焊接阀门压力试验的方法及应用

焊接阀门压力试验的方法及应用

于红辉阎洁

北京航天动力研究所北京100176

摘要：在石油化工建设工程中，阀门的连接方式一般有3种：丝扣连接、法兰连接和焊接。有些种类的阀门因其本身的制造特点和结构特点，尤其是设计要求采用焊接方法连接的阀门，对安装工作有特殊要求。如焊接阀门的尺寸较大或阀体密封面衬有树脂材质等，就要求在安装过程中保证阀体受热温度低于其设计的工作温度，以避免阀体结构发生变形或对其密封面造成损坏。由于石化工程的介质有高温、高压、易燃、易爆、临氢等操作特殊性，尤其是在中、高压系统中经常选用焊接阀门，以保证整个操作系统的安全稳定性。

关键词：焊接阀门；压力试验；焊后热处理；上密封试验；

前言：随着现代工业的不断进步和发展，阀门的需求量不断增长，一个现代化的石油化工企业就需要上万支阀门。而今，自动化控制逐渐成为主流，人工操作被机械或自动化设备所替代。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害，因此气动调节阀便成为了石油化工企业广泛使用的仪表之一。但其在日常生产中出现的问题是比较多的，所以在安装使用之前一定要进行严格的压力试验，以确保在实际的生产中能够正常的工作，保证工艺装置的正常运行和安全生产。

1概述

阀门主要用于控制各种设备及工艺管路上流体介质的运行。根据生产中对泄漏事故的统计，阀门的泄漏常发生在阀杆密封、法兰连接面及壳体上。阀门的泄漏可造成阀杆冲蚀、密封面磨损及泄漏孔洞的逐渐扩大，使阀门损坏报废。泄漏使介质外泄，引起消耗增大，成本上升，企业的经济效益下降。如果易燃、易爆、有毒和有害介质外泄，则易发生火灾、爆炸和中毒等事故，如果腐蚀介质外泄，会加快厂房和设备的腐蚀速度，使用寿命缩短。外漏的介质污染环境，破坏农牧和渔业的生产，损害人们的身体健康。泄漏产生的噪声和气味等影响操作人员的工作情绪，使操作事故增多，甚至使生产无法进行，企业的非计划停产事故增多。因此控制阀门的质量，做好阀门的压力试验就显得十分重要。

2阀门焊接

2.1焊接材料及焊接方法，在石化设备安装工程中，焊接材料一般选用有焊接工艺评定支持、与母材相匹配的、符合相关标准要求的焊条、焊丝和保护气体。为此，对0RBIT阀门采用H08Cr2MoA焊丝进行氩弧焊打底、R407焊条进行焊条电弧焊填充盖面。

2.2焊后热处理，焊接阀门焊接接头的热处理工艺要求与一般焊接接头的热处理工艺基本相同。现场热处理宜采用电加热法，一般选用铂一铑型热电偶即可。使用前需经校验合格，不论采用点焊还是捆扎方式均要保证与工件贴合紧密，以减小测量误差。

3试验项目

阀门压力试验主要有强度试验和密封试验，按照GB/T13927-92中的规定，试验项目有壳体试验、上密封试验和密封试验。

3.1壳体试验，阀门的壳体试验是对阀体和阀盖等连接而成的阀门壳体进行的压力试验，其目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖连接处在内的整个壳体的耐压能力。壳体试验压力见表1。

注：A级适用于非金属弹性密封阀门，B、C、D级适用于金属密

封阀门，其中B级适用于比较关键的阀门，D级适用于一般的阀门。

4分析

目前部分阀门生产厂家在阀门压力试验过程中存在着效率低，方法不正确等问题，影响了测试质量。（1）效率低阀门试验时，注水和压力试验均由同一台试压泵来完成，试压泵工作时间较长，尤其是DN>100mm的阀门，导致测试效率低，试压泵工作寿命缩短。（2）试验方法不正确阀门试压夹紧装置采用立式上下机械压紧，使阀体受到影响阀门密封的外力，影响试验效果。（3）安全性差系统超压缺乏保护装置，在小口径阀门的测试中尤为明显。（4）浪费水资源阀门试验介质通常用清水，试验后清水排放掉（未安装循环用水设施），造成了水资源浪费。同时由于阀门试验后的内部积水很难清理干净，故存放时间长了，很容易产生锈蚀，尤其是铸钢阀门。

5焊接阀门压力试验方法及应用

试压试漏，在试验台上进行。一般试验台上面有一压紧部件，下面有一条与试压泵相连通的管路。将阀压紧后，试压泵工作，从试压泵的压力表上，可以读出阀门承受压力的数字。试压阀门充水时，要将阀内空气排净。试验台上部压盘，有排气孔，用小阀门开闭。空气排净的标志是，排气孔中出来的全部都是水。关闭排气孔后，开始升压。升压过程要缓慢，不要急剧。达到规定压力后，保持3分钟，压力不变为合格。试压试漏程序可以分三步：首先，打开阀门通路，用水（或煤油）充满阀腔，并升压至强度试验要求压力，检查阀体，阀盖、垫片、填料有无渗漏。其次，关死阀路，在阀门一侧加压至公称压力，从另一侧检查有无渗漏。第三，将阀门颠倒过来，试验相反一侧。对于具有允许应急的或补充的向密封面或填料部位注入密封脂这种结构的阀门，在试验时，注入系统应是空的和不起作用的。当液体作为介质进行试验时，阀门内应基本上没有空气。要求的保护层，如油漆，可能掩盖表面缺陷，在检查和压力试验前，任何表面不应有这类涂层。

5.1壳体试验，壳体试验应是向已装配好的阀门内加压，此时阀门的两端封闭，阀门部分开启，除波纹管密封阀门外，填料压盖压紧到足以保持试验压力，这样也试验了填料函，不可调节的轴密封在壳体试验中应无泄漏。

5.2上密封试验，除波纹管密封阀门外，所有具有上密封性能的阀门都应进行上密封试验，进行试验应是向已装配好的阀门内加压，此时阀门两端封闭，阀门全部开启，填料压盖松开，上密封试验可紧接在壳体试验之后进行，上密封试验后应重新压紧填料压盖，阀门制造厂不应把阀门上密封试验的成功通过，作为推荐阀门在带压时可装入或更换填料。当使用容积仪检测壳体和上密封的泄漏时，上密封试验与壳体试验可合并进行，用这种方法试验时，填料应放松，阀门制造厂应负责证实该阀门在38℃的额定压力下填料无泄漏。

5.4高压密封试验，高压密封试验方法与低压密封试验相同，但当试验介质为液体时，泄漏的检测应是液滴，而不是气泡。

结束语：

通过对焊接阀门的材料及焊接方法、焊接工艺及其焊接热处理方式的分析，重点分析了焊接阀门压力试验中的壳体试验、上密封试验、低压密封试验和高压密封试验详细内容，为石油化工建设工程中焊接阀门的压力试验能够选用科学合理的方法和步骤提供了良好的补充。

参考文献：

[1]赵东键.周德文，阀门的焊接与热处理.焊接技术，2014.

[2]刘晓霞.吴敏敏，实用阀门技术问答.阀门检测与检验，2015.

[3]杨保平，齐明珠，焊接阀门压力试验的方法及应用，2015.