一種簡易泄壓閥試驗裝置的介紹

摘 要：文章介紹一種簡易的泄壓閥試驗裝置；通過該試驗裝置，可以進行泄壓閥的動作性能試驗、密封性能試驗以及排量系數的測量。

關鍵詞：壓閥；試驗臺；裝置

1 概述

為了進行泄壓閥的排量系數的確定、動作性能試驗、密封性能試驗以及閥門起跳行程測量，我公司設計了一種簡易的泄壓閥試驗裝置。該試驗裝置的主要功能：用于DN10～DN80（≤PN6.4）的泄壓閥的動作性能試驗、密封性能試驗、閥門排量系數測量試驗；閥門起跳行程測量試驗。

2 設備原理

該裝置以清潔水（加入防銹劑）作為工作介質，模擬現場實際閥門起跳工況，進行閥門各種性能試驗，原理如圖1所示。

3 設備參數

系統設計壓力：PN6.4，設計溫度50℃，系統容積：2.4m3。

4 主要設備

該裝置主要由壓力源、壓力容器、供排水、試驗閥門、控制柜幾部分組成。

4.1 壓力源部分：包括氣源裝置、至壓力容器的管道部分。該部分系統為高壓系統，設計壓力為PN16Mpa。通過并聯氣瓶組給裝有清潔水的壓力容器進行加壓，使壓力容器出口管道上的泄壓閥起跳。壓力源裝置主要考慮以下幾點：

4.1.1 氣源必須是高壓氣源，同時是惰性氣體，通過擴容減壓降低壓力，達到所需要的試驗壓力。建議采用40L裝的150Kg/cm2的氮氣或者氬氣作為壓力源，既經濟又安全可靠。

4.1.2 氣源壓力的可持續性，通過采用多個氣瓶并聯布置，對于單個氣瓶無法達到系統試驗壓力時，可以在單個氣瓶壓力達到平衡之后，開啟其他氣瓶，繼續提供系統壓力。

4.1.3 氣源壓力的可控制性，氣瓶出口裝設有減壓閥，可以通過減壓閥控制氣體介質的流量和流速，進行系統升壓速率的控制，達到升壓速率控制在0.01Mpa/s（GB/T12242-2005標準要求）。

4.2 壓力容器部分：主要包括壓力容器、出口管道組成。壓力容器參數：2.4m3容積，設計壓力：6.4Mpa，設計溫度50℃，出口管道設計參數與壓力容器設計參數相同。整個壓力容器部分設計主要注意以下幾點：

4.2.1 壓力容器上設有水位測量裝置，在容器水位達到一定高度關閉水壓試驗泵。同時可以通過水位測量裝置記錄泄壓閥起跳回座之間的水位差，計算泄放的水量，進行排量系數的測定。壓力容器的容積大小可以根據被試驗閥門的泄放量和連續需要的動作次數來確定。

4.2.2 壓力容器為氣水兩項介質容器，可以采用整體不銹鋼或者壓力容器內部噴涂等方式進行防銹處理。

4.2.3 出口管道裝置建議采用不銹鋼，可以保證系統不產生銹渣，降低泄壓閥在動作中損壞幾率，提高泄壓閥密封合格率。

4.2.4 出口管道上裝設的電動閥門，采用全通徑閥門，沒有縮口，保證出口管道上的最小流道面積為泄壓閥的最小流通面積。

4.3 供排水部分：主要包括水壓試驗泵和出口管道上的泄壓放水裝置。水壓試驗泵主要是給壓力容器注水。如果采用自來水進行注水，壓力容器內部的壓力不宜超過0.2Mpa，否則注滿2.4m3的壓力容器需要較長時間。

4.4 試驗閥門部分：主要包括泄壓閥、泄壓閥入口處壓力輸出裝置、泄壓閥閥門上裝設位移輸出裝置。

壓力輸出裝置主要是指在泄壓閥入口處裝設壓力變送器和壓力表，通過壓力變送器把壓力信號轉化為電信號輸送到控制柜。安裝標準GB/T 12242-2005要求，壓力表盡可能的接近泄壓閥入口。建議采用抗振壓力變送器和壓力表，防止泄壓閥回座振動導致壓力變送器和壓力表的損壞。

位移輸出裝置主要包括位移傳感器，通過位移傳感器把位移轉化成電信號輸送到控制柜，同樣建議考慮防振位移傳感器。

4.5 控制柜部分：主要是包括控制柜和信號轉換器。控制柜工作原理是以時間為X軸，壓力變化為Y軸，位移采集為Z軸。在系統升壓至90%整定壓力的時候操作控制柜開關開始計時，進行壓力信號和位移信號的采集并存儲。在計時之前，需要進行采集信號的精度等級進行設定，精度等級按照壓力變化和位移變化劃分的，壓力分為：0.1Mpa、0.01Mpa、0.001Mpa三種；位移分為：0.1mm，0.01mm，0.001mm三種。在泄壓閥起跳并回座之后，操作停止開關，控制柜停止壓力信號和位移信號的采集，同時通過內部記憶功能提取存儲數據并計算結果，把最終需要顯示的整定壓力、回座壓力、排放壓力、啟閉壓差、行程等顯示在控制柜面板上。泄壓閥的泄放量可以通過人工記錄壓力容器水位差值和整個閥門動作時間來計算。

5 結束語

該泄壓閥試驗臺具有原理簡單，操作方便，運行可靠，系統容積大、測量精確等優點，缺點是裝置占地面積較大。

參考文獻

[1]GB/T 12241-2005《安全閥 一般要求》.

[2]GB/T 12242-2005《壓力釋放裝置 性能試驗規范》.

[3]GB/T 12243-2005《彈簧直接載荷式安全閥》.

[4]勞動部發[1996]276號《蒸汽鍋爐安全技術條件監察規程》.

作者簡介：張尚義（1982-），男，2005年畢業于西安交通大學，初級工程師。