今天给大家带来的分享是关于加氢站氢气阀门-拉断阀的性能试验方法。
1、极限温度氢循环试验
按照 GB/T 42177 中 5.3 的规定进行极限温度氢循环试验。
2、外部泄漏试验
2.1 试验方法
按照下列要求进行拉断阀外部泄漏试验:
a)组装好的拉断阀:封堵阀门出气口,将进气口与气源连接。按照表 1 规定的试验要求静置后,在该试验温度下充入氢气至试验压力,并保压 30min;
b)拉断阀输入侧、输出侧:将输入侧/输出侧与气源连接。按照表 1 规定的试验要求静置后,在该试验温度下充入氢气至试验压力,并保压 30min。
表 1 试验温度、静置时间和试验压力要求
t≥2×dmax/25.4…………………………(1)
式中:
t——静置时间,单位为小时(h);
dmax——拉断阀的最大直径,单位为毫米(mm)。
2.2 合格指标
采用专用检漏液检漏法进行检漏,在规定的试验时间内应无气泡产生。
3、超压氢循环试验
按照 GB/T 42177 中 5.5 的规定进行超压氢循环试验。
4、水压试验
按照 GB/T 42177 中 5.6 的规定进行水压试验。
5、水压强度试验
5.1 试验方法
按照下列要求进行拉断阀水压强度试验:
a)组装好的拉断阀:用氮气吹扫拉断阀后,将拉断阀出口封堵,在常温下对其进口施加阀门最大允许工作压力 2.4 倍的液压,并保压 3min;
b)拉断阀输入侧、输出侧:试验前,应将拉断阀输出侧的泄放孔封堵。用氮气吹扫拉断阀的输入侧、输出侧后,在常温下对输入侧、输出侧分别施加阀门最大允许工作压力的 2.4 倍的液压,并保压 5min。
5.2 合格指标
拉断阀应不发生破裂。对组装好的拉断阀进行水压强度试验时,若拉断阀在加压过程中分离,且分离时压力不低于阀门最大允许工作压力的 1.5 倍,则应使用卡具将拉断阀输入侧和输出侧固定,并重新进行水压强度试验。此外,在试验压力低于阀门最大允许工作压力的 1.5 倍时组装好的拉断阀应不发生泄漏。
6、扭矩试验
按照 GB/T 42177 中 5.8 的规定进行扭矩试验。
7、弯曲试验
按照 GB/T 42177 中 5.9 的规定进行弯曲试验。
注:若拉断阀两端均不固定,则无需进行该项试验。
8、非金属密封件试验
按照 GB/T 42177 中 5.10 的规定进行非金属密封件试验。
9、轴向分离拉力试验
9.1 试验方法
将组装好的拉断阀进气口与气源连接,按规定的试验温度静置后,充入气体至不同的试验压力,在试验温度和试验压力下对拉断阀施加拉力至拉断阀分离,初始拉力应不超过 220N。试验条件见表 2。之后,按 2.1 规定的试验方法进行外部泄漏试验。对于可重复使用的拉断阀,应对 1 个拉断阀进行 20 次试验;对于不可重复使用的拉断阀,4 个试验条件下应分别对 2 个拉断阀进行试验。
表 2 轴向分离拉力试验条件及试验阀门要求
9.2 合格指标
拉断阀应在 220N~1000N 的拉力范围内发生分离,分离后应不发生泄漏。
10、冲击试验
10.1 试验方法
试验步骤如下:
a)将组装好的拉断阀在不低于 -40℃ 的环境温度下静置,静置时间按式(1)计算;
b)用卡具将拉断阀固定,冲击点到拉断阀输出端的距离至少为 6.5mm;
c)对冲击点施加与拉断阀轴向垂直的冲击,冲击能量(K)按式(2)计算;
d)冲击 4 次,每次冲击后,拉断阀绕轴线旋转 90°;
e)按照 2 和 9 规定的试验方法分别进行外部泄漏试验和轴向分离拉力试验。
注:若拉断阀与加氢机通过导向架连接,则无需进行该项试验。
K≥20×dmax/25.4…………………………(2)
式中:
K——冲击能量,单位为焦耳(J);
dmax——拉断阀的最大直径,单位为毫米(mm)。
10.2 合格指标
拉断阀不应发生分离、泄漏、破裂。
11、跌落试验
11.1 试验方法
试验步骤如下:
a)将组装好的拉断阀在不高于 -40℃ 的环境温度下静置,静置时间按式(1)计算;
b)将拉断阀一端与长度为 4.6m 的加氢软管相连;
c)拉断阀中心距跌落面 1.8m,跌落 5 次,见图 1;
d)加压至阀门最大允许工作压力,重复 c)操作;
e)将拉断阀输入侧、输出侧分离,各部分重复 c)、d)操作,对于不可重复使用拉断阀分离后的输入侧和输出侧,仅跌落 1 次,若输出侧不能加压,应将空载输出侧跌落 10 次;
f)对于不可重复使用拉断阀分离后的输入侧和输出侧,按照 2 的规定进行外部泄漏试验;对于可重复使用拉断阀分离后的输入侧和输出侧,按照 2 的规定进行外部泄漏试验,重新组装后,按照 2 和 5 的规定分别进行外部泄漏试验和水压强度试验。
注:对于输入侧固定的拉断阀,仅对输出侧进行跌落试验。
图 1 跌落试验示意图
11.2 合格指标
拉断阀应不发生分离和破裂。在外部泄漏试验和水压强度试验过程中应不发生泄漏和破裂。
12、扭转循环试验
12.1 试验方法
将组装好的拉断阀输入侧固定,输出侧与可带动拉断阀绕轴向旋转 180° 的装置连接。封堵拉断阀出气口,将阀门进气口与气源连接。在表 3 规定的试验温度和试验压力下,对拉断阀输出侧施加 20.5N·m 的力矩,将其绕轴线方向旋转 180° 后再复位,循环次数为 25 000 次,频率应不超过 10 次/min。若拉断阀固定,在试验过程中应按制造商指定的角度对拉断阀施加 89N 的拉力。之后,按照 2 和 9 的规定对拉断阀分别进行外部泄漏试验和轴向分离拉力试验。
注:该试验项目仅适用于可转动的拉断阀。
表 3 拉断阀扭转循环试验温度与试验压力要求
12.2 合格指标
拉断阀应不发生泄漏、分离和破裂,并应符合 2.2 和 2 中的相关规定。
13 预冷氢气暴露试验
按照 GB/T 42177 中 5.11 的规定进行预冷氢气暴露试验。