对压力 沙 扭 比 州 式中凡 阀门的形状修正系数 甲 相似流道的数目单通道阀甲 , 双通道阀甲 运动粘度 人口温度下流体的汽化压力 三 、 可压缩流体的测试 试验方法 按照表的要求 , 安装不带缩 口或其他装 置的试件 。 流量试验包括在三种不同压差下 的 流量测量 , 为了接近假定为不可压缩流体状况 , 压降比』丫只成 。 流量试验将在以下 阀门行程下进行 额定行程 每隔纬额定行程测一次 低于写额定行程的点 至全行程确 定试样的 固有流量特性 。 试验应记录阀门行程 误差不超过额定阀 门行程的士肠 、 上游压力只和下游压力几 误差不超过实际值的士 、 试验段两端测压 点的压差护误差 不超过实际值的士 、 容 积流量爪误差不超过实际值的士肠 、 阀门上 二 “ 。 年第期 与标准试验段中额定的肠值之比 。 该系数可通 过用要求的组合阀带有缩口管或其他装置代 替标准试验件以确定试验段的线性尺寸 , 然后 按照流量试验方法获得 。 如一个 。 口径的阀门在 长的缩口管间 , 压力测点 应在公称直径以上 。 表数字常数 阮 两 游的流体温度误差不超过士 ℃ 、 气压表压 力误差不超过实际值的士和试件的说明 如阀门类型和流动方向等 。 在压降比系数的计算中 , 要求知道最 大流量 ‘ 阻塞流量 , 在给定阀前压力下 最 大流量被定义为那里的额定流量 , 因为阀后压 力的减小不会引起额定流量的增加 。 寿是试件 安装不带缩口管或其他装置时压差和绝对的上 游压力之比少丫 。 在标准试验段 , 试验阀处于 。 的额定 行程 。 任一足以产生阻塞流的上游气源压力都 可以认为是满足规定的确定阻塞流标准的阀门 压差 。试验段下游 的节流阀将处于全开位置 然 后 在预选的上游压力下测量流量 , 并记录下游 压力 。在这 个试验中 , 试件在系统内建立了最大 压差 。 第二次试验是 在相同的上游压力下使 下游的节流阀减小压差到第一 次试验压 差的 。 如果第二次试验的流量在第一次试验流 量的 以内 , 就获得了最大额定流量 。 流 量的 侧量误差不应超过士写 , 的重复试验最好 为士以内 以获得预定的精度 。 这一系列 试验必须用同一种仪器连续进行 且不能颠倒 和石 还有另一种试验方法 。 在标准试 验段使试验阀处于额定行程 , 在预定 的 上游压力下测量额定流量 , 上游的流体温 度和下游 压力几 、从 而得到 五 个相应 间距 的 值中的最小的一个是 阀两端的压差与上 游绝对压力 的 比 。 各试验点的找沁乘积为 即 丛 又 吧 目 怕 ﹃ 吵 哪 冷 , 所有压力均是绝对压力。 ‘‘扣舟, 数据计算方法 名 可压缩流体的试验数值整理计算如下 。 假定膨胀系数 一 。 , 每一试骏点的流量 系数 一 击播 计算在额定行程下获得的三个试验值的算 术平均值 可得到额定的值 。 由式得 一 击厚 ‘ 丛飞几 抓又 一心厌不 当 一凡 时 一, 德 德 式中 丫 膨胀系数 华 。‘ 一从、 踢只 一一 凡石 户 , , , ,二 。 凡 , , 丛竹几只 至少有一个试验点的 找几要满足 斗 , 李找斗 。, 飞飞斗 , 成 。飞几 。 , 。 相 当于匀 。 试件值取自曲线的 点 , 价的值取自曲线 找几的点 。 阀门的几何形状系数 凡是在相 同的工况 下 , 安装缩口管或其他与阀体附属装置的值 假定空气为试验流体 , 一 凡 。 凡 , 〔 , “丛 用平均值计算凡如下 。 不 孕 一不 、 但 厂火幻乙少 , , 年第期 用要求 的阀门组合 、 缩口管或其他装置作 试件时 , 考虑凡 , 由式得 假定空气 为试验流体 一、。 漂 石一喻丽备藏 〕 ’ 不‘‘’ 四 、 数字常数 当兀时 , , 、一、二。漂 数字常数取自一般性尺寸方程中的测量单 位值见表 。 阀门密封试验标准及方法的分析与探讨 哈尔滨阀门总厂孙广来 摘要指出了 一 阀门的试验与检验中不能满足 阀门密封试验的某些规则和规 定 。 分析了该 标准密封试验的方 法 、 试验压力与泄漏量的 关系及关闭扭矩等方面存在的问题 。 提出 一了井该标 二 仪作适当修改和补充的意见及方法 。 叙词阀门试验标准 一 、 前言 阀门是 一种使用广泛的配套产品其质 量 的好坏 对系统的安全与经济运行至关重要为 了保证阀门的质量国家制定颁布了一 系列标 准 , 用以指导 阀 门的生产制造和检验 。 随着工业 的发展对阀 门的要求越来越严格 , 一些标准由 于制定 时 问较早 , 已经满足不了生产和质 量检 验的要求 。 如专业标准 一 阀 门的试 验与检验 该标准 年月经机械电子工 业部批准 , 于年月实施 系参照采用美 国石油学会 劝 一 伪 鱿阀门检验与试验 。 该标准 主 要 问题在于密封试验 , 而密封试验是 阀门出厂 一 检验必须进行的关键项目 , 是评价阀 门质量 的重要指标 。 二 、 密封试验压力与最大允许泄 漏量的关系 一 何门的试验与检验 中规定 高压密封试验压力为 ℃时公称压 力的 倍 , 低压密封试验压力 为一 。 密封试 验最大允许泄漏最 如表 以闸阀和截止阀为 例 。 表密封试验的最木允许泄漏皿 公称通径之到 训 ’ 最大泄瀚量 滴气泡 “ 〕 蕊 召,戈,一 户 注如果试验介质是液休 其单位是滴 ‘大约“ 为 滴 , 如果试验介质是气体 , 则其单位为气泡敬 。 试验过程 表 明 试验压力 的 调定取决于压 力源的性质不可能正好是倍的 公称压力 而 是一个波动的数值 , 如上所述低压密封试验 压力可以在弓‘ 田 之间 。 这种压力 的变 化直接影 响试验结果即试验压力波动时 , 阀门 的泄 漏量亦随之变化而作 为,断阀门密封是 否合格的最大 允许泄漏量却是一 个定值 , 这无 ’ 疑给试验结果的 评定带来困难 。 如 一 刀 和截止阀 依据该标准进行密封试验 。 试验在 一 型微机计量阀门 试压机上进行试验介质为空 气试验压力凡一 州 最大允许泄漏 量乙为个气泡换算为 们丫 。 试验