壓力管道閥門型式試驗(yàn)技術(shù)研究

徐維普馬景勇李昱符明海周路云

（1.上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院2.浙江省泵閥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心)

壓力管道閥門型式試驗(yàn)技術(shù)研究

徐維普*1馬景勇2李昱1符明海1周路云1

（1.上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院2.浙江省泵閥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心)

介紹了壓力管道閥門型式試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)及試驗(yàn)要求，對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行了研究，對(duì)檢測(cè)方法及檢測(cè)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析探討。

壓力管道閥門型式試驗(yàn)壓力容器

壓力管道閥門是應(yīng)用廣泛的機(jī)械產(chǎn)品，其中很多的閥門是作為特種設(shè)備使用的。目前我國(guó)的壓力管道閥門持證企業(yè)超過(guò)1 000家，每年的行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到了800億元以上。作為特種設(shè)備的一種，在TSG D7002—2006《壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)則》中明確規(guī)定，要獲得壓力管道閥門的制造許可，首先需要通過(guò)型式試驗(yàn)的檢測(cè)。

我國(guó)的壓力管道閥門制造產(chǎn)業(yè)比較集中，目前主要的產(chǎn)地最大為浙江省溫州市，其他比較集中的區(qū)域包括了上海市、河南省、江蘇省、遼寧省。而我國(guó)的型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的分布也基本上與產(chǎn)業(yè)分布相吻合。本文從型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的設(shè)置及檢測(cè)要求入手，對(duì)我國(guó)目前的型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)及檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分析，為廠家的選擇等提供參考。

1 型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)及業(yè)務(wù)特點(diǎn)

目前我國(guó)的型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局核準(zhǔn)并公布，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局公告2011年第18號(hào)《關(guān)于重新公布特種設(shè)備型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)名單的公告》中，公布的有資格的金屬閥門檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)如下：

（1）國(guó)家特種泵閥工程技術(shù)研究中心，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（低溫閥門、緊急切斷閥、調(diào)壓閥）。該機(jī)構(gòu)位于北京，主要的業(yè)務(wù)范圍是安全閥及調(diào)壓閥，而進(jìn)行民用的常規(guī)壓力管道閥門型式試驗(yàn)則比較少。

（2）上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門。主要為上海及周邊江浙一帶的閥門制造企業(yè)的型式試驗(yàn)服務(wù)，也為國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的企業(yè)提供服務(wù)。

（3）國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（限帶電動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的閥門）。該機(jī)構(gòu)只做調(diào)節(jié)閥的型式試驗(yàn)，主要也是為上海及周邊企業(yè)服務(wù)。

（4）合肥通用機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)院，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（含低溫閥門、緊急切斷閥、調(diào)壓閥）。該機(jī)構(gòu)是我國(guó)資格最老的型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，也是壓力管道閥門型式試驗(yàn)資質(zhì)最全的機(jī)構(gòu)，同時(shí)還是國(guó)家泵閥產(chǎn)品質(zhì)檢中心，是全國(guó)閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)掛靠單位。該院技術(shù)全面，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)，為我國(guó)壓力管道閥門型式試驗(yàn)業(yè)務(wù)的開(kāi)拓和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)做出了重大貢獻(xiàn)。

（5）浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)中心，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（限B級(jí)）。主要為浙江省境內(nèi)的B級(jí)閥門企業(yè)提供型式試驗(yàn)服務(wù)。

（6）河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（含調(diào)壓閥）。主要為河南省境內(nèi)的閥門制造企業(yè)提供型式試驗(yàn)服務(wù)。

（7）浙江省泵閥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心，檢測(cè)產(chǎn)品為金屬閥門：閥門（含低溫閥門、緊急切斷閥、調(diào)壓閥）。該機(jī)構(gòu)位于我國(guó)閥門最大的制造基地浙江溫州（溫州擁有我國(guó)40%以上的閥門產(chǎn)能），也是我國(guó)51家型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)中唯一的一家位于縣級(jí)地區(qū)的單位，還是國(guó)家泵閥質(zhì)檢中心籌建單位，由此足見(jiàn)國(guó)家對(duì)該產(chǎn)業(yè)集群地的重視。

2 檢測(cè)要求及設(shè)備特點(diǎn)

2.1 檢測(cè)要求

在TSG D7002—2006《壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)則》附件D“壓力管道用金屬閥門典型產(chǎn)品型式試驗(yàn)項(xiàng)目及其內(nèi)容、方法和要求”中規(guī)定，必須要作型式試驗(yàn)的閥門典型的產(chǎn)品如下：

（1）用于中度以上毒性介質(zhì)、易燃易爆介質(zhì)和高壓（≥10 MPa）高溫（≥425℃）的閘閥、截止閥（節(jié)流閥）、球閥、蝶閥、旋塞閥、隔膜閥、柱塞閥、止回閥等；

（2）低溫閥門（閘閥、截止閥、球閥、蝶閥）；

（3）緊急切斷閥（普通用途緊急切斷閥、低溫用途緊急切斷閥）；

（4）調(diào)壓閥（自動(dòng)減壓閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電站調(diào)節(jié)閥）。

對(duì)于上述第1類的普通閥門來(lái)說(shuō)，主要的試驗(yàn)項(xiàng)目及要求如表1所示。

隨著GB/T 26482—2011《止回閥耐火試驗(yàn)》和GB/T 26479—2011《彈性密封部分回轉(zhuǎn)閥門耐火試驗(yàn)》的頒布實(shí)施，做耐火試驗(yàn)的產(chǎn)品種類已經(jīng)增多。而隨著GB/T 26480—2011《閥門的檢驗(yàn)和試驗(yàn)》、GB/T 26481—2011《閥門的逸散性試驗(yàn)》的頒布實(shí)施，對(duì)于閥門的壓力試驗(yàn)及密封試驗(yàn)也提出了新的要求。特別是自2008年以來(lái)，我國(guó)閥門行業(yè)新的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，這就需要閥門制造單位及型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)不斷跟蹤新動(dòng)態(tài)，對(duì)產(chǎn)品和試驗(yàn)做出調(diào)整。

對(duì)于其他3類產(chǎn)品，需要做的型式試驗(yàn)項(xiàng)目如表2所示。

表1 普通閥門試驗(yàn)項(xiàng)目及要求

表2 其他產(chǎn)品型式試驗(yàn)項(xiàng)目

2.2 設(shè)備要求

對(duì)于普通閥門產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，要覆蓋所有產(chǎn)品的型式試驗(yàn)，需要配備的壓力測(cè)試設(shè)備主要有三種類型，即法蘭夾持型、頂壓型和蝶閥型。對(duì)于前面兩類來(lái)說(shuō)，還有一個(gè)口徑覆蓋的問(wèn)題。為了能比較全面地覆蓋盡量多的產(chǎn)品，一般推薦配備一臺(tái)小口徑和一臺(tái)大口徑的檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)，這樣就可以將閥門從小到大都覆蓋到。從口徑來(lái)說(shuō)，由于型式試驗(yàn)規(guī)則中規(guī)定，型式試驗(yàn)證書中的覆蓋范圍可以為樣機(jī)的2倍，而一般的閘閥、球閥、截止閥、止回閥等的口徑很少超過(guò)1 200 mm，因此目前選用的型式試驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)大口徑的一般為600 mm。從壓力角度看，目前行業(yè)內(nèi)壓力最大的一般為42 MPa，因此目前的試驗(yàn)設(shè)備壓力也基本為42 MPa。

對(duì)于蝶閥來(lái)說(shuō)，目前的蝶閥口徑比較大，因此在蝶閥試驗(yàn)機(jī)選型上，需要考慮使用更大一點(diǎn)口徑的試驗(yàn)機(jī)。對(duì)于普通閥門，另外還需配備疲勞試驗(yàn)機(jī)。因?yàn)樾枰獛洪_(kāi)啟關(guān)閉，而很多大口徑高壓力閥門在帶壓操作時(shí)都需要很大的力矩，因此就需要配備疲勞試驗(yàn)機(jī)。為了完成耐火試驗(yàn)，還需要配備一臺(tái)方便閥門進(jìn)出、方便調(diào)節(jié)火焰距離的耐火試驗(yàn)機(jī)。還有一臺(tái)比較特殊的設(shè)備就是閘閥的閥桿拉斷試驗(yàn)機(jī)，專門對(duì)閥桿（配備閘板后）進(jìn)行拉斷試驗(yàn)。

對(duì)于低溫閥門，則需要專門配備液氮儲(chǔ)罐、不銹鋼保溫液氮槽及各類操作機(jī)構(gòu)和設(shè)備，以便完成低溫閥門的檢測(cè)。對(duì)于緊急切斷閥、調(diào)節(jié)閥，則需要專門設(shè)計(jì)一條流量及壓力管路系統(tǒng)，以便針對(duì)不同口徑和壓力的產(chǎn)品開(kāi)展檢測(cè)服務(wù)。

3 檢測(cè)問(wèn)題分析

對(duì)于型式試驗(yàn)，制造廠家在準(zhǔn)備產(chǎn)品的過(guò)程中會(huì)碰到各類問(wèn)題，筆者通過(guò)試驗(yàn)后總結(jié)如下：

（1）首先是產(chǎn)品的壓力、口徑和溫度選擇要滿足特種設(shè)備受理書的要求和今后制造企業(yè)對(duì)產(chǎn)品制造的要求。要根據(jù)公司實(shí)際情況和申請(qǐng)的要求準(zhǔn)備樣品。例如，公司申請(qǐng)的是A1級(jí)球閥許可證，平時(shí)公司做的閥門最大壓力為35 MPa，最大口徑為600 mm，則選擇5臺(tái)35 MPa、口徑300 mm的球閥就可以滿足型式試驗(yàn)的要求。此外，在閥門的選型方面，一般要以一個(gè)高壓小口徑配備一個(gè)低壓大口徑來(lái)為一個(gè)品種配閥，以提高產(chǎn)品的覆蓋范圍。

（2）對(duì)于閘閥，如果閘閥的口徑小于等于200 mm，則需要增加一個(gè)閥桿拉斷試驗(yàn)。加做這個(gè)試驗(yàn)的主要原因是為了防止閥桿過(guò)細(xì)或者材料不過(guò)關(guān)，防止閥門在關(guān)斷等過(guò)程中發(fā)生閥桿斷裂等意外事件。這也是在事故的基礎(chǔ)上總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)。但是閥桿拉斷試驗(yàn)是配合閘板一起拉斷的，而閘板跟閥桿連接的連接板是最脆弱的地方，因此試驗(yàn)通過(guò)比較難。大部分企業(yè)都選擇了口徑大于200 mm的閘閥開(kāi)展試驗(yàn)。

（3）對(duì)于球閥的強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)考慮其緊固件的強(qiáng)度是否能滿足相應(yīng)的國(guó)標(biāo)要求。

4 結(jié)論

歸納總結(jié)了閥門型式試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)要求及設(shè)備要求。對(duì)檢測(cè)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行了分析介紹。

[1] TSG D7002—2006.壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)則[S].

[2] TSG D7001—2006.壓力管道元件制造許可規(guī)則[S].

[3] GB/T 26482—2011.止回閥耐火試驗(yàn)[S].

[4] GB/T 26480—2011.閥門的檢驗(yàn)和試驗(yàn)[S].

[5] GB/T 26481—2011.閥門的逸散性試驗(yàn)[S].

The Type Test Research of Pressure Tube Valves

Xu Weipu Ma Jingyong Li Yu Fu Minghai Zhou Luyun

This article introduced the organizations and test requirements of pressure piping valve type test.It also researched the test equipment,and analyzed and discussed the detection methods and the problems encountered in the detection.

Pressure piping;Valve;Type test;Pressure vessel

TH 49

*徐維普，男，1977年生，博士。上海市，200333。

2011-12-28）