吳 軍 張玉玲

（1.中國(guó)五環(huán)工程有限公司，430223；2.輝瑞（武漢）研究開發(fā)有限中心，430000：武漢）

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，工程人員經(jīng)常會(huì)接觸到來自國(guó)內(nèi)外不同類型的閥門，這些閥門經(jīng)常用于不同的介質(zhì)和工況，關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)閥門是否需要試壓、試壓比例的確定，試驗(yàn)壓力的大小以及該選用何種試驗(yàn)介質(zhì)等問題經(jīng)常困擾現(xiàn)場(chǎng)的一些施工人員。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于閥門檢驗(yàn)的規(guī)范大部分都是針對(duì)閥門制造廠而言的。如果拿制造廠的閥門檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求在現(xiàn)場(chǎng)施工執(zhí)行，由于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)條件的限制而幾乎無法完成；而如果完全參考施工規(guī)范在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)閥門進(jìn)行試壓，一些具體要求又顯得不夠深入和全面。本文通過一系列文獻(xiàn)資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門試壓標(biāo)準(zhǔn)選用進(jìn)行了分析對(duì)比并給出了使用建議，以期為項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)閥門檢驗(yàn)提供一定的參考依據(jù)。

1 現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)試壓的必要性

原則上，每臺(tái)閥門在出廠前都已根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了壓力試驗(yàn)，雖然SH 3518—2013中規(guī)定，閥門由用戶或其委托方到制造廠逐件見證壓力試驗(yàn)并有相應(yīng)見證資料的，可以免除現(xiàn)場(chǎng)壓力試驗(yàn)[1]。但目前國(guó)內(nèi)外大部分施工現(xiàn)場(chǎng)都要對(duì)閥門進(jìn)行重復(fù)壓力試驗(yàn)，原因主要是：

1)買方擔(dān)心運(yùn)輸過程中產(chǎn)生碰撞等對(duì)閥門造成二次傷害，或是閥門試驗(yàn)之后與安裝之前間隔時(shí)間太長(zhǎng)，產(chǎn)生腐蝕；

2)買方?jīng)]有派人或第3方機(jī)構(gòu)去閥門制造廠見證閥門試驗(yàn)過程。尤其是對(duì)國(guó)內(nèi)制造廠的閥門不放心，因而要求在安裝前對(duì)閥門再檢驗(yàn)一遍；

3)對(duì)于一些走易燃易爆危險(xiǎn)介質(zhì)的閥門，買方出于安全生產(chǎn)考慮，會(huì)要求在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)閥門進(jìn)行重復(fù)檢驗(yàn)。

2 試壓相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

2.1 試壓比例

有關(guān)閥門試壓比例國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見表1[1-7]。

對(duì)比分析：

1)當(dāng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)閥門試壓的時(shí)候，要注意有所甑別，比如GB 50184—2011與GB/T 20801.4—2006都屬于現(xiàn)場(chǎng)施工范疇，對(duì)于閥門現(xiàn)場(chǎng)試壓比例的描述應(yīng)該依據(jù)這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2)API598、GB/T 13927—2008、JB/T 9092—1999、SH/T 3064—2003等標(biāo)準(zhǔn)都是閥門制造廠應(yīng)該執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)一些大型項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)而言，如果不按介質(zhì)類型劃分，而籠統(tǒng)對(duì)每臺(tái)閥門均進(jìn)行壓力試驗(yàn)的話，不管于經(jīng)濟(jì)還是工期而言，都是不合理的，當(dāng)然業(yè)主有要求的除外。

3)施工范疇的閥門檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，需要相互補(bǔ)充參考，比如GB 50235—2010在關(guān)于閥門試壓比例上并沒有作細(xì)致說明，此時(shí)可以參考GB 5018—2014上相關(guān)條款[10]。

2.2 試驗(yàn)介質(zhì)

有關(guān)閥門試驗(yàn)介質(zhì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見表2[1-4,10-11]。對(duì)比分析：

1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同的檢驗(yàn)類型，都可以使用不同的試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)。在閥門制造廠，條件具備就應(yīng)該仔細(xì)甑選不同的試驗(yàn)介質(zhì)，比如對(duì)于一些低溫閥門，一般不建議使用液體介質(zhì)進(jìn)行閥門試驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致其在閥體填料或者密封部位積聚，且不容易干燥。

2)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行閥門試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于試驗(yàn)介質(zhì)的選取是有要求的，如選擇氮?dú)狻⒚河偷?，一是現(xiàn)場(chǎng)并不具備條件，二是介質(zhì)較為昂貴、不宜得到。所以以上標(biāo)準(zhǔn)中GB 50235—2010要求使用潔凈水進(jìn)行閥門檢驗(yàn)，是比較符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的，通常大部分項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于閥門試驗(yàn)介質(zhì)的使用都是參考此標(biāo)準(zhǔn)使用潔凈水。

表1 閥門試壓比例國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Tab 1 Contrastof valve pressure testing proportion standards athome and abroad

表2 閥門試驗(yàn)介質(zhì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Tab 2 Contrastof valve testingmedium standards athome and abroad

表3 閥門試驗(yàn)壓力國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Tab 3 Contrastof valve testing pressure standards at home and abroad

2.3 試驗(yàn)壓力

有關(guān)閥門試驗(yàn)壓力國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見表3[1-4,10-11]。

對(duì)比分析：

1)以上對(duì)于閥門壓力試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，無論是對(duì)制造廠而言，還是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)閥門試驗(yàn)而言，幾乎都是一致的，對(duì)于殼體強(qiáng)度試驗(yàn)大部分標(biāo)準(zhǔn)都是最大允許工作壓力的1.5倍，高壓密封與高壓上密封最大允許工作壓力的1.1倍，大部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于低壓密封與低壓上密封的試驗(yàn)壓力都在0.4～0.7 MPa（低壓密封試驗(yàn)制造廠做的較多，現(xiàn)場(chǎng)大多進(jìn)行的是高壓密封試驗(yàn)）。

2)SH 3518—2013中依然使用的是公稱壓力，而其他標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)更新為最大允許工作壓力了，此處使用公稱壓力的概念其實(shí)是不合理的。

公稱壓力與20℃時(shí)允許最大工作壓力的區(qū)別是，并非所有制造閥門的材料完全相等，對(duì)于Q235、20、Q345等材質(zhì)，其公稱壓力與20℃時(shí)允許最大工作壓力相等，不等的情況主要出現(xiàn)在高合金鋼材質(zhì)和高壓工況[10]。

比如對(duì)于300LB的304不銹鋼閥門，公稱壓力是5.0 MPa，而根據(jù)HG/T 20592～20635—2009查閱不同材料所對(duì)應(yīng)的壓力-溫度額定表，精確確定了閥門所說的20℃允許最大工作壓力為4.96 MPa[12]。這與公稱壓力5.0 MPa雖然差不多，但定義完全不同，事實(shí)上，隨著溫度升高，允許最大工作壓力越小，這種差別將越大。

2.4 試驗(yàn)保壓時(shí)間

有關(guān)閥門試驗(yàn)保壓時(shí)間國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見表4[1-4,11]。

分析對(duì)比：

表4中的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同的閥門檢驗(yàn)類型的保壓時(shí)間，分別做了不同的規(guī)定，基本上都大同小異。原則上，無論是閥門制造廠還是項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)都應(yīng)嚴(yán)格按照上述標(biāo)準(zhǔn)要求的時(shí)間執(zhí)行。但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過程中，為保證閥門的質(zhì)量，對(duì)上述的閥門試驗(yàn)一般都是按照GB 50235—2010或GB 50184—2011中規(guī)定的閥門在試驗(yàn)壓力下的持續(xù)時(shí)間不得少于5 min（300 s）進(jìn)行[5,10]。

2.5 泄漏量

總體來講，閥門檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)于殼體試驗(yàn)和上密封試驗(yàn)，如果試驗(yàn)介質(zhì)是液體，不得有明顯可見的液滴或表面潮濕，如果試驗(yàn)介質(zhì)是氣體，應(yīng)無氣泡露出。

密封試驗(yàn)：不允許有可見的泄漏通過閥瓣、閥座與閥體接觸面等處，并無結(jié)構(gòu)上的損壞。在試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)介質(zhì)通過密封副的最大允許泄漏率按各標(biāo)準(zhǔn)中“密封試驗(yàn)的最大允許泄漏率”表執(zhí)行。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際閥門試驗(yàn)泄漏量的要求有時(shí)無法做到如閥門制造廠標(biāo)準(zhǔn)精確，可以依據(jù)GB 50184—2011上“閥門殼體壓力試驗(yàn)以殼體填料無滲漏為合格，閥門密封性與上密封性試驗(yàn)應(yīng)以密封面不漏為合格”的要求進(jìn)行[5]。

表4 閥門試驗(yàn)保壓時(shí)間國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Tab 4 Contrastof valve testing pressure holding time standards athome and abroad

3 實(shí)例分析與應(yīng)用

以液化天然氣（LNG）現(xiàn)場(chǎng)口徑為DN50，磅級(jí)為300LB的低溫球閥為例進(jìn)行分析，詳見圖1。

圖1 LNG低溫球閥現(xiàn)場(chǎng)試壓流程Fig 1 Process of LNG ball valve pressure teston-site at low temperature

說明：

1)如果LNG低溫閥門使用水為介質(zhì)試驗(yàn)，一方面水會(huì)滲入填料而很難排出，在低溫工況下使用時(shí)填料中的水結(jié)冰，操作時(shí)閥桿和填料的摩擦中閥桿可能會(huì)被冰劃傷而造成泄漏；另一方面在低溫下水會(huì)結(jié)冰，體積膨脹，對(duì)閥門內(nèi)部的部件會(huì)產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致閥門密封不嚴(yán)，甚至結(jié)構(gòu)損壞，所以國(guó)外的部分廠家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用氮?dú)庾鳛樵囼?yàn)介質(zhì)來避免這種缺點(diǎn)[13]。

2)國(guó)內(nèi)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)出于氣體試驗(yàn)不安全的考慮一般以水為試驗(yàn)介質(zhì)，因施工現(xiàn)場(chǎng)的條件有限，水壓試驗(yàn)后閥門內(nèi)積水去除不完全，干燥不徹底，影響閥門正常使用[14]。像這種低溫球閥或是其他不適合在施工現(xiàn)場(chǎng)試壓的特殊閥門，如閥門制造廠家能提供合格的閥門檢查、試驗(yàn)、檢驗(yàn)書面證明（有買方委托的第3方機(jī)構(gòu)見證或買方指定相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)見證試驗(yàn)的）經(jīng)業(yè)主同意，施工現(xiàn)場(chǎng)可不用再試壓。

4 結(jié)論與建議

由于閥門制造廠與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)條件不同，導(dǎo)致2者在閥門檢驗(yàn)過程中，通常選用的標(biāo)準(zhǔn)也不同，有時(shí)需要相互參考，相互補(bǔ)充。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，針對(duì)閥門試壓介質(zhì)、試壓比例、試壓大小、試壓時(shí)間等問題對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)做了一系列對(duì)比分析，得出以下結(jié)論：

1)國(guó)內(nèi)外關(guān)于閥門檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，但多針對(duì)閥門制造廠而言?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行甑別，除閥門試驗(yàn)壓力大小以外，其他的閥門試驗(yàn)介質(zhì)選用、閥門試壓比例、閥門保壓時(shí)間等都應(yīng)該依據(jù)GB 50235—2010、GB 50184—2011、GB/T 20801.4—2006等施工規(guī)范進(jìn)行。但是需要注意的是，這些施工規(guī)范對(duì)于閥門檢驗(yàn)的全流程覆蓋并不全，比如GB 50235—2010雖對(duì)閥門試驗(yàn)壓力的大小和保壓時(shí)間作了規(guī)定，但是并未規(guī)定閥門試壓比例；GB 50184—2011雖然規(guī)定了閥門的試壓比例，但對(duì)于閥門試壓大小等并未規(guī)定，因而使用它們時(shí)需要相互補(bǔ)充，相互參照。

2)SH 3518—2013標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于閥門試壓中關(guān)于“公稱壓力”的描述不夠嚴(yán)謹(jǐn)，亟待重新編制和修訂。

通過LNG低溫球閥實(shí)例探討了閥門試壓的基本流程，通過理論與實(shí)際結(jié)合，讓設(shè)計(jì)者更加明晰現(xiàn)場(chǎng)閥門檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的選擇與運(yùn)用。

[1]SH 3518—2013石油化工閥門檢測(cè)與管理規(guī)范[S].

[2].JB/T 9092—1999閥門的檢驗(yàn)與試驗(yàn)[S].

[3]API 598-2009 Valve Inspection and Testing[S].

[4]GB/T 13927—2008工業(yè)閥門 壓力試驗(yàn)[S].

[5]GB 50184—2011工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[6]GB/T 20801.4—2006壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 第4部分:制作與安裝[S].

[7]SH/T 3064—2003石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收[S].

[8]GB 50316—2008工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[9]TSG-D0001—2009壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道[S].

[10]GB 50235—2010工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].

[11]ISO 5208-2008 Industrial Valves-Pressure Testing of Metallic Valves[S].

[12]HG/T 20592～20635—2009鋼制管法蘭、墊片、緊固件[S].

[13]劉先禹,霍金海.低溫閥門特點(diǎn)的探討[J].廣州化工,2009,37(5):197-199.

[14]那麗,呂赟.超低溫球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及安裝要求[J].煤化工,2013,41(2):65-67.