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低温绝热气瓶用截止阀的气密性试验方法

2024-04-23 0 编辑:太阳集团电子游戏官网 | 市场部

低温绝热气瓶用截止阀(以下简称"阀")是一种公称工作压力不大于 3.5MPa,设计温度为 -196℃~+85℃,环境温度为 -40℃~+60℃,介质为液氧、液氮、液氩、液化天然气、二氧化碳、氧化亚氮等气瓶用截止阀。

该型截止阀气密性试验项目包括常温气密性试验、高温气密性试验及低温气密性试验。对应的试验要求及方法如下。

1、气密性技术要求

阀在关闭和开启状态下,其气密性要求应符合表 1 的规定。

表 1 气密性要求

序号项目试验温度 /℃试验压力 /MPa 结果
1低温气密性

-196℃

(液氮环境下)

公称工作压力

压力损失不大于 0.186MPa

(泄漏率 ≤3mL/min)

2常温气密性15℃~30℃1.2 倍公称工作压力无泄漏
3高温气密性85℃±2℃1.2 倍公称工作压力无泄漏

2、气密性试验方法

2.1 常温气密性试验

在 15℃~30℃ 的环境温度中,将阀装在试验装置上,关闭阀,从阀进气口充入氮气或空气至 1.2 倍的公称工作压力,将阀浸入水中至少保压 1min,应符合 1 的规定;开启阀,气体流出应顺畅。

封堵阀出气口,将阀打开,从阀进气口充入氮气或空气至 1.2 倍公称工作压力,将阀浸入水中至少保压 1min,应符合 1 的规定。

2.2 高温气密性试验

在 85℃±2℃ 的环境温度中,将阀装在试验装置上,关闭阀,从阀进气口充入氮气或空气至 1.2 倍的公称工作压力,将阀浸入水中至少保压 1min,应符合 1 的规定;开启阀,气体流出应顺畅。

封堵阀出气口,将阀打开,从阀进气口充入氮气或空气至 1.2 倍公称工作压力,将阀浸入水中至少保压 1min,应符合 1 的规定。

2.3 低温气密性试验

2.3.1 低温外部气密性试验

2.3.1.1 试验装置封闭容积(Vd)的测定

在进行低温外部气密性试验之前应进行试验装置封闭容积(Vd)的测试。Vd 为试验装置的封闭容积,其包含试验装置封闭管路和被测阀的容积,但不包含辅助容器的容积(Vn)。在测定试验装置封闭容积(Vd)之前,应首先测出辅助容器的容积(Vn)。Vd 的测定按如下步骤进行:

图 1 低温外部气密性试验示意图

说明:V-1——截止阀;V-2——截止阀;V-3——截止阀;V-4——截止阀;R-1——被测阀;

P-1——0MPa~6MPa、0.4 级压力表;P-2——0MPa~6MPa、0.4 级压力表。

图 1 低温外部气密性试验示意图

a)在常温下,将被测阀 R-1 按图 1 所示连接到试验装置上,并打开该阀;

b)开启阀门 V-2、V-3、V-4,将试验装置的气体排空;

c)关闭阀门 V-3、V-4,开启阀门 V-1 充入氦气至公称工作压力,关闭阀门 V-1,各连接处应无泄漏,记录初始压力 Ps

d)关闭阀门 V-2,开启阀门 V-3、V-4,将试验装置的气体再次排空;

e)关闭阀门 V-3、V-4,开启阀门 V-2,记录最终压力 Pf

f)按式(1)计算试验装置封闭容积 Vd

Vd=Vn×(Ps-Pf)/Pf……………………(1)

式中:

Vd——试验装置的封闭容积,单位为毫升(mL);

Vn——辅助容器的容积,单位为毫升(mL);

Ps——初始压力,单位为兆帕(MPa);

Pf——最终压力,单位为兆帕(MPa)。

2.3.1.2 低温外部气密性试验

在测定 Vd 以后,按如下的步骤进行阀外部泄漏量的试验:

a)关闭阀门 V-2、V-3,开启阀门 V-1、V-4,使被测阀 R-1 处于任意开启状态,用氦气吹扫试验装置;

b)关闭阀门 V-4,充入氦气至公称工作压力,关闭阀门 V-1,待压力稳定后,记录此时的环境温度 Z 和压力 P1

c)将被测阀 R-1 浸在液氮中,其深度应使阀进出气口低于液氮水平面;

d)待被测阀 R-1 的温度稳定后,保持 0.01Vd 小时,然后将被测阀 R-1 从液氮中移出;

e)重新将试验装置恢复到环境温度 Z,记录此时的压力 P2

前后两次的压力差为阀的泄漏率,应符合 1 的规定。

2.3.2 低温内部气密性试验

低温内部气密性试验按以下步骤进行:

a)按图2将被测阀 R-1 安装在试验装置上,关闭阀门 V-2、V-3;

b)打开阀门 V-1,充入氦气至公称工作压力,将被测试阀 R-1 浸没在液氮中,其深度应使阀进出气口低于液氮水平面,待被测阀 R-1 的温度与液氮的温度相稳定;

c)以不大于 11.3N·m 的力矩下关闭被测阀 R-1;

d)打开阀门 V-3 排空管线内的气体;

e)待管线温度稳定后,按图 2 所示,阀门 V-3 后端接入气泡收集测漏装置(倒置量杯);

f)保持 1min以上,记录时间 T,同时记录倒置量杯内部的空气容积增加量 V

阀的泄漏率按式(2)进行计算:

泄漏率=V/T……………………(2)

式中:

V——倒置量杯内部的空气容积增加量,单位为毫升(mL);

T——泄漏率测量的时间,单位为分(min)。

阀的泄漏率应符合 1 的规定。

图 2 低温内部气密性试验示意图

说明:V-1——截止阀;V-2——截止阀;V-3——截止阀;R-1——被测阀;

P-1——0~6MPa、0.4 级压力表;P-2——0~6MPa、0.4 级压力表。

图 2 低温内部气密性试验示意图


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