调节阀在出厂前都是要进行测试的,目的是确保调节阀的各项性能符合标准。本文是上海调节阀厂家编著的《调节阀泄漏量试验测试计算》。

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调节阀泄漏量试验测试计算

发布时间:2016-07-09
调节阀泄漏量测试装置介绍:
调节阀泄漏量是指在规定的试验条件下和调节阀关闭情况下,流过调节阀的流体流量。 这里所指的试验条件包括执行机构有足够的推力,调节阀阀座和阀芯能够压紧,调节阀前、阀后有一定压差,在室温下进行。在使用调节阀时,有些场合希望调节阀在关闭时,阀芯和阀座之间的密封面的泄漏量 越小越好;有的工艺条件甚至要求调节阀不能泄漏,因此,为了达到低泄漏量的目的,有多种多样的结构及使用材料,例如,用软密封,即采用橡胶或聚四氟乙烯等软材料作为密封面。
调节阀泄漏量试验测试计算
图1-1调节阀水泄漏量测试原理图
1—减压阀:2—定值器:3、4压力表:5—压力调节器:6—量杯:7—被实调节阀:8——截止阀:9—稳压筒:10—离心泵:11—调压阀
影响调节阀泄漏量的因素很多,如压紧力的大小、密封面的材料、密封面的磨损情况、阀内 件的受力及变形情况等等。在进行检测时,要在阀前保持一定的流体压力,在阀后测量 泄漏量。
1、用水(或煤油)进行试验,图1-1表示用水作试验时的测试装置.输入到执行机构气室中驱动调节阀的信号压力可用定值器来设定。由离心泵提供的水,通过稳压筒、压力调节器、调压阀的作用,使阀前能够保持规定的水压。水压的大小可由压力表读出。调节阀关闭之后,试验水压达到稳定,可在阀后用量杯测定泄漏量,要记录测定时间。如果泄漏量较大,可用大一点的容器。
2、用空气(或氮气)进行试验 图2-2表示用空气(或氮气)作试验时的测试装置。和图1-1所示装置的不同点在于:试验介质改用空气(或氮气),试验压力改用大功率定值器来设定,利用转子流量器测量气体的泄漏量。
3、调节阀试验注意事项
(1)利用输入到阀前的带压流体(水或空气等)把阀座密封面上的脏物、尘土、油污冲刷掉。
(2)执行机构或调节阀定位器通人试验气压之后,使调节阀动作数次,把调节阀关闭。
(3)在阀前试验压力达到稳定后,才能测定泄漏量。
图2-2气体泄漏量测试原理图
1—减压阀:2—气动定值器:3、8压力表:4—转子流量计:5,9—截止阀:
6—被实调节阀:7—连接法兰板:10—氮气罐:11—高压空气发生器
调节阀试验泄露量简介:
现代大型化工装置建设中都要用到调节阀,在调节阀安装之前,施工单位必须对其进行单体试验,其中泄漏量试验越来越被建设方看重。那么试验中每1台调节阀的泄漏量是如何确定的呢?下面将结合气动调节阀标准GB/T4213-2008举例说明调节阀泄漏量的计算。
调节阀泄漏量计算公式
调节阀泄漏量试验的试验程序有2种:采用试验程序1、试验介质压力应为0.35MPa,当阀的允许压差小于0.35MPa时,用设计规定的允许压差;采用试验程序2、调节阀试验介质压力应为阀的最大工作压差。2种试验程序所用的介质均为清洁气体(空气和氮气)或水。不同等级调节阀泄漏量的计算公式见表1和表2。
表1不同等级调节阀泄漏量计算公式
调节阀泄漏量计算公式
注:①△p为阀的允许压差,kPa;D为阀座直径,mm。
②对于可压缩流体,阀额定容量为体积流量时,是指在绝对压力101.325kPa和绝对温度273K的标准状态下的测定值。
表2 VI级调节阀泄漏量表
调节阀泄漏量表格
注:①每分钟气泡数是在外径6mm、壁厚lmm的管子垂直浸入水下5~10mm深度的条件下测量所得,所用管子的管端表面应光滑并无倒角和毛刺。
②如果阀座直径与表2所列值之一相差2mm以上,则泄漏率系数可在假设泄漏率系数与阀座直径的平方成正比的情况下通过内推法取得。
以上公式可以看出,除VI级调节阀外,其他等级调节阀的泄漏量均与阀的额定容量有关。以下给出了新修订的GB/T4213《气动调节阀》标准中所引入的阀额定容量计算公式。新标准中阀额定容量计算公式与修订前的有两点不同:一是应用条件判别式不同;二是阀的额定容量计算公式不同。
(1)调节阀介质为液体
当△p<F21(p1-FFpv),阀额定容量Q1=调节阀
当△p≥F21(p1-FFpv),阀额定容量Q=0.1F1KV〔(p1-FFpv)/(p/p0)〕1/2
(2)调节阀介质为气体
当X<FY·XT时,阀额定容量Qg=0.28(X)1/2Yp1KV
当X≥FY·XT时,阀额定容量Qg=0.19(XT)1/2p1KV
式中Q1—液体流量,m3/h;
Qg—标准状态下的气体流量,m3/h;
KV—额定流量系数;
Fl—无附接管件控制阀的液体压力恢复系数,无量纲(Fl值在GB/T17213.2中可查到典型值);
FF—液体临界压力比系数(规定温度范围内水的FF=0.96),无量纲;
pv—入口温度下液体、蒸汽的绝对压力,(规定温度范围内水的Pv=2.34kPa),kPa;
X—压差与入口绝对压力之比(△p/p1),无量纲;
Y—膨胀系数,Y=1-X/(3XT),(当X>FY·XT时,Y取值0.667),无量纲;
FY—比热比系数(规定温度范围内空气的FY=1),无量纲;
XT—阻塞流条件下无附接管件控制阀的压差比系数,无量纲;
p1—阀前绝对压力,kPa;
p2—阀后绝对压力,kPa;
△p—阀前后的压差,kPa;
t—试验介质温度,取20℃;
ρ/ρ0—相对密度(规定温度范围内水的ρ/ρ0=1)。
2 调节阀计算步骤
下面举例详细说明如何使用应用条件判别式和阀额定容量计算公式正确计算试验条件下的阀额定容量。
2.1 调节阀试验条件
温度:(20±2)℃;
相对湿度:60%~70%;
大气压力:100kPa;
试验介质:5~40℃的清洁水或空气。
2.2根据条件判别式进行相应计算
设定试验对象为单座阀,PN16(1.6MPa),DN=50mm,KV=40,查表得XT=0.72,Fl=0.9,试验介质流向为流开,试验时,阀后为排空(通大气)。分别采用试验程序1和试验程序2进行计算。
(1)当采用试验程序1,用水作试验介质,阀前绝对压力p1=450kPa,取试验压差Δp=350kPa时
条件判别式Fl2(p1-FFpv)=0.92×(450-0.96×2.34)=362.6kPa
由于Δp=350<362.6kPa,为非阻塞流状况,按公式Ql=0.1KV〔Δp/(ρ/ρ0)〕1/2计算得
Ql=0.1×40×(350/1)1/2=75m3/h
(2)当采用试验程序2,用水作试验介质,阀前绝对压力p1=1100kPa,取试验压差Δp=1000kPa(用户确定的最大工作压差)时
条件判别式Fl2(p1-FFpv)=0.92×(1100-0.96×2.34)=889.2kPa
由于Δp=1000>889.2kPa,为阻塞流状况,按公式Ql=0.1FlKV〔(p1-FFpv)/(ρ/ρ0)〕1/2计算得
Ql=0.1×0.9×40×[(1100-0.96×2.34)/1]1/2=119m3/h
(3)当采用试验程序1,用空气作试验介质,阀前绝对压力p1=450kPa,取试验压差Δp=350kPa时
条件判别式FY·XT=1×0.72=0.72;
X=Δp/p1=350/450=0.78
X=0.78>0.72,为阻塞流状况,流量按公式Qg=0.19(XT)1/2p1KV计算得
Qg=0.19×(0.72)1/2×450×40=2901m3/h
(4)当采用试验程序2,用空气作试验介质,阀前绝对压力p1=1100kPa,取试验压差Δp=1000kPa时
条件判别式FY·XT=1×0.72=0.72
X=Δp/p1=1000/1100=0.91
X=0.91>0.72,也为阻塞流状况,流量按公式Qg=0.19(XT)1/2p1KV计算得
Qg=0.19×(0.72)1/2×1100×40=7094m3/h
2.3根据阀额定容量确定调节阀的泄漏量
不同介质用以上不同试验程序计算出阀额定容量后,对应所选定的泄漏量等级即可确定调节阀在确定试验条件下的泄漏量。
以选定的泄漏量等级为Ⅳ级(10-4×阀额定容量)为例。
(1)调节阀试验介质为水
上述试验程序1时的泄漏量值为0.0075m3/h(125mL/min);上述试验程序2时的泄漏量值为0.0119m3/h(198mL/min)。
(2)调节阀试验介质为空气
上述试验程序1时的泄漏量值为0.2901m3/h(4835mL/min);上述试验程序2时的泄漏量值为0.7094m3/h(11820mL/min)。
通过以上计算我们可以知道,1个调节阀在不同试验条件下其泄漏量是不同的,我们在试验时通过量杯收集泄漏的水或排水集气收集泄漏的气体量,并将其同计算的量进行比较,就可以确定1个调节阀的泄漏量是否符合规范了。调节阀泄露计算
调节阀泄露密封性测试怎样操作?
被测试的调节阀装在试验管路中,一端通入具有压力的水(或空气),一端用盲板,O型密封圈堵住。用水泵提供水压,或用空气压缩机、氮气罐提供气体压力,把压力作用到阀体内。在试验时间内,使阀杆动作次数为每分钟3次以上,用试验锤轻轻敲打阀体、上阀盖、下阀盖等部件,然后仔细检查填料函及密封部位是否产生泄漏。如果用空气或氮气进行试验,可以用肥皂水涂在各个检查部位,观察有无气泡产生。也可以把调节阀浸在水中,看有无气泡溢出。用空气做实验介质的有点是测定的误差小,对装置无腐蚀作用,工作场所清洁。调节阀在管路的安装,也可以采用专门的液压夹紧装置。
调节阀密封性测试应注意哪些事项?国家标准对密封性有何规定?
调节阀试验注意事项如下:
1.在调节阀的进口侧输入试验压力,另一端一定要密封,要使试验压力保持稳定。
2.试验过程中,阀杆动作次数哦为每分钟3次以上。
3.试验期间要用试验锤轻轻敲打有关部位,特别是密封部位。
4.用水试验时不泄露水珠,用空气试验时不冒泡。
国家标准规定调节阀的填料函及其他连接处应保证在1.1倍公称压力下无泄漏现象。对调节阀应以1.5倍公称压力的试验压力,进行3min以上的耐压强度试验,试验期间不应有肉眼可见的渗漏。
调节阀的泄漏量的定义是什么?为实现低泄漏,调节阀采用了哪些措施?
泄漏量是指在规定的试验条件下和调节阀关闭情况下,流过调节阀的流体流量。
这里所指的是试验条件包括执行机构有足够的推力,阀座和阀芯能够压紧,调节阀前、调节阀后有一定的压差,在室温下进行。
影响调节阀的泄漏量的因素很多,如压紧力的大小、密封面的材料、密封面的磨损情况、阀内件的受力及变形情况等。
在使用调节阀时,有些场合希望调节阀在关闭时,阀芯和阀座之间的密封面的泄漏量越小越好,有的工艺条件甚至要求调节阀不能泄露。因此,为了达到低泄漏量的目的,有多种多样的结构及使用材料,例如用软密封,即采用橡胶或者聚四氟乙烯等软材料作为密封面。
调节阀泄漏量测试应注意哪些事项?
在进行检测时,要在阀前保持一定的流体压力,在阀后测量泄漏量,并且应注意以下几点。
1.利用输入到阀前的带压力流体把阀座密封面上的赃物、尘土、油污冲刷掉。
2.执行机构或调节阀定位器通途试验气压之后,使调节阀动作数次,把调节阀关闭。
3.在阀前试验压力达到稳定后,才能测量泄漏量。
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