陳 飛，曹海平

1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司物資采購(gòu)管理部 （陜西 西安 710018）

2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心 （陜西 西安 710018）

閥門(mén)質(zhì)量檢驗(yàn)是閥門(mén)出廠后使用單位在安裝驗(yàn)收前進(jìn)行的一次質(zhì)量符合性驗(yàn)證。檢驗(yàn)項(xiàng)目包括外觀檢驗(yàn)和壓力試驗(yàn)。由于產(chǎn)品制造、質(zhì)量檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的不一致，各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷的判定原則不一樣,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的檢驗(yàn)結(jié)論。如鍛造閥門(mén)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12228-2006[1]中允許在極限尺寸5%或1.5mm范圍內(nèi)的缺陷存在，鑄造閥門(mén)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7927-2014[2]中允許A和B的2個(gè)例子的缺陷存在。閥門(mén)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4102-2013[3]規(guī)定，閥門(mén)外表面不得有裂紋、砂眼、重皮、斑疤、機(jī)械損傷、銹蝕、缺件、銘牌及油漆脫落等現(xiàn)象。閥門(mén)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SH 3518-2013[4]規(guī)定，閥體為鑄時(shí)其表面應(yīng)光滑，無(wú)裂紋、縮孔、砂眼、氣孔、毛刺等缺陷，閥體為鍛件時(shí)其表面應(yīng)無(wú)裂紋、夾層、重皮、斑疤、缺肩等缺陷。

石油天然氣具有易燃、易爆，且腐蝕性強(qiáng)，閥門(mén)質(zhì)量檢驗(yàn)除嚴(yán)格執(zhí)行委托標(biāo)準(zhǔn)SH 3518-2013[4]外，還應(yīng)參考閥門(mén)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收規(guī)范和我國(guó)閥門(mén)的制造水平，在擇優(yōu)選擇供貨廠家，加強(qiáng)出廠檢驗(yàn)的同時(shí)，閥門(mén)質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)以缺陷位置、大小、形狀，以及閥門(mén)的工作壓力、工作介質(zhì)、使用環(huán)境等進(jìn)行綜合評(píng)定，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能做到公正、公平。

1 外觀缺陷評(píng)定

2014年，長(zhǎng)慶油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心共檢驗(yàn)各類(lèi)閥門(mén)170 284只，有5 622只閥門(mén)不合格，不合格率為3.30%，其中外觀質(zhì)量檢驗(yàn)不合格2 817只,占檢驗(yàn)不合格總數(shù)的50.11%。主要有砂眼、氣孔、裂紋、機(jī)械損傷、縮孔、標(biāo)志和閥體壁厚不合格等（圖1）。

圖1 閥門(mén)外觀缺陷統(tǒng)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)和尺寸

1.1.1 外觀特征

主要是閥桿端部未加工，閥桿與手輪不能緊密結(jié)合，閥門(mén)開(kāi)閉不靈活，或閥體壁厚、閥桿直徑、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如圖2中的Z41H-25 DN50閘閥，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度為230mm，實(shí)測(cè)長(zhǎng)度為178mm。

圖2 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不合格

1.1.2 檢驗(yàn)方法

閥門(mén)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)目測(cè)檢驗(yàn)，閥體壁厚一般使用超聲波測(cè)厚儀，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度一般使用游標(biāo)卡尺、卷尺、深度尺等工具儀器，壁厚測(cè)定時(shí)應(yīng)將被測(cè)部位打磨光滑，以免影響測(cè)試的精度。閥體最小壁厚一般出現(xiàn)在流道兩側(cè)或閥體的底部。

1.1.3 缺陷評(píng)定

閥門(mén)結(jié)構(gòu)、閥體壁厚、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、閥桿直徑不合格的閥門(mén)直接判定為不合格。

1.2 砂眼和氣孔

1.2.1 外觀特征

砂眼是鑄造閥門(mén)的表面常見(jiàn)的缺陷，主要出現(xiàn)在閥門(mén)外表面，砂眼內(nèi)部有砂或白色的渣，外形不規(guī)整，深淺不一。氣孔一般出現(xiàn)在鑄造閥門(mén)的內(nèi)部、表面或近于表面處，表面比較光滑，呈圓形或橢圓形，有時(shí)孤立存在，有時(shí)簇集在一起，常與夾渣或縮松并存（圖3）。如果是反應(yīng)性氣孔,通常不大,在鑄件表面或鑄件表面以下不太深的地方,如果是侵入性氣孔,面積稍大,常呈圓形、橢圓形或針孔狀。

圖3 氣孔

1.2.2 檢驗(yàn)方法

目視檢驗(yàn)即可發(fā)現(xiàn)砂眼和氣孔。對(duì)于閥體內(nèi)部的砂眼和氣孔可借助手電筒，缺陷的深度可采用覆膜法或細(xì)鐵絲等來(lái)判斷其深度。對(duì)于漆色不同或有明顯凹坑的部位應(yīng)注意，必要時(shí)可借助起子等工具剔除油漆，防止缺陷部位被底漆掩蓋。

1.2.3 缺陷評(píng)定

閥門(mén)表面存在氣孔或砂眼，將會(huì)減小其有效承載面積，容易引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性、抗疲勞性和致密性，影響鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。一般閥體與閥蓋的承壓部位、法蘭密封面不允許有氣孔和砂眼存在，閥體的澆注口和閥門(mén)的法蘭非密封面不允許有密集狀、蜂窩狀以及深度超過(guò)1.5mm或任一個(gè)100mm×125mm面積范圍內(nèi)氣孔數(shù)量不超過(guò)3個(gè)且深度不超過(guò)1.0mm的氣孔或砂眼。對(duì)于深度不確定的氣孔或砂眼應(yīng)從嚴(yán)判定，防止出現(xiàn)穿透性缺陷。對(duì)于絲杠、手輪、手柄以及支架等部位存在的缺陷只要不嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀、強(qiáng)度和使用性能，可以按照合格品進(jìn)行驗(yàn)收。

1.3 縮孔和疏松

1.3.1 外觀特征

縮孔和疏松一般位于鑄件閥門(mén)的最后凝固的部位（熱節(jié)處）或結(jié)構(gòu)突變部位（圖4）?？s孔和疏松內(nèi)表面沒(méi)有氧化色，形狀不規(guī)則、孔壁粗糙并伴有許多雜質(zhì)和細(xì)小的氣孔。

圖4 疏松

1.3.2 檢驗(yàn)方法

縮孔和疏松外觀不易發(fā)現(xiàn)，壓力試驗(yàn)過(guò)程中一般會(huì)發(fā)生滲漏。試驗(yàn)中應(yīng)注意觀察閥門(mén)的澆注口、冒口、閥體的收縮部位，試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)用手觸摸以上部位，防止油漆掩蓋而造成缺陷漏檢。

1.3.3 缺陷評(píng)定

縮孔極易造成閥門(mén)的結(jié)構(gòu)不連續(xù)，出現(xiàn)縮孔或疏松應(yīng)直徑判定為不合格。

1.4 裂紋

1.4.1 外觀特征

裂紋一般出現(xiàn)在鍛壓閥門(mén)閥體兩壁交接的熱節(jié)部位和結(jié)構(gòu)突變部位，如法蘭根部、閥體外壁凸起的表面處（圖5）。裂紋的深度較淺，一般以發(fā)紋為主。熱裂紋外形曲折而不規(guī)則、縫隙寬、斷面有嚴(yán)重氧化、無(wú)金屬光澤、裂紋沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展。冷裂紋一般是直的，開(kāi)裂處金屬表面未氧化，裂紋常穿過(guò)晶粒延伸到整個(gè)斷面。

圖5 裂紋

1.4.2 檢驗(yàn)方法

閥門(mén)表面的裂紋除用目視檢測(cè)外，也可用磁粉或滲透檢測(cè)。

1.4.3 缺陷評(píng)定

裂紋的存在減少了閥門(mén)承載截面積，而且裂紋端部形成尖銳的缺口，應(yīng)力高度集中，容易擴(kuò)展導(dǎo)致破壞。通常明顯可見(jiàn)的裂紋是不允許的，無(wú)論其位置和大小均判定為不合格。發(fā)現(xiàn)裂紋后可以用砂輪打磨，若確認(rèn)裂紋已經(jīng)完全消除，且未損傷閥門(mén)表面，厚度減薄又不明顯，可以判定為合格，否則按退貨處理。

1.5 機(jī)械損傷

1.5.1 外觀特征

機(jī)械損傷是閥門(mén)在運(yùn)輸、搬運(yùn)、吊裝、堆放等過(guò)程中產(chǎn)生磕碰性損傷，或下料、切割等形成的加工性損傷，如凸面或平面密封的法蘭密封面上的劃傷、壓痕，鑄件冒口氣割面和鍛件的飛邊切割處因不加工而形成的缺陷，如圖6所示。這些缺陷達(dá)到一定深度時(shí)，也將影響閥門(mén)的質(zhì)量及壽命。

圖6 機(jī)械損傷

1.5.2 檢驗(yàn)方法

閥門(mén)表面的機(jī)械損傷目視檢驗(yàn)即可發(fā)現(xiàn)，缺陷的深度可用焊縫檢驗(yàn)尺或深度尺進(jìn)行測(cè)量。

1.5.3 缺陷評(píng)定

凸面或平面密封的法蘭密封面上的徑向劃痕、機(jī)械損傷以及內(nèi)測(cè)邊緣的缺損，環(huán)連接的法蘭密封面槽的2個(gè)側(cè)面存在劃痕和碰傷[5]等缺陷，將影響閥門(mén)法蘭的密封性，一般不允許存在。法蘭非密封、閥體和閥蓋表面的劃痕和機(jī)械損傷只要深度在余量范圍內(nèi)，不影響閥門(mén)的整體質(zhì)量，可以按合格品進(jìn)行驗(yàn)收。但是對(duì)于尖銳的劃痕必須打磨光滑，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中。

1.6 閥體標(biāo)識(shí)及其他

主要是閥體壁厚、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不合格或閥體上壓鑄的公稱(chēng)壓力、商標(biāo)存在涂改現(xiàn)象，檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)防止套牌或低壓閥門(mén)代替高壓閥門(mén)。如圖7中的Z41H-25 DN50型閥門(mén),閥體上鑄造的公稱(chēng)壓力”25”存在涂改，經(jīng)測(cè)厚，該閥門(mén)閥體最小壁厚為7.8mm,不符合石油化工工業(yè)用閥門(mén)最小壁厚[6]8.8mm的規(guī)定,屬于1.6MPa的閥門(mén)打磨標(biāo)志后代替2.5MPa的閥門(mén)。

圖7 閥體壁厚不合格

2 結(jié)論

閥門(mén)外觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行壓力試驗(yàn)，如果外觀質(zhì)量不合格，輕則閥門(mén)在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)刺漏，重則產(chǎn)生爆炸開(kāi)裂事故，如果缺陷判定不準(zhǔn)，將會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，甚至產(chǎn)生質(zhì)量糾紛。因此，不同閥門(mén)的功能和可靠性要求不一樣，可接受的缺陷也不一樣，閥門(mén)表面缺陷的判定要根據(jù)閥門(mén)的用途、缺陷的類(lèi)型、位置、大小等綜合分析，才能科學(xué)、公正、公平進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，滿(mǎn)足油氣田工程建設(shè)的需要。

[1]GB/T 12228-2006通用閥門(mén) 碳素鋼鍛件技術(shù)條件[S].

[2]JB/T 7927-2014閥門(mén)鑄鋼件 外觀質(zhì)量要求[S].

[3]SY/T 4102-2013閥門(mén)檢驗(yàn)與安裝規(guī)范[S].

[4]SH 3518-2013石油化工閥門(mén)檢驗(yàn)與管理規(guī)程[S].

[5]HG/T 20592-2009鋼制管法蘭[S].

[6]GB 26640-2011閥門(mén)殼體最小壁厚要求規(guī)范[S].

[7]JB/T 106-2004閥門(mén)的標(biāo)志和涂漆[S].