调节阀试压

调节阀是石油化工行业中应用最多的仪表之一，它安装在工艺管道上。调节阀

响应外部输入信号，并与其成比例的方式，使阀杆移动至对应位置，通过改变阀芯与阀座之间的间隙，达到控制流量的目的，从而控制系统的压力、温度和液位等。

根据中华人民共和国国家标准《自动化仪表工程施工及验收规范)GB50093-2002“仪表试验”中11.1.1规定“仪表在安装和使用前，应进行检查、校准和试验，确认符合设计文件要求以及产品技术文件所规定的技术性能”和11.1.8条“仪表校准和试验的条件、项目、方法应符合产品技术文件的规定和设计文件要求”。

调节阀性能的好坏直接关系到装置试车和生产能否正常进行，对调节阀

的检验是检查其性能指标的重要手段。有时因为参数模糊或标准不一，造成检定结论不同。检验的程序和手段以及内容应该符合有关规范的规定，对规范中没有规定的项目也应视

不同的阀门类型而扩展。

2 国内外规范标准对检查项目的比较

随着引进装置和技术的加快，国内常用的一些技术参数与国外参数有时容易造成混乱。

在规范中，对调节阀的检验规定了检查项目，包括阀体压力试验、阀座密封试验、膜头(气缸)泄漏、行程和全行程时间等项目。

2.1 阀体压力试验

阀体压力试验是检验阀体耐压，包括铸体本身是否有砂眼、机械连接部位是否严密以

及有无变形等。试验是由专门的部门、用专用的设备进行的，试验用的介质是洁净水，在

阀门全开的前提下升压至公称压力的1.5倍，在规定时间内无可见的泄漏为合格。

2.2 阀座密封试验

阀座密封试验是为了检查阀座和阀芯之间的严密性。调节阀的结构形式决定了其阀芯

与阀座的密封等级。密封检查是在调节阀完全关闭的情况下检查阀座的泄漏量，即

在规定的实验条件下试验流体通过一个装配好的处于关闭状态下的阀门，测量泄露的数量；使用的介质根据试验的程序选定，一般使用洁净水，切断阀使用空气。

表1 国内外常用阀门强度试验压力一览表

要清楚

调节阀

的泄漏计算方法，必须要明确流量系数，在国内和国外的定义

和表示方法的不同以及它们之间的关系。

调节阀流量系数的符号在国内为C和Kv，分别是用工程单位制(MKS制)和国际单位

制(SI制)表示，定义分别是

调节阀

全开的前提下：

C —温度5~40℃的水，在1kg/cm2压降下，1h内流过

调节阀

的m3。

K v—温度5~40℃的水，在105Pa压降下，1h内流过

调节阀

的m3。

国外一般采用英制单位，表示符号为C v，同样是在阀全开的条件下：

C v—温度60℉(15.61℃)的水，在1 lb/in2 (7kPa)压降下，每min流过

调节

阀

的美加仑数。

三者之间的关系是：

C v=1.17C

K v=1.01C

另外，Fisher公司使用Cg和Cs分别表示气体和蒸汽的流量系数。

如石化集团公司行业标准SH3521-1999与美国ANSI B 16.104-1976对

调节

阀

的泄漏量分级比较：

表

2 调节阀

的泄漏贵分级比较

其中C和C v是按照“额定容量”计算的，与前面讲的流量系数和流通能力不同，指

调节阀全开清况下，对应所加的前后压差时的流量，这个流量与前后差压不成正比。

简化后的调节阀泄漏量计算公式如下

(1)试验介质为常温水时

Q=C v×(△p)1/2×1.4245×允许泄漏率

(2)试验介质为空气时

当△P≥P1/2时，

Q=C v×P1×2.424456×允许泄漏率

当△P

Q=Cv×△P(P1+P2)1/2×2.79445×允许泄漏率

(3)试验介质为氮气时

当△P≥P1/2时，

Q=C v×P1×2.446166×允许泄漏率

当△P< P1/2时，

Q=C v×△P(P1+P2)1/2×2.83734×允许泄漏率

式中 Q —泄漏量，L/min；

P1—阀前绝对压力，kPa；

△P—阀前后压差，kPa；

P2—阀后绝对压力，kPa。

表3 VI级泄漏量对照表

气体泄漏试验需要采取排水取气法，在VI级泄漏量试验中，用一根6mm(国外用1/4

英寸，相当6.3mm)外径×1mm(国外为0.032英寸，相当0. 8mm)壁厚的管子沉没于水中，沉没深度处于5~10mm(国外为1/8~1/4英寸，相当3~6mm)的范围内，管子轴线应垂直于水表面。

表4 A、B、C三种程序比较

1C v=1.17C=3.785L/min

如果使用水作为试验介质，则ANSI B16.104简化后的允许泄漏量计算公式为：

表5 允许泄漏量

在实际操作中，直接将C v数值带人就可以计算出调节阀的泄漏量(用mL/min 表示)。使用水作试验时，应仔细消除阀体和管路内的气穴。同时，需要先在阀体内充满水，加到要求的压力后等泄漏量稳定时再进行测量。

2.3 膜头气密试验

膜头气密试验差异较大，在过去的国家规范中，膜头气密的压力是气源压力，后更改为气动信号上限加上20kPa，而现在在石化行业标准中则降低到0.1MPa的仪表空气，下面是现执行的SH3521-1999与国外标准的比较：

表6 现执行的SH3521-1999与国外标准的比较

2.4 其它指标

包括全行程时间、行程试验方法与项目基本相同。

3 规范项目操作中的体会

3.1 膜头密封试验

膜头气密试验是检查与信号管路终端连接的气室的密封性，造成密封性差的原因主要包括橡胶膜片有裂纹穿孔、与阀杆连接用于固定膜片的螺母未拧紧造成渗漏、上下膜头盖压

接膜片处螺栓未拧紧的泄漏以及反作用调节阀中阀杆与下膜头气室的密封环处漏

气等原因。

如果是进口调节阀，而且带有阀门定位器，那么鉴于国外调节阀气密试验压力较国内要求高，为了不破坏原有管路的密封，可以不拆卸管路，进行定量的膜头密封试验。如果定位器有切换开关，可以通过切换开关向膜头通入气源压力；如果没有切换开关的话，则向定位器输人量程点信号，使定位器输出信号压力的最大值。用肥皂水检查调节

阀各处连接的密封点—膜头周边和通大气部分；对于反作用调节阀同时检查密封环与推杆连接处的密封。