淺談施工現場閥門驗收試驗系統的實際應用

董秋爽

（遼寧建設安裝集團有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 應用項目背景及閥門驗收要求

由遼寧建設安裝集團有限公司承建的某成品油庫項目，包括鐵路作業區、儲油區、公路作業區、輔助生產區，包含的工藝管道、含油污水管網、雨水管網、消防及給排水管網各類起切斷與調節作用的閥門，其中工藝系統閥門包括雙關雙斷閥、閘閥、球閥、止回閥等，規格DN400～DN100區間，壓力等級1.6MPa,數量1600余臺。其中消防系統包含閘閥、球閥、截止閥、蝶閥等，規格DN350～DN50，壓力等級1.6MPa,數量300余臺。其他含油污水、雨水、給排水系統包含球閥閘閥數量也近150余臺。

按照該項目設計文件要求，閥門的檢驗要求：

（1）閥門在到貨前，必須對所采購的閥門的型號、規格及技術文件進行校核，其閥體上的標志應符合《通用閥門標志》GB12220的規定，到貨時對外觀質量進行檢驗，合格后方可接收。閥門的驗收可參照《閥門的檢查與安裝規范》SY/T 4102執行。（2）閥門安裝前應進行外觀質量檢查，其產品質量應符合標準的要求，閥門應完好，開啟機構應靈活，閥桿應無歪斜、變形、卡澀現象；閥門不得有裂紋、氧化皮、粘砂、疏松等影響強度的缺陷，標牌應齊全。（3）閥門在安裝前，應逐個對閥門的殼體進行液體壓力實驗和密封試驗，試驗介質為潔凈水，試驗介質溫度應為5～20℃，不合格者不得使用。（4）閥門的殼體試驗壓力應為閥門在20℃設計壓力的1.5倍（設計壓力1.6MPa），密封試驗壓力應為閥門在20℃設計壓力的1.1倍，閥門在試驗壓力下的持續時間不得少于5min。無泄漏為合格；閥門試驗方法與試驗步驟可參見《工業閥門 壓力試驗》GB13927的相關規定。（5）其他要求按照《工業金屬管道工程施工規范》GB50235第4.2節執行。

2 系統及包含設施及試驗范圍

為實現閥門檢驗試驗的目的，可以通過以下系統方案予以實現，閥門試驗系統，包括升壓設備、穩壓設備、控制設備等主要設備（見圖1）。

圖1 試驗系統圖

1.打壓泵進水管線；2.打壓泵；3.止回閥；4.自制緩沖容器；5.電磁閥1；6.電子壓力表1；7.待試驗閥門；8.排氣閥；9.柔性連接管；10.電子壓力表2；11.電磁閥2；12.回水管；13.排液閥；14.球閥；15.旁路系統。控制系統設備：工業機、壓力傳感器、控制器。

該閥門試驗系統工作壓力范圍：0～2.4MPa。閥門試驗范圍：DN50～DN400相關球閥、閘閥、蝶閥、電動球閥、電動閘閥、電動蝶閥等法蘭接口形式閥門。其他試驗使用的閥門和各種儀表連接主要以法蘭連接和螺紋連接為主。

3 閥門試驗系統原理

3.1 操作原理

自動操作原理是，試驗清潔水通過打壓泵進行充水加壓，清潔水經過緩沖罐緩慢加壓，由壓力傳感器及控制器進行設定，達到試驗壓力設定值P1時，兩端電磁閥處于關閉狀態，打壓泵停止工作，進行保壓300S，無壓降和泄漏情況為合格，由現場工業機實時記錄數據，生成相關記錄。試驗合格后，由操作人員按現場指示按鍵結束試驗，排放試驗介質（清潔水），回收反復試驗使用。

操作過程中，若現場不具備工業機及各控制器條件，也可進行手動操作進行控制，通過啟動打壓泵進行升壓，在緩沖罐入口處設置止回閥，通過排氣閥排盡試驗系統氣體。現場電子壓力表更換成機械壓力表，通過壓力表讀數判斷壓力試驗情況。人工填寫試驗記錄，做好閥門標識。操作過程中若出現不合格，應仔細檢查填料及密封處，及閥門兩端盲板螺栓連接等。

3.2 控制原理

控制系統包括被控對象、測量元件變送器、控制器、執行器組成。現場通過工業機設定值參數指標，通過現場控制器，對執行器（電磁閥）控制實現管路的通斷，通過管路開通，被控對象（待測量閥門系統）壓力提升，通過就地測量元件電子壓力儀表原件反饋到變送器（壓力傳感器），由壓力傳感器轉化信號反饋到工業機系統，由工業機進行指令輸出或停止，從而實現閉環的控制系統（見圖2）。

圖2 控制原理圖

4 具體實施

4.1 設施制作與選擇要求

序號2打壓泵設備選擇，打壓設備首選220V交流打印泵，選擇壓力區間應符合實際試驗情況，且負荷增加情況下設備質量良好，性能穩定。

序號3截止閥應選用與連接管道相匹配大小的閥門，壓力等級符合試驗范圍。

序號4自制緩沖容器，一般選擇由不小于φ273×6.5mm無縫鋼管材質20#，長度選擇不小于0.5m，焊接兩側盲板封頭厚度不小于8鋼板制成，制成后要進行外觀檢查，無明顯質量缺陷的同時，應單獨進行耐壓試驗試驗壓力等級為2.4MPa。

序號5和序號11試驗執行設備電磁閥，應選擇同種規格型號閥門，規格尺寸與連接管道相匹配，壓力等級范圍應滿足試驗壓力范圍。

序號6和序號10試驗測量元件壓力表，應選擇同規格型號，量測范圍及精度應滿足試驗要求。

序號8和序號13試驗用的盲法蘭端蓋可自制或外采購，其端蓋厚度應符合HG5010-52法蘭盲板相關制作標準。安裝時排氣閥門應設置最高點，排泄閥門應設置最低點。閥門應選擇球閥，材質及壓力等級應滿足試驗需求。

序號14旁路試驗閥，應選擇球閥，規格大小應與連接管線相匹配，壓力等級應滿足試驗要求。

其中序號12和15等連接管選用不低于DN20無縫鋼管進行煨制焊接。

序號9高壓柔性短管可自制或外采購，其耐壓等級不小于2.4MPa。

其他附件及連接件，打壓泵進水管與打壓泵進水口匹配設置，其他各原件水箱、連接絲頭、卡扣、墊片、螺栓等均應可靠耐用，符合試驗所需數量及規格。

4.2 設施的安裝

打壓泵安裝至水箱附近可靠位置，在通過管路水平連接止回閥，止回閥安裝應方便操作處，后通過管路連接自制緩沖容器，緩沖容器可設置安全發或泄壓閥等保護措施，再由管路進行水平連接電磁閥，2個電磁閥中間為待試驗閥門試驗區域，區域內垂直安裝壓力儀表，壓力儀表均與傳感器進行連接數據匯流至工業機，電磁閥均與控制器連接數據匯流至工業機。試驗用水通過管路連接重新回水箱進行過濾多次循環利用。試驗過程中，根據試驗閥門的尺寸，調整兩側法蘭端蓋即可，密封墊選擇可多次循環利用四氟墊。工業機設置在可與壓力表可視范圍內，操作空間應合理布置。待試驗區域應通行通暢，便于試驗人員安裝待試驗閥門或便于觀察試驗情況。試驗過程閥門安裝可設置焊接臨時平臺，架設壁架型吊裝設備。

4.3 注意事項

（1）壓力表需經有資質資格的檢驗單位檢驗合格，精度不低于1.6級，不少于2塊，且量程為測定范圍的1.5～2倍。（2）現場制作緩沖設備可由現場施工剩余短接鋼管焊接形成，但需進行相關檢測檢驗。（3）本實施系統方案，可集成在固定試壓平臺反復進行使用。（4）若提高試驗壓力等級需要對原連接各部件進行核算，是否滿足承壓標準。（5）試驗方案應經報審批準合格，人員進行相關安全及技術交底方可實施。（6）試驗時，具有方向性的閥門應進行檢查的試驗的方向。（7）進行液壓試驗時，就將閥門及試驗系統的空氣盡量排除。（8）試驗時壓力要逐漸增高，不允許急劇、突然地增壓。（9）強度試驗和密封性式驗持續時間應為5min。小口徑閥門試驗時間可相應短一些，大口徑閥門試驗時間可相應長一些。在試驗過程中，如有疑問可延長試驗時間。強度試驗時，不允許閥體和閥蓋出現冒汗或滲漏現象。密封性試驗，一般閥門只進行一次，安全閥、高壓閥等生要閥門需進行兩次。試驗時，對低壓、大口徑的不重要閥門以及有規定允許滲漏的閥門，允許有微量的滲漏現象。（10）節流閥不作關閉件密封性試驗，但應作強度試驗及填料和墊片處的密封性試驗。（11）試壓中，閥門關閉力只允許一個人的正常體力來關閉；不得借助杠桿之類工具加力(除扭矩扳手外)，當手輪的直徑大于等到于320mm時，允許兩人共同關閉。（12）凡具有驅動裝置的閥門，試驗其密封性時應用驅動裝置關閉閥門拮進行密封性試驗。對手動驅動裝置，還應進行用動關閉閥門的密封試驗。（13）強度試驗和密封性試驗后裝在主閥上的旁通閥，在主閥進行強度和密封性試驗;主閥關閉件打開時，也應隨之開啟。（14）鑄鐵閥門強度試驗時，應用銅錘輕敲閥體和閥蓋，檢查有否滲漏。（15）閥門進行試驗時，除旋塞閥有規定允許密封面涂油外，其他閥門不允許在密封面上涂油試驗。（16）閥門試壓時，盲板對閥門的壓緊力不宜過大，以免閥門產生變形，影響試驗效果(鑄鐵閥門如果壓得過緊，還會破損)。（17）閥門試壓完畢后，應及時排除閥內積水并擦干凈，還應作好試驗記錄。

5 實際特點、優點

該閥門試驗實施方案可有效解決閥門試驗過程中外部委托進行試驗費用較高，且需要二次倒運增加人工機械成本增加，也能有效避免外部委托試驗需要監督檢驗而增加的其他費用；有效解決閥門試驗需要購買成套試驗臺設備費用較高問題，受場地環境因素條件問題和需要專業操作人員設備維修的時間滯后和費用問題；有效解決傳統簡易試驗效率低下、精度不足問題；有效解決了簡易試驗和外委試驗影響工序的連貫性問題。為了解決上述問題，在我公司組織技術人員實際解決相關難點，有效地在某國家成品油能力建設項目上得到了實際應用。通過閥門系統試驗原理的設計，到試驗設施，打壓泵、緩沖器、電磁閥、電子壓力表、法蘭端蓋、排空閥、排泄閥、聯通旁路閥、金屬連接管、柔性連接管等落實，再從自控優化上增設工業機、壓力傳感器、控制器等控制設置。不斷試驗與調整，最后形成了該方案閥門試驗裝置。

該裝置相對結構簡單，制造及維護成本較低，使用方便快捷，能有效地對閥門前進行試驗驗收，試驗包括密封試驗和強度試驗，剔除質量達不到要求的閥門，提高管道系統的安裝質量，減少了生產過程中的資源浪費，可有效避免系統正常運行過程中因閥門質量不合格而導致的跑冒滴漏、停工停產的問題，同時該裝置可優化集成化，適用于同類型項目或工藝管道得試壓試驗中，使用安全、效果好，具有良好的社會效益和經濟效益。

6 結語

總之，該實施方案在某成品油能力建設項目中得以實施應用，試驗標準符合設計及驗收規范。該試驗系統裝置設計先進可靠，使用方便在露天及野外等試驗環境下適應能力強。并且在環境保護、節材、節地、節能方面有顯著的優勢外，使閥門試驗周期大大減少，能有效提高試驗效率，充分節省人力資源，能使工序有效銜接，加快工程項目建設，設備可重復使用，有較強的可操作性和實踐推廣意義。