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減壓閥的逸散性試驗

  • 發(fā)布日期:2017-09-10      瀏覽次數(shù):990
    • 減壓閥的逸散性試驗 GB/T 26481- 2011《閥門的逸散性試驗》對閥門的逸散性試驗是如何規(guī)定的? 氣體減壓閥的逸散性試驗 氮氣減壓閥的逸散性試驗 蒸汽
          (1)之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用,現(xiàn)在介紹試驗閥門的準(zhǔn)備
          1)試驗閥門的條件:試驗閥門應(yīng)是全部裝配結(jié)束,且試驗閥已按GB/T 13927或其他適用標(biāo)準(zhǔn)以及買方的規(guī)定進行檢驗和試驗合格,試驗閥門也可為油漆前狀態(tài)。工業(yè)化的發(fā)展對環(huán)境的影響日益顯現(xiàn),伴隨溫室氣體的排放增多,容易引起天氣的改變。同時環(huán)境污染也影響著人們的生活。工業(yè)溫室氣體和污染物的排放是環(huán)境污染和溫室氣體排放的主要來源。基于此,上已實施了控制揮發(fā)性氣體排放的戰(zhàn)略,并由此形成了性的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,在一些經(jīng)濟發(fā)達的國家已走在環(huán)境控制的前列。國內(nèi)相關(guān)閥門逸散性的標(biāo)準(zhǔn)也先后發(fā)布和得到貫徹執(zhí)行,越來越被用戶所接受。正是由于此類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,使逸散性標(biāo)準(zhǔn)化工作得到了更廣泛的研究和發(fā)展。

      逸散性排放(物)的定義

      逸散性排放(Fugitive emission)是指工業(yè)場所的設(shè)備未曾預(yù)料到的或不真實的泄漏以任一物理形態(tài)的任一化學(xué)物質(zhì)或化合物的逸散性排放,科學(xué)詞典將逸散性排放定義為由于泄漏、蒸發(fā)或風(fēng)的作用泄放到大氣中的污染物,同時還有與之相關(guān)的幾個概念,如低排放揮發(fā)的有機化合物等。其中比較典型的化工廠泄漏來源包括閥門(填料、閥蓋連接)、泵密封、壓縮機、法蘭/接頭及安全/泄壓裝置等部位。閥門的泄漏包括外漏和內(nèi)漏,一般閥門的外漏評價標(biāo)準(zhǔn)是閥門的可見泄漏。而逸散性泄漏嚴(yán)格意義上講是指不可見的泄漏,需要借助儀器檢測。經(jīng)常是指填料區(qū)域和墊片區(qū)域的泄漏(圖1)。墊片區(qū)域一般為靜密封,逸散性泄漏容易控制。填料處為動密封,由于閥桿的運動容易造成填料處泄漏。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      閥門逸散性規(guī)定

      相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

      ISO 15848-1-2006工業(yè)閥門-逸散性排放的測量、測試和資質(zhì)程序-第1部分型式試驗閥門的系統(tǒng)分級及資質(zhì)程序
      ISO 15848-2-2006工業(yè)閥門-逸散性排放的測量、測試和資質(zhì)程序-第2部分閥門的產(chǎn)品接受測試
      GB /T 24681 - 2011 閥門的逸散性試驗
      API 622-2006逸散性排放閥門填料的型式試驗
      SHELL MESC SPE 77/300-2010工業(yè)閥門的型式試驗程序和技術(shù)規(guī)范
      SHELL MESC SPE 77/312-2010逸散性排放產(chǎn)品測試
      TA-LUFT-2002空氣質(zhì)量的技術(shù)指導(dǎo)手冊
      TA-LUFT是1986年德國政府依據(jù)聯(lián)邦大氣濃度管制法(BImSchG)第48條款所發(fā)布的一般行政法規(guī),用于排放的取締及管制監(jiān)督,給出了降低排放量的測試及空氣質(zhì)量的技術(shù)指導(dǎo)。其中閥門引用了VDI 2440-2000礦物煉油廠的排放控制。

      比較分析

      不同標(biāo)準(zhǔn)的測試對象、試驗型式、檢測儀器及檢測方法見表1,試驗壓力及試驗溫度見表2。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      完整的評價閥門逸散性有緊固等級、耐久等級和溫度等級3個指標(biāo)。緊固等級是指閥門的泄漏等級,一般分為A、B和C三個等級。耐久等級是指閥門經(jīng)過多少次循環(huán),分為機械循環(huán)和熱循環(huán)。溫度等級是指閥門在哪種公稱溫度下進行試驗,根據(jù)材料和工況不同而采用不同的溫度等級。

      (1)緊固等級(表3)
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      SHELL SPE77/300緊固等級分為A和B兩個等級,其B級與ISO 15848-1的B級對應(yīng)的泄漏率相等,但測試方法不同。ISO 15848-1采用的是真空法,SHELL SPE77/300采用的是吸槍法。因而,ISO 15848-1的B級比 SHELL SPE 77/300的B級更加嚴(yán)格。SHELL SPE77/300的緊固等級與SHELL SPE77/312的緊固等級對應(yīng)的泄漏率相同。GB/T 26481標(biāo)準(zhǔn)由ISO 15848-2轉(zhuǎn)換而來,因而與ISO 15848-2泄漏率相同。TA-Luft沒有要求緊固等級,只要求泄漏率。TA-Luft規(guī)定,<250℃時泄漏率為10-5 Pa·m3 /s /m 周長,250℃時泄漏率為10-3Pa·m3/s/m 周長。API 622沒有要求緊固等級,只有要求泄漏率為0.050%。

      (2)閥桿密封泄漏量(表4)
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      (3)泄漏率單位對應(yīng)關(guān)系(表5)
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      (4) 耐久等級

      ①ISO 15848-1開關(guān)閥的耐久等級(表6、表7,圖2)。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

       試驗閥門內(nèi)腔應(yīng)干燥、無潤滑劑,閥門和試驗設(shè)備應(yīng)干凈和小含水分、油、灰塵等。
          試驗閥門的端部密封、試驗系統(tǒng)的各沒備和管路連接處應(yīng)密封可靠,在試驗過程中不允許有影響檢測結(jié)果的泄漏發(fā)生。制造廠應(yīng)保證試驗前閥門的填料是干燥的。
          2)試驗閥門的抽樣:試驗閥門的抽樣百分比應(yīng)按制造廠與買方明確的協(xié)議規(guī)定,但每批樣品不少于l臺,tr從閥門產(chǎn)品巾按每一類型、每一公稱壓力和每一公稱尺寸來分的批次中隨機選擇。
          3)閥桿密封的闌整:閥桿密封的預(yù)緊應(yīng)按閥門制造廠的說明書所規(guī)定的初預(yù)緊要求進行調(diào)整。


          (2)試驗條件
          1)上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥試驗介質(zhì)為體積含量不低于97%的氦氣。
          2)泄漏量的測量應(yīng)使用吸氣法的泄漏測量方法,試驗介質(zhì)為氦氣,按(3)的規(guī)定進行。測量單位采,口百萬分體積分?jǐn)?shù)(1×lO-e=l mL/m3-l cm。/m;).
          3)試驗壓力為0.6 MPa.或按訂貨合同的規(guī)定。
          4)試驗沮度為室溫。
          (3)使用吸氣法的泄漏測量方法
          原理:采用便攜式探測器來測量閥門的泄漏.探測器的類型不作規(guī)定,但選擇探測器和其靈敏度時應(yīng)能夠滿足高密封等級要求。本方法只對泄漏做出定位和分級,不能用于某一泄漏源的質(zhì)量逸散速率的直接測量。   

      探測器探針(吸氣)方法(見圖8-1和圖8 2)可以測量從閥桿密封系統(tǒng)(產(chǎn)品試驗)和閥體密封處的局部逸散。
          測量單位為百萬分體積分?jǐn)?shù)(1×lO-6一l mI。/n,=1 cms/m 3,。
          一些氦質(zhì)譜儀能測量局部體積泄漏率,其單位為毫克每升每秒或相當(dāng)?shù)拇髿鈮好苛⒎嚼迕酌棵搿?br />    為了避免在局部和整體的測量之問的任何相關(guān)一陸含量(1×lO-'一l ml,/m:; =1 cd/m。)。
        1閥桿;2探刪器。圖8—1局部測量法吸氣用吸氣法測量的單位為百萬分體積oc-一№速接頭;1氦氣源,2放泄閥;3壓力記錄儀;4探針;5氣體流量計,
          6質(zhì)量分光計;7轉(zhuǎn)子流量LI';S軟管;9測量容器;10安全區(qū)域(外面的)。
          圖8—2用吸氣法的局部測量法
          (4)試驗程序和試驗結(jié)果的評定
          1)閥桿密封泄漏量的測量
          ①使閥門處于半開時加壓到規(guī)定的試驗壓力,用了規(guī)定的吸氣法測量閥桿密封處的泄漏量。
          ②然后全開和全關(guān)帶試驗壓力的閥門5次。
          ③以上機械循環(huán)后再半開閥門,并按上①條款測量閥桿密封處的泄漏量。
          ④如儀表的讀數(shù)超過表8 44規(guī)定的相應(yīng)要求的性能等級的百萬分體積含量(1×lO-b =1 ml./m3—1 cm3/m3)量值,則認(rèn)為試驗不通過.該批閥門將拒收。
          表8-44  閥桿密封處的密封等級
          2)閥體密封泄漏量的測量
          閥體密封泄漏量測量的程序如下:
          ①使閥門處于半開時加壓到規(guī)定的試驗壓力,試驗壓力穩(wěn)定后,按(3)規(guī)定的吸氣法測量閥體密封處的滲漏量。
          ②如儀表的讀數(shù)超過50×10 6(體積),則認(rèn)為試驗不通過,該批閥門將被拒收。

      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      ② SHELL SPE77/300開關(guān)閥的耐久等級(機械循環(huán))。材料為LCB,機械循環(huán)約206次,先在常溫下開關(guān)100次,然后在不同的溫度下開關(guān)106次,過程為室溫(100次)→室溫(27次)→高溫(200℃、25次)→高溫(400℃、27次)→低溫(-20℃、25次)→低溫(-50℃、10次) →室溫 (2次),共206啟閉循環(huán)(圖3)。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      ③ API 622機械循環(huán)次數(shù)為1500次,過程為室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫,共1500次啟閉循環(huán)(圖4) 。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      (5)溫度等級

      ①ISO 15848規(guī)定5個溫度等級(表8)。以LCB材料為例,使用溫度范圍為-46~400℃,需選用2臺閥門試驗。1臺按室溫~400℃試驗,另1臺按-46℃~室溫試驗。
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      ② SHELL SPE77/300溫度等級。以LCB材料為例,需在不同溫度下試驗,分別為-50℃、-20℃、室溫、200℃及400℃。溫度和對應(yīng)的壓力及循環(huán)次數(shù)如圖3所示。

      ③ API 622溫度等級在室溫~260℃下進行試驗。

      標(biāo)準(zhǔn)進展

      ISO 15848-1:2011版草案

      (1)機械循環(huán)由500圈改為205圈。
      (2)測試方法中*采用真空法。B級、C級采用真空或罩袋法。D級采用吸槍法。
      (3)氦檢漏測量泄漏率閥體與閥桿處測量單位相同,不再使用ppm,便于儀器測量。
      (4)使用氦檢漏閥體與閥桿處的泄漏率如表9所示。甲烷檢漏的泄漏率采用體積%(V/V% )表
      示。甲烷檢漏時閥桿處泄漏率為 3 個泄漏率等級,分別為*(0.002% ),B級(0.010%),C級(0.050%)。甲烷檢漏閥體處時,其泄漏率為0.050%。

      ISO 15848-2:2011版草案(表10)
      閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

      API 622第2版改變
      ①范圍由石墨填料擴展到彈性填料。
      ②機械循環(huán)由1500圈改為1250圈。
      ③熱循環(huán)由3個(每一熱循環(huán)500次)改為5個(每一熱循環(huán)250次) 。
      ④增加API 602閥門機械循環(huán)500次,每一熱循環(huán)100次,5個熱循環(huán)。
      ⑤增加PTFE和RPTFE閥座閥門逸散泄漏檢測,壓力比金屬閥座的小,溫度降為177℃。
      ⑥ 在第1次室溫測試泄漏超過0.01%,或每次260℃泄漏超0.01%,或熱循環(huán)每次室溫泄漏超0.05%時,填料需重新調(diào)整。

      API 624逸散性試驗標(biāo)準(zhǔn)
      API 624(2011版草案)是在API 622基礎(chǔ)上形成的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)處于草案編寫階段,為安裝石墨填料升降閥桿閥門的逸散性型式試驗。API 622是針對填料的逸散性型式試驗,API 624是針對閥門的逸散性型式試驗,應(yīng)在通過API 622填料試驗后進行API 624的試驗。
      API 624 的主要內(nèi)容
      ①試驗范圍包括裝有通過API 622試驗的石墨填料升降桿閥門的逸散性型式試驗。
      ②試驗閥門隨機抽取。
      ③試驗介質(zhì)為甲烷或氦氣(97%)。
      ④試驗壓力為額定工作壓力(ASMEB16.34) 。
      ⑤試驗溫度為260℃??梢允褂煤狻?br />⑥機械循環(huán)310圈。
      ⑦熱循環(huán)3個。
      ⑧泄漏率未作規(guī)定。

      結(jié)語

      閥門逸散性試驗標(biāo)準(zhǔn)是在發(fā)達國家基于環(huán)境保護要求而制定的,在美國、歐洲等國家已經(jīng)采用,有的已形成國家法律。目前閥門逸散性檢漏分為甲烷檢測方式和氦氣檢漏方式等。ISO 15848標(biāo)準(zhǔn)也被世界各國所采用作為閥門的逸散性控制標(biāo)準(zhǔn)。目前我國已根據(jù)ISO 15848-2制定標(biāo)準(zhǔn)GB/T26481,還應(yīng)根據(jù)ISO 15848-1制定逸散性型式試驗的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。與本產(chǎn)品相關(guān)論文:200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求