(廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司，廣東 廣州 510000)

1 引言

高瀾是國(guó)內(nèi)水冷行業(yè)的領(lǐng)跑者，最近幾年抓住機(jī)遇，努力進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，而某海外項(xiàng)目是高瀾的首個(gè)海外直流項(xiàng)目，本項(xiàng)目直接與國(guó)際水冷技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者西門(mén)子進(jìn)行合作，存在極大的挑戰(zhàn)。在執(zhí)行這個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程中，遇到了許多新的要求，大家越來(lái)越意識(shí)到：高瀾的產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面還有待升級(jí)，在成本投入方面還有待改善，有必要進(jìn)行一次全方位的優(yōu)化，以適應(yīng)海外客戶的需求。

目前，高瀾的主機(jī)水泵進(jìn)、出水口并聯(lián)管道規(guī)格一般選用與外管管道相同的規(guī)格。根據(jù)系統(tǒng)流程圖(圖1)可知，該位置是元件密集的地方，分別在水泵進(jìn)、出口3.5m左右的管道距離范圍內(nèi)，安裝了2個(gè)止回閥，而國(guó)內(nèi)直流項(xiàng)目上更是安裝了4個(gè)止回閥。

圖1 系統(tǒng)流程圖

2 止回閥的技術(shù)要求

止回閥的主要技術(shù)參數(shù)及要求

(1)適用溫度范圍：-15～100℃，具體見(jiàn)附錄2、溫壓表。

(2)公稱壓力：PN16。

(3)連接方式：法蘭對(duì)夾式，法蘭公稱壓力等級(jí)PN16。

(4)符合產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求(見(jiàn)表1)。

(5)閥體材質(zhì)：CF8M；閥板材質(zhì)：CF8M；彈簧材質(zhì)：SS316。

(6)其他：插銷、止動(dòng)銷、閥塞材質(zhì)為SS316。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)論

3.1 試驗(yàn)技術(shù)方案

根據(jù)國(guó)內(nèi)外閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)要求(具體如下)，應(yīng)針對(duì)止回閥做殼體試驗(yàn)和高壓試驗(yàn)。

表1 閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)要求

(1)有具有上密封性能的閥門(mén)都應(yīng)進(jìn)行上密封試驗(yàn)，波紋管密封閥門(mén)除外。

(2)如經(jīng)需方同意，閥門(mén)制造廠可用低壓密封試驗(yàn)代替高壓密封試驗(yàn)。

(3)彈性密封閥門(mén)經(jīng)高壓密封試驗(yàn)后，可能降低其在低壓工況的密封性能。

(4)對(duì)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的截止閥，高壓密封試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力應(yīng)是選定動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置所使用的設(shè)計(jì)壓差的110%。

3.2 殼體試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

3.2.1 試驗(yàn)步驟

(1)啟動(dòng)試壓泵，關(guān)閉止回閥出口端，閥門(mén)部分開(kāi)啟，把止回閥表面殘留的水跡用壓縮氣體和干紙巾徹底清除掉，將壓力分段升到公稱壓力值，檢查各連接位置。

(2)繼續(xù)升壓至試驗(yàn)壓力2.40MPa，保壓60min；再降壓至公稱壓力1.60MPa，保壓60min，檢查閥門(mén)殼體各處位置(包括閥門(mén)殼壁和任何固定的閥體連接處)。

(3) 在試驗(yàn)壓力測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)每10min記錄1次壓力表的數(shù)據(jù)，壓力值記錄要保留小數(shù)點(diǎn)后二位的數(shù)據(jù)，記錄試驗(yàn)過(guò)程的壓力值變化。

3.2.2 殼體試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)連接

殼體試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)圖見(jiàn)圖2。

圖2 殼體試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)圖

3.2.3 合格判定依據(jù)

殼體試驗(yàn)時(shí)，不應(yīng)有結(jié)構(gòu)損傷，不允許有可見(jiàn)滲漏通過(guò)閥門(mén)殼壁和任何固定的閥體連接處；不得有可見(jiàn)的液滴或者表面潮濕。

3.2.4 數(shù)據(jù)記錄及處理

表2 殼體數(shù)據(jù)記錄

3.2.5 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)期間無(wú)可見(jiàn)的液滴或者表面潮濕現(xiàn)象。

3.3 密封試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

3.3.1 試驗(yàn)步驟

(1)啟動(dòng)試壓泵，打開(kāi)球閥QM03，關(guān)閉QM04，向系統(tǒng)中充水，當(dāng)系統(tǒng)壓力表數(shù)值開(kāi)始增加時(shí)停止沖水，關(guān)閉球閥QM03。

(2)打開(kāi)氮?dú)馄垦b置，止回閥關(guān)閉，把止回閥表面殘留的水跡用壓縮氣體和干紙巾徹底清除掉，將壓力分段升到公稱壓力值，檢查各連接位置。

(3)繼續(xù)升壓至試驗(yàn)壓力1.76MPa，保壓60min；再降壓至公稱壓力1.60MPa，保壓60min，檢查閥門(mén)進(jìn)口端的泄露情況。

3.3.2 測(cè)試系統(tǒng)連接

密封試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

圖3 密封試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)圖

3.3.3 合格判定依據(jù)

對(duì)于口徑規(guī)格小于DN600mm的止回閥，試驗(yàn)介質(zhì)通過(guò)密封面的最大允許泄漏率為3×DN/25mL/min，例如DN250的止回閥，最大運(yùn)行泄漏量為3×250/25=30mL/min。

3.3.4 密封數(shù)據(jù)記錄及處理

密封數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表3。

表3 密封數(shù)據(jù)記錄

3.3.5 試驗(yàn)結(jié)果分析

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，DN250的止回閥，最大運(yùn)行泄漏量為3×250/25=30mL/min，5min的最大運(yùn)行泄漏量為5×30=150mL/min；DN200的止回閥，最大運(yùn)行泄漏量為3×200/25=24mL/min，5min的最大運(yùn)行泄漏量為5×24=120mL/min。

從上述數(shù)據(jù)可知， DN200止回閥在壓力為1.6MPa時(shí)，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是在壓力為1.72MPa時(shí)，就不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；DN250 止回閥在壓力大于1.58MPa時(shí)，不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 沖擊試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

止回閥應(yīng)在符合我司要求的管道系統(tǒng)上使用，以某正在調(diào)試的項(xiàng)目為例，額定流量為7400 L/min，水泵出口額定壓力，水泵入口額定壓力；水泵電機(jī)頻率為60Hz；然而為完成此次試驗(yàn)，采用兩臺(tái)50Hz電源，故需核算50Hz運(yùn)行情況下，系統(tǒng)的額定流量和水泵進(jìn)出口壓力(應(yīng)在電流不超過(guò)水泵正常運(yùn)行要求下的電流)。

3.4.1 試驗(yàn)步驟

(1)止回閥安裝前，應(yīng)對(duì)1號(hào)和2號(hào)止回閥閥瓣進(jìn)行手動(dòng)拍打試驗(yàn)，拍打次數(shù)為105次；試驗(yàn)后與3號(hào)止回閥對(duì)比，目視止回閥閥瓣、彈簧是否變形，判定能否進(jìn)入下一試驗(yàn)步驟。

(2)確認(rèn)系統(tǒng)完成初步調(diào)試，具備止回閥沖擊試驗(yàn)條件；1號(hào)和2號(hào)止回閥安裝到系統(tǒng)中，1號(hào)止回閥旁水泵編號(hào)為1號(hào)，2號(hào)止回閥旁水泵編號(hào)為2號(hào)。

(3)啟動(dòng)1號(hào)主水泵，正常運(yùn)行5min，觀察水泵進(jìn)出口壓力表，讀取并記錄PI01，PI02，檢查水泵出口壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，并調(diào)整系統(tǒng)流量達(dá)到額定流量。

(4)手動(dòng)切換主泵，同時(shí)自動(dòng)記錄止回閥進(jìn)出口壓力變送器讀數(shù)以及BF01讀數(shù)，應(yīng)每0.5s記錄一次；并在切泵瞬間聽(tīng)1號(hào)水泵旁的止回閥聲音，并在1m距離上用噪音儀測(cè)量噪音值。

(5)正常運(yùn)行15min，并檢查系統(tǒng)流量和壓力是否正常，重復(fù)2)步驟。

(6)直到完成5次切換后，停止水泵，并記錄停泵瞬間止回閥出口與進(jìn)口壓力變送器讀數(shù)。

(7)連續(xù)停運(yùn)3h后重復(fù)2)步驟。

(8)完成實(shí)驗(yàn)次數(shù)后應(yīng)關(guān)閉水泵。

3.4.2 測(cè)試系統(tǒng)連接

圖4 測(cè)試系統(tǒng)圖

3.4.3 合格判定依據(jù)

試驗(yàn)后止回閥與試驗(yàn)前對(duì)比：

(1)檢查止回閥外部尺寸，與新止回閥樣品比較。

(2)檢查閥瓣有無(wú)明顯變形，彈簧是否松動(dòng)。

3.4.4 數(shù)據(jù)記錄及處理

表4是部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄及處理。

表4 切泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

通過(guò)表5可知，在50Hz電源頻率時(shí)系統(tǒng)額定流量為6171.7 L/min，水泵出口壓力為5.3bar，水泵入口壓力為0.33bar，電流為251.53A。

一次切泵試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果圖見(jiàn)圖5。

圖5 測(cè)試結(jié)果圖

多次切泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖6。

圖6 測(cè)試結(jié)果圖

3.4.5 試驗(yàn)結(jié)果分析

此次試驗(yàn)全部在水冷系統(tǒng)本體上完成，總共切泵次數(shù)為52次，因水泵廠家要求每小時(shí)不能多于5次切泵次數(shù)，故此實(shí)驗(yàn)在一個(gè)星期內(nèi)完成，根據(jù)上述最后五次切泵數(shù)據(jù)可知，50次之后，系統(tǒng)本體流量和壓力無(wú)明顯突變。

沖擊試驗(yàn)后，對(duì)拆下的止回閥進(jìn)行密封試驗(yàn)，整體符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)止回閥進(jìn)行殼體試驗(yàn)可知，此止回閥能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，并且通過(guò)沖擊試驗(yàn)可反映出此止回閥可適用于廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司一年切泵要求，但廠家仍需改進(jìn)內(nèi)部工藝，來(lái)滿足國(guó)家對(duì)閥門(mén)的密封要求。