如何测试安全阀的密封性?

2023-02-08

功能密封性(阀座密封性),一般用三种介质来做测试:

空气测试法(气泡计数法)

水测试法

蒸汽测试法

测试介质依据客户的要求和阀门的配置而定,标准的阀座密封性测试应采用气体(空气、氮气),液体(水)或者蒸汽介质。对于使用气体进行阀座密封性测试,在整定压力≤700 Bar 时使用空气,在整定压力>700 Bar 时使用氮气。原则上,阀座密封性测试的介质应对应于阀门进行整定压力或者冷态压差设定的介质。以下方的两台安全阀为例,左侧是一台封闭式阀盖的密封式安全阀,右侧是开放式阀盖的非密封式安全阀,两台安全阀的设计和配置不同,因此二者对于阀座密封性的测试介质就会不同,左侧的安全阀就会采取气泡计数法进行密封性测试。



封闭式阀盖的密封式安全阀


开放式阀盖的非密封式安全阀


既然说到气泡计数法,我们就进一步展开来聊聊——

气泡计数法(Bubble counting method)

【适用范围】

弹簧载荷式安全阀(传统设计&波纹管设计)

配有密封式阀帽/提升装置(H2,H4)以及封闭式阀盖;

配有开放式提升装置H3(需使用封闭式测试阀帽)以及封闭式阀盖。



弹簧载荷式安全阀(波纹管设计)

配有开放式阀盖


先导式安全阀(POSV)


【工作原理】

如下图所示,这是一台气泡计数装置。这里有一个盛水的透明玻璃容器,有明确的内管直径,明确的水位差,因此我们也能够得出一个明确的气泡体积。顶部连接着一个小管,它与安全阀的出口相连,因此我们可以计数该容器中的气泡。



【测试规范:API 527 vs LGS 0201】

前面我们提到了关于泄漏率的不同规范标准,这里重点对比一下采用API 527和LGS 0201(LESER Global Standard)测试规范的区别所在。如下图所示:



API 527(左侧):该测试规范直接达到了测试压力的试验曲线,也就是图中的红线,即整定压力的90%。稍事等待,然后计数气泡,来判断测试是否通过;

LGS 0201(右侧):该测试规范首先达到了整定压力,这意味着出现了最初可听泄放。随后我们下降至测试压力,即整定压力的90%。稍事等待,然后计数气泡,来判断测试是否通过。为什么最开始要先达到整定压力?因为LGS 0201是一个安全阀反应的现实模拟,安全阀必须先开启,然后关闭,再来观察安全阀是否严密。LGS 0201测试规范的优势是:①测试条件更加严谨,测试结果更精确;②更接近现实情况,测试结果更真实。

【莱斯纳米级密封】

莱斯作为一家专注于安全阀超压保护的德国家族企业,匠心为本,质量为先,自然对安全阀的密封性非常看重。针对安全阀的密封性,莱斯的一大特色是金属密封。莱斯在特殊工艺的研磨设备上投资了数百万欧元,造就了莱斯纳米级密封(LESER Nanotightness)。换句话说,莱斯的安全阀之所以有着强大的密封性能,其背后是因为有莱斯纳米级密封作为后盾。对于莱斯纳米级密封而言,材质、密封区域的结构、材质硬度等因素都非常重要。



【泄漏率:API 527 vs LGS 0201】



上图为LGS 0201(莱斯纳米级密封)和API 527就金属密封的最大允许泄漏率的对比情况。通过对比可以看出,LGS 0201所允许的气泡上限为API 527规范要求的一半,即莱斯全球标准所允许的泄漏率为API 527所允许的泄漏率的一半,要求更为严格,密封性更有保证。而正因如此,相较于其他安全阀厂商,莱斯能够避免一半左右的介质损耗,降低厂房的运营成本。





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