【壓縮機網(wǎng)】空分裝置中常用的控制閥有常溫閥（主要應用在冷箱外），低溫閥（主要應用在冷箱內及冷箱外低溫液體管道），高溫閥（主要應用在汽化器、汽輪機、蒸汽噴射器入口的蒸汽閥），儀表工程師根據工藝要求的密封等級選擇合理的密封方式，在許多現場(chǎng)，控制閥出現內漏，內漏是指啟閉件與閥座密封面的接觸處泄漏，也就是我們常說(shuō)的關(guān)不嚴，泄漏量是指在規定的試驗條件下和閥門(mén)關(guān)閉情況下，流過(guò)閥門(mén)的流體流量。泄漏量是衡量閥門(mén)內漏的指標，內漏的主要原因大多有以下幾種：

 

　?。?）設計時(shí)：執行機構扭矩/推力太小、選用的墊片不合適；密封件受溫變形；閥門(mén)長(cháng)時(shí)間在小開(kāi)度下工作，流速過(guò)高導致閥內件損壞。

 

　?。?）組裝時(shí)：閥座密封面未要求裝配；閥座松動(dòng)。

 

　?。?）安裝調試時(shí)：閥門(mén)在安裝焊接時(shí)造成軟密封面的燙傷；管道中的雜質(zhì)在吹掃時(shí)附著(zhù)在閥座的密封面上，使得密封面不光潔；或密封面被雜質(zhì)刮傷引起密封面凹陷。

 

　?。?）運行時(shí)：密封面磨損或腐蝕；軟密封材料長(cháng)期使用后硬化；小開(kāi)度時(shí)被高速流體沖壞。

 

　　盡管內漏原因很多，但在使用調節閥時(shí)原則上應避免內漏，希望閥門(mén)在關(guān)閉時(shí)，閥芯和閥座之間的密封面的泄漏量越小越好，有的工藝條件甚至要求調節閥不能泄漏。我們在設計、選型、制造、安裝、調試過(guò)程中應盡可能避免以上可能性的發(fā)生，當閥門(mén)在調試運行后才發(fā)現閥門(mén)內漏，不僅耗費人力去拆卸和維修，還影響項目進(jìn)度，所以盡可能在工廠(chǎng)發(fā)貨前就能發(fā)現問(wèn)題所在。涉及到閥門(mén)內漏且我們常用的標準有：

 

　　1 IEC60534-4（Industrial-process control valve-inspection and routine testing）

 

　　由國際電工委員會(huì )制定；定義了兩種測試程序：

 

　　試驗程序1：試驗介質(zhì)壓力為3barg～4barg，如果測試壓力低于3.5barg，那么應在買(mǎi)方規定的z*大工作差壓±5%內。

 

　　試驗程序2：試驗差壓在買(mǎi)方規定的控制閥前后的z*大工作差壓±5%內。

 

　　2 FCI 70-2（Fluid controls institute standard control valve seat leakage）

 

　　由美國流體控制學(xué)會(huì )制定；定義了四種測試程序：

 

　　試驗方法1：試驗介質(zhì)為溫度10～51℃的干凈空氣或水，試驗壓力為3～4barg，或者z*大工作差壓的±5%。

 

　　試驗方法2：試驗介質(zhì)為溫度10～52℃的干凈的水，試驗壓力為z*大工作差壓的±5%之內，在室溫下不超過(guò)ANSIB16.1、B16.5或B16.34所規定的z*大工作壓力，或者根據個(gè)別協(xié)定的某些較低壓力。

 

　　試驗方法3：試驗介質(zhì)為溫度10～52℃的干凈空氣或氮氣，試驗壓力為3.5barg，或者z*大工作差壓的±5%。

 

　　試驗方法4：試驗介質(zhì)為溫度10～52℃的干凈空氣或氮氣，試驗壓力閥門(mén)z*大關(guān)閉壓差或3.5barg，選擇較小的數值。

 

　　從上述的IEC60534-4和FCI 70-2的標準中，我們可以看到有低壓測試（3～4bar）和高壓測試（z*大閥門(mén)關(guān)閉壓力），通常買(mǎi)方購買(mǎi)時(shí)如果沒(méi)有特殊定義，閥門(mén)供應商出于成本及試驗安全考慮，會(huì )按照3.5bar對閥門(mén)進(jìn)行內漏測試。但實(shí)際應用中，介質(zhì)壓力可能遠遠大于測試所用的3.5bar，對于大部分閥門(mén)（除上進(jìn)底出的閥門(mén)外）來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)壓力升高，泄漏量肯定增大，那么我們可以根據IEC60534-4中的備注3計算泄露量做參考，和實(shí)際工況下的泄漏量來(lái)做比較。

 

　　考慮到調節閥泄漏量標準IEC60534-4&FCI 70-2只是對調節閥在常溫下的密封性能要求，常溫下即使閥門(mén)密封性能良好，但是并不能保證在低溫下的密封性能，可根據工藝使用特點(diǎn)要求供應商做低溫測試，目的是檢查閥門(mén)在低溫下的密封性能，低溫測試用的是-196℃液氮，通入氦氣做測試，常用的低溫泄露測試標準有：BS6364（英國閥門(mén)標準）；EN1626（Cryogenic vessels-valves for cryogenic service）；EN12567（Isolating valves for LNG）；JB/T 7749 （低溫閥門(mén)技術(shù)條件）。

 

　　3 BS6364（英國閥門(mén)標準）

 

　　標準中定義：閥座密封試驗應當閥體和閥蓋的溫度到達-196℃，用氦氣在滿(mǎn)載密封封頂額定壓力（1.1*PS）下進(jìn)行，測試時(shí)按要求增壓，對于金屬密封控制閥，z*大允許泄漏量應為100mm3/s*DN；對于軟密封閥門(mén)，在試驗持續時(shí)間內應無(wú)可見(jiàn)泄露。但標準中沒(méi)有對泄露等級進(jìn)行定義。

 

　　4 EN12567（Isolating valves for LNG）

 

　　雖然是液化天然氣的隔斷閥的測試要求，但其中的低溫內漏測試標準可以拿來(lái)借鑒。在閥體和閥蓋的溫度到達-196℃和1.1*PS的試驗壓力下用氦氣做測試，泄露量不超過(guò)表1中數值的兩倍。

 

　　Lmax是在試驗壓力和溫度的條件下的z*大液體泄漏量mm3/min，折算成氣體就是：

 

　　QG：氣體泄漏量（標況下），單位mm3/min；

 

　　CEXP：膨脹系數（在標況下氣體體積與在試驗條件下液體體積的比率）

 

　　對于高溫閥門(mén)，因為測試條件所限，尚無(wú)標準描述高溫下的內漏測試條件和合格標準。實(shí)際應用中，判定閥門(mén)內漏的方法是：閥門(mén)關(guān)閉4-6小時(shí)后，用紅外線(xiàn)測溫儀表測量閥桿（靠近閥體）或閥體下游150mm處金屬溫度，如大于70℃，則認定為“內漏”。

 

　　為了避免內漏問(wèn)題在現場(chǎng)發(fā)生，我們可以根據實(shí)際工況壓力要求供應商做壓力測試或低溫測試，但高壓測試和低溫測試費用往往昂貴，且影響交貨周期。筆者認為對于下列閥門(mén)內漏測試顯得尤為重要：

 

　?。?）冷熱隔絕的閥門(mén)：如果閥門(mén)關(guān)閉不嚴，損失冷量。

 

　?。?）涉及安全的六級密封閥門(mén)。

 

　?。?）產(chǎn)品放空的閥門(mén)：如果閥門(mén)關(guān)閉不嚴，裝置產(chǎn)品浪費，使得用戶(hù)蒙受經(jīng)濟損失。

 

　?。?）需要經(jīng)常檢修設備的前后閥門(mén)：設備檢修時(shí)需要將前后閥門(mén)密封關(guān)閉。

 

　　在進(jìn)行檢測時(shí)，要在閥前保持一定的流體壓力，在閥后測量泄漏量，并且應注意以下幾點(diǎn)：

 

　?。?）利用輸入到閥前的帶壓力流體把閥座密封面上的贓物、塵土、油污沖刷掉。

 

　?。?）執行機構或閥門(mén)定位器通途試驗氣壓之后，使閥門(mén)動(dòng)作數次，把閥門(mén)關(guān)閉。

 

　?。?）在閥前試驗壓力達到穩定后，才能測量泄漏量。

 

　?。?）空分裝置中的氧閥不能用水壓做內漏測試。

 

　?。?）考慮到試壓安全，內漏測試不要與功能測試一起做。

 

　　5 結束語(yǔ)

 

　　在不影響使用的情況下，對閥門(mén)的密封性能提出過(guò)高的要求是不必要的，導致提高成本，造成不必要的浪費。