項英俊

國家石油機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（江蘇）（江蘇建湖224700）

工業(yè)閥門壓力試驗分析

項英俊

國家石油機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（江蘇）（江蘇建湖224700）

確定工業(yè)閥門壓力試驗的試驗壓力值對于閥門的檢測具有重要意義。通過分析閥門的壓力試驗國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，探討閥門公稱壓力和常溫下最大允許工作壓力的區(qū)別。以鋼制閘閥為例找出閥門壓力試驗值的計算方法，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，規(guī)范閥門壓力試驗，為質(zhì)檢機構(gòu)進行閥門質(zhì)量把關(guān)提供保障。

閥門；試驗壓力值；公稱壓力；最大允許工作壓力

工業(yè)閥門是石油化工流體輸送系統(tǒng)中重要的控制部件，閥門用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的各個部門中，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民日常生活的改善方面具有重要的作用。因此，閥門的質(zhì)量檢測是生產(chǎn)企業(yè)和質(zhì)檢機構(gòu)必須重視的工作，其中閥門的壓力試驗是保證閥門質(zhì)量安全的最重要的一道工序。做好閥門的壓力試驗對保證閥門質(zhì)量消除事故隱患避免安全事故發(fā)生，保證人民生命財產(chǎn)安全方面具有重要意義。

1 壓力試驗值分析

閥門的壓力試驗主要分為殼體強度試驗和密封試驗，殼體強度試驗是對閥體和閥蓋等連接而成的整個閥門殼體進行的壓力試驗，主要是檢驗閥門整個殼體的結(jié)構(gòu)強度、耐壓能力和致密性等方面內(nèi)容；密封試驗是檢查閥門啟閉件和閥座密封副、閥體和閥座間的密封性能的試驗。為了探討閥門試驗壓力的數(shù)值，通過分析比較國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（表1），以試驗介質(zhì)是液體時，閘閥殼體試驗壓力為例來詳細說明。

從表1中可以看出不管作廢的標(biāo)準(zhǔn)或者是現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，殼體試驗壓力值有兩種計算方式，一是公稱壓力的1.5倍；二是常溫下允許最大工作壓力的1.5倍。為了弄清楚公稱壓力和允許最大工作壓力是否是同一個概念，查閱了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與書籍來分析研究。

表1 閥門殼體試驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗壓力

1.1 公稱壓力

GB/T 1048-2005《管道元件PN(公稱壓力）的定義和選用》中專門對公稱壓力含義進行了定義。從中可以知道“公稱壓力（PN）是與管道系統(tǒng)元件的力學(xué)性能和尺寸特性相關(guān)、用于參考的字母和數(shù)字組合的標(biāo)識。字母PN后跟的數(shù)字不代表測量值，不應(yīng)用于計算目的，除非在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定?！?/p>

1.2 最大允許工作壓力

GB/T 13927-2008《工業(yè)閥門壓力試驗》中介紹了“冷態(tài)工作壓力是在-20～38℃介質(zhì)溫度時[1]，閥門最大允許工作壓力，縮寫符號CWP?！?/p>

《實用閥門設(shè)計手冊》中闡述了閥門的最大允許工作壓力與閥門殼體金屬材料的材質(zhì)密切相關(guān)，閥門的最大允許工作壓力值取決于閥門的PN數(shù)值、材料和設(shè)計以及允許工作溫度等，目前可以通過ASME B16.34-2013、GB/T 9124-2010、GB/T 12224-2005等標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)壓力級閥門壓力-溫度等級表來確定最大允許工作壓力值[2]。

所以，從兩個標(biāo)準(zhǔn)中給出的定義可以看出，公稱壓力和允許最大工作壓力具有密切關(guān)聯(lián)，但不是一個概念，不能等同混淆一談，因此在使用中要注意區(qū)分。

2 試驗壓力值計算

以客戶委托試驗提供的閘閥Z41H-40C-DN80為例計算殼體試驗壓力值，閥門材料為WCB，公稱壓力PN40，根據(jù)GB/T 12234-2007《石油、天然氣工業(yè)用螺柱連接閥蓋的鋼制閘閥》要求壓力試驗應(yīng)符合JB/T 9092《閥門的檢驗與試驗》的規(guī)定，從JB/T 9092-1999中可以查閱殼體試驗壓力為38℃時最大允許工作壓力的1.5倍，GB/T 12224-2005《鋼制閥門一般要求》中標(biāo)準(zhǔn)壓力級閥門壓力-溫度等級表給出公稱壓力為PN40時，最大允許工作壓力值為4.1MPa,則殼體試驗壓力值應(yīng)為4.1MPa×1.5= 6.15MPa[3-5]。

如果按照公稱壓力4MPa計算，那么結(jié)果應(yīng)該為4 MPa×1.5=6.0MPa。

兩種計算方式所得的數(shù)值結(jié)果雖然差距不大，但是還是有差別的。

3 現(xiàn)存的問題

實際上現(xiàn)在國內(nèi)很多閥門生產(chǎn)企業(yè)在進行閥門壓力試驗時，殼體的試驗壓力仍是按照公稱壓力的1.5倍數(shù)值，而不是按照常溫下允許最大工作壓力的1.5倍來進行的壓力試驗。主要原因有以下幾點：

1）閥門標(biāo)識上給出的數(shù)值都是公稱壓力數(shù)值存在。

2）部分作廢或現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中試驗壓力值仍采用的是公稱壓力的1.5倍數(shù)值。

3）通過查閱壓力溫度等級表發(fā)現(xiàn)公稱壓力和允許工作壓力雖有區(qū)別，但是相差不大（根據(jù)材料、溫度而異），檢測人員為了怕計算麻煩，就省略了繁瑣的計算過程。

4）部分閥門設(shè)計及檢驗人員對閥門壓力試驗認識不足。

4 結(jié)論

閘閥的殼體壓力試驗試驗壓力值是常溫下最大允許工作壓力的1.5倍，雖然公稱壓力數(shù)值和常溫下最大允許工作壓力數(shù)值相差不大，但如果不按照閥門殼體材料種類來確定最大允許工作壓力數(shù)值，為了計算方便僅以公稱壓力來代替，這種做法不符合標(biāo)準(zhǔn)JB/T 9092-1999《閥門的檢驗與試驗》中關(guān)于壓力試驗的要求，也不符合企業(yè)安全生產(chǎn)要求和質(zhì)檢機構(gòu)的嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)要求。不規(guī)范的檢測方法對保證工業(yè)閥門的質(zhì)量安全以及人員生命財產(chǎn)方面具有相當(dāng)不利影響。

通過閘閥殼體試驗壓力值計算方式也可以了解閘閥的密封試驗和其他閥門的殼體試驗、密封試驗等試驗壓力值的計算方式。閥門生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)品檢驗機構(gòu)在閥門的質(zhì)量安全把關(guān)環(huán)節(jié)一定要嚴謹細致，為消除生產(chǎn)安全事故問題的產(chǎn)生，必須高度重視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)檢活動中的深遠意義。

[1]全國閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.工業(yè)閥門壓力試驗:GB/T 13927-2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[2]陸培文.實用閥門設(shè)計手冊[M].2版.北京:機械工業(yè)出版社, 2007.

[3]全國閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.石油、天然氣工業(yè)用螺柱連接閥蓋的鋼制閘閥:GB/T 12234-2007[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[4]全國閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.鋼制閥門一般要求:GB/T 12224-2005[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.

[5]張漢林,張清雙,胡遠銀.閥門手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

The determination of the test pressure of industrial valves is of great significance for the detection of the valves.The difference between the nominal pressure and the maximum allowable working pressure of industrial valves at room temperature is discussed by ana?lyzing the standards at home and abroad for the pressure test of the valves.Taking the steel gate valve as an example,the calculation method of the test pressure of the valve is presented under the guidance of the relevant standards,which regulates the pressure test of the valves and provides guarantee for the valve quality inspection of the quality inspection institutions.

valve；test pressure；nominal pressure；maximum allowable working pressure

路萍

2016-09-07

項英?。?985-），男，工程師，主要從事產(chǎn)品檢測和質(zhì)量管理體系工作。