(高清版)GBT 40079-2021 阀门逸散性试验分类和鉴定程序

阀门逸散性试验分类和鉴定程序typetestingofvalves(ISO15848-1:2015,Industrialvalves—Measurement,testandandqualificationproceduresfortypetestingofvalves,MOD)国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 14缩略语 3 35.1试验条件 3 6 86.1分类标准 86.2密封等级 96.3耐久等级 6.4温度等级 6.5等级名称标示 6.6标记示例 8型式试验覆盖原则 附录A(规范性附录)总泄漏率检测方法 附录B(规范性附录)吸枪法 25附录C(资料性附录)氦气漏率转换 Ⅲ本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用ISO15848-1:2015《工业阀门逸散性介质泄漏的测量、试验和鉴定程序第1部分：阀门逸散性试验分类和鉴定程序》。本标准与ISO15848-1:2015相比存在技术性差异，这些差异及其原因如下：a)关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情·用修改采用国际标准的GB/T13927代替了ISO5208(见5.1.1);·删除了EN13185:2001(必要内容已在标准中详细阐述);·增加引用了GB/T21465(见第3章)。b)删除了ISO15848-1:2015第3章中的部分术语，这些术语在GB/T21465中已有规定，并增c)删除了ISO15848-1:2015第4章中未在文中使用的M缩略语，并增加在文中出现的CC等d)增加或换算了ISO15848-1:2015中表1、附录A.1.7、附录A.2.7、表C.1和表C.2以Pa·m³·s-¹为泄漏率单位的允许值和换算关系，以满足我国的使用习惯。……-GB/T40079”)和测试压力单位(bar为单位换算MPa为单位),以满足我国的使用本标准做了下列编辑性修改：——删去了参考文献，原文未引用关键性内容，仅引用部分概念，这些概念在本标准中已表达。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国阀门标准化技术委员会(SAC/TC188)归口。本标准起草单位：苏州纽威阀门股份有限公司、合肥通用机械研究院有限公司、温州系统流程装备科学研究院、苏州高中压阀门厂有限公司、上海电气阀门有限公司、安徽皖仪科技股盐阀门机械有限公司、江苏神通阀门股份有限公司、浙江伯特利科技股份有限公司、四川飞球(集团)有限责任公司、承德高中压阀门管件集团有限公司、方正阀门集团股份有限公司、凯瑞特阀业有限公司、上海晋想仪表科技有限公司、浙江金龙自控设备有限公司、上海美科阀门有限公司、浙江石化阀门有限公司、自贡自高阀门有限公司、上海凯工阀门股份有限公司、福建省1下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引GB/T13927工业阀门压力试验GB/T21465界定的以及下列术语和定义适用于本逸散性fugitiveemission2泄漏率leakrate单位长度内试验介质泄漏的速率。局部泄漏localleakage在泄漏源处采用吸枪测量试验介质泄漏。控制阀的机械循环mechanicalcycleofcontrolvalve直线/旋转运动的控制阀，在阀门行程50%的位置，保持振幅量为±10%全行程的运动过程。阀门启闭件从全关位置运动到全开位置，然后回到全关位置的运动过程。截断阀isolatingvalve在使用时，基本处于开启或关闭状态，可使用动力驱动或手动驱动的阀门。性能等级performanceclass由密封等级、耐久等级、温度等级组成的试验阀门的性能水平。室温roomtemperature试验前，控制在+5℃~+40℃的试验环境温度。阀杆密封stemseal阀轴密封shaftseal为防止阀门内部介质泄漏到大气中所安装在阀杆或阀轴周围的部件。试验压力testpressure试验阀门使用的压力。试验温度testtemperature阀门内部试验流体的温度。热循环thermalcycle温度从室温到指定试验温度，再返回室温的循环。总泄漏totalleakage在泄漏源周围，用密闭措施收集到的试验介质的泄漏总量。3CC:控制阀耐久等级(mechanical-cycleclassesforcontrolvalves)CO:截断阀耐久等级(mechanical-cycleclassesforisolatingvalves)FE:逸散性(fugitiveemiGB:中华人民共和国国家标准RT:室温(roomtemperature)tRT(100℃):逸散性泄漏试验温度等级为RT(室温)级别，试验温度100℃(testtemperatureis试验阀门应从常规生产阀门中随机挑选。阀门应通过GB/T13927或其他相关标准规定的常规试4试验介质为体积纯度不低于97%的氦气或者为体积纯度不低于97%的甲烷气体，在整个试验过程a)测量点1用于确定试验温度。d)测量点4是一个可选温度点。在测量点1无法实现时，可以使用测量点4代替(使用加热元件量点3至少稳定10min后才能检测泄漏。应控制各温度点的变化不超过±5%。5图2温度稳定示意图(从阀门内部加热或降温时)t图3温度稳定示意图(从阀门外部加热或降温时)5.1.5泄漏测量5.1.5.1阀杆密封部位检漏检测泄漏时，阀门应处在部分开启位置，并在阀杆静止状态下进行。总泄漏检测方法(真空法或包裹法)依据附录A进行。局部泄漏检测方法(吸枪法)依据附录B进行。6c)加热或冷却试验阀门，保温范围为试验温度的±5%,且温度差不应超过15℃,温度变化期间e)测量和记录阀门开关的驱动力或扭矩；型式试验过程中，如果阀杆泄漏超出表1或表3规定的密封等级，按图4、图5和图6进行的每个评示例：7c)试验开始前，根据生产厂家说明书对阀门所有密封件进行适当调整。对于阀杆密封用填料的d)目标循环次数及机械循环和热循环的组合应根据图4、图5和图6规定的耐久等级来选择。e)分别单独测量阀杆密封部位与阀体密封部位，如果阀门不允许，分别按附录A和附录B同时f)除了按5.2.4.2和5.2.4.3提出的操作方法外，也可以按照生产厂家提出的其他办法进行阀门阀杆是线性运动的，线速度范围在1mm/s～5mm/s;阀杆是旋转运动的，角速度范围在1/s~d)如果耐久等级是CO1和CC1,按图4和图6重复测试。c)当试验温度稳定在±5%的范围内且最大不超过15℃后，根据附录A对阀杆部位进行密封8d)在报告中记录试验结果；e)如果耐久等级是CO1和CC1,按图4和图6重复测试。d)如果耐久等级是CO1和CC1,按图4和图6重复测试。b)当阀门温度稳定后，需对阀杆密封和阀体密封部位进行测试，操作方法分别按附录A和附试验后的阀门应满足以下2个条件才能满足要求：a)密封等级，具体分类见表1和表2(氦气介质)、表3和表4(甲烷介质);b)耐久等级，具体要求见图4、图5和图6;9阀杆密封等级按照表1、表3规定。阀体密封要求按照表2、表4。(阀杆周长)(阀杆直径)(阀杆直径)(阀杆直径)典型结构为波纹管密封或相当的阀杆密封系统的部分回转阀门采用附录A规定的真空方法检测。泄漏测量按附录B规定的吸枪法进行。泄漏测量按附录B规定的吸枪法进行。表4阀体密封处的泄漏(甲烷介质)泄漏测量按附录B规定的吸枪法进行。截断阀至少进行205次全行程开关操作的机械循环，其中包括两个热循环(室温下50次循环→试验温度下50次循环→室温下50次循环→试验温度下50次循环→室温下5次循环),以CO1表示(见图4)。如要满足更高的级别CO2,需要增加1295次机械循环其中包括一个热循环(室温下795次循环，试验温度下500次循环)。如要满足更高的级别CO3,需要增加1000次机械循环其中包括一个热循环(室温下500次循环，试验温度下500次循环，见图5)。图5截断阀机械循环等级(耐久等级CO2、CO3)6.3.2控制阀的机械循环等级控制阀应至少进行20000次机械循环，其中包括两个热循环(室温下10000次循环，试验温度下10000次循环),表示为CC1。如果要满足更高的级别CC2,需要再增加一个40000次的机械循环，其中包括一个热循环(室温下20000次循环，试验温度下20000次循环)。如果要满足更高的级别CC3,需要再增加类似CC2相对于CC1增加的试验要求，见图6。目标温度等级应从表5中选择。如果试验温度是在表5规定以外的任何温度下进行的，当试验温度高于40℃时应适用下一温度等级，当试验温度低于5℃—196℃~RT—46℃~RT—29℃~RT+5℃~+40℃——试验温度-29℃覆盖—29℃到RT的温度范围。-—试验温度RT覆盖+5℃到+40℃的温度范围。——试验温度200℃覆盖RT到200℃的温度范围。——试验温度400℃覆盖RT到400℃的温度范围。——试验温度200℃覆盖RT到200℃的温度范围。——密封等级(见表1)。截断阀(耐久等级见图4、图5);控制阀(耐久等级见图6)。——温度等级：在t200℃下试验和在t—46℃下试验。g)参考标准及其适用版本号。1)阀门保温方式(如适用)。(规范性附录)总泄漏率检测方法A.1真空法(仅适用于氦气)A.1.1总则A.1规定了使用氦质谱检漏设备检测工业阀门阀杆密封总漏率的真空方法。试验介质为纯度不低于97%的氦气。A.1.2原理真空法原理见图A.1,泄漏源部位封闭在密闭的腔室中，该密闭腔将被排空并连接到氦质谱检漏仪。阀杆密封也可以设计成密闭的腔室来使用。3图A.1真空法原理图A.1.3设备与定义A.1.3.1氦质谱检漏仪应明确氦质谱检漏仪类型和主要特征。确保氦质谱检漏仪的灵敏度满足泄漏率的检测范围。氦质谱检漏仪测量的是一定体积的氦气在规定压力下通过测试系统横截面时的速率(SI单位：然后根据阀杆外径来计算泄漏率(见A.1.7)。对于氦气系统，氦质谱检漏仪灵敏度不低于1×10-10Pa·m³·s-1。使用标准漏孔评估(或校准)氦质谱检漏仪的响应时间。响应时间指从标准漏孔接通氦质谱检漏仪从开始施加氦气到氦质谱检漏仪能反映出90%平衡信号的时间段为氦质谱检漏仪响应时间。标准漏孔可选择渗透型或通道型。根据试验阀门密封等级选择标准漏孔。氦质谱检漏仪厂家不——渗透型标准漏孔应通过熔融玻璃或石英进行渗透型校准，漏率为1×10-7P——通道型通道标准漏孔应通过一个通道进行通道型泄漏校准，标准漏孔不大 氦气浓度为100%的标准漏孔应连接到待检部件上，该连接处尽可能远离氦质谱检漏仪与部件的b)系统响应时间：分别记录标准漏孔连接到系统和氦质谱检漏仪输出信号增强并呈稳定的时呈稳定为止。校准测量时间大概是氦质谱检漏仪响应时间的2倍。A.1.5试验要求密封罩应保持足够密封以便获得测量精度所需的真空度。密封罩的大小应不影响执行机构的动作，在加热期间密封罩内部应可以通风或者可以移除密封罩，这样使温度保持稳定，避免出现并不代表实际操作情况的阀体过热。A.1.5.2测量式阀杆密封系统测量式阀杆密封系统密封等级应与密封罩相同。操作者需要检查以下情况。-—真空接头在整个试验过程中保持畅通。测量式阀杆密封系统的密封性能在试验过程中应满足温度及机械性能要求(耐久性条件)。阀杆密封系统进行测量式改造时，填料压盖法兰的改变应确保符合阀杆实际操作状态。A.1.5.3污染或填料降解氦质谱检漏仪进口端应有过滤装置，防止填料降解物产生的各种污染，避免影响仪器设备检测结果。在进行任何测量前，建议在氦质谱检漏仪内建立合理的真空状态，确保无污染或尽量消除污染。阀门所有承压件(法兰、螺栓、管件等)应满足阀门试验温度和压力。加压和开关循环试验之前，应仔细检查试验阀门紧固情况。阀门内部的增压要缓慢进行。A.1.5.5人员资质检测人员应经过专业的培训，具备检测资质。A.1.6试验程序A.1.6.1试验装置典型的试验装置示意图见图A.2。图A.2试验装置A.1.6.2试验阀门要求每次试验前：——检查填料紧固情况。试验阀门应在高温高压试验前进行水压试验。水压试验后，密封测试前，应保持填料干燥(当阀杆密封件为填料时)。推荐在水压试验后更换如果将整个阀门置于密封罩内，两端连接法兰应与阀门焊接，以免连接面出现泄漏。这时的检测结果为阀杆密封与阀体密封的泄漏量总和。A.1.6.3校准A.1.6.4检测按照以下步骤进行检测：a)确保密封罩内建立真空状态，并将氦质谱检漏仪与密封罩连接；b)确定系统响应时间(比如，利用图A.2所示的标准漏孔);c)记录本地读数；d)对阀门进行增压；e)使试验温度保持稳定；f)记录泄漏情况；g)泄漏稳定(见图A.3);h)泄漏测量。t₁——稳定时间t₁;图A.3使用总漏率检测方法的稳定时间示例A.2包裹法(仅适用于氦气)A.2.1概述试验介质为纯度不低于97%的氦气。432图A.4包裹法原理示意图(吸入法)从开始施加氦气到氦质谱检漏仪能反映90%平衡信号的时间段为氦质谱检漏仪响应时间。假设氦质谱检漏仪检测到的浓度水平可以代表穿过检漏包VO的浓度水平。示踪气体浓度增加值为吸枪检测到的检漏包的流出流量与流入流量的差值(检漏包泄漏忽略不图A.5检漏包持续测量检漏包内浓度C,最终达到稳定值C。Q₁由以下公式得出：Q——进气流量；C。的曲线图如图A.6所示。氦气浓度为100%的标准漏孔应连接到待检部件上，该连接处尽可能远离氦质谱检漏仪与部件的a)阀杆的位置应保证检漏包在体积和长度上达到最大值。标准漏孔在系统校准时应保持开启状b)系统响应时间：分别记录标准漏孔连接到系统和氦质谱检漏仪输出信号增强并呈稳定的时稳定为止。校准测量时间大概是氦质谱检漏仪响应时间的2倍。A.2.5试验要求氦质谱检漏仪进口端应有过滤装置，防止填料降解物产生的各种污染，避免影响仪器设备检测阀门所有承压件(法兰、螺栓、所有管件等)应适用于阀门试验温度和压力。加压和开关之前，仔细检查试验阀门紧固情况，阀门内部增压须缓慢进行。检测人员应经过专业的培训，具备检测资质。A.2.6试验程序A.2.6.1试验装置试验装置示意图见图A.7。图A.7试验装置A.2.6.2试验阀门要求试验阀门应在高温高压试验前进行水压试验。水压试验后，密封测试前，应保持填料干燥(如果阀杆密封件为填料时)。推荐在水压试验后更换填料。A.2.6.3校准A.2.6.4检测按照以下步骤进行检测：a)确保检漏包压力平衡，并将氦质谱检漏仪与检漏包连接；b)根据A.2.4.2确定系统响应时间(比如，利用图A.7所示的标准漏孔);c)记录本地读数；d)对阀门进行增压；e)使试验温度保持稳定；f)记录泄漏情况；g)等待泄漏量达到稳定状态(见图A.6);h)泄漏测量。A.2.7泄漏率计算可采用包裹法检测阀杆密封系统总(全域)泄漏率。Lvm可由L、通过以下公式计算得出：Lm可由L、通过以下公式计算得出：Lm——泄漏介质的质量流量，单位为毫克每秒(mg·s-¹);L、——泄漏率的测量值，单位为毫巴升每秒(mbar·L·s-¹)。Lmm=Lm/ODstemB.1规定了采用带探测器探头(吸枪)的氦质谱检漏仪，测量从阀杆密封处和阀体密封处逸散出来下列术语和定义适用于B.1。潜在泄漏源处的氦气浓度(已按泄漏源现场氦气浓度进行校正),小于B.1.4.1.1仪器可读性规定从取样系统输入的氦气浓度变化开始到仪器显示达到最终值90%的时间间隔。吸枪法(见图B.1和图B.2)可测量阀杆密封和阀图B.1局部测量的吸枪法3245o图B.2吸枪法测量局部泄漏B.1.4设备B.1.4.1监测仪器B.1.4.1.1规范氦气测量探测器类型可包括但不限于质谱分析式、红外吸收式和分子筛选式。仪器的线性响应范围和可测范围都应覆盖相应规范规定的泄漏定义浓度。可以使用稀释探针组件使氦气浓度处在该范围内，但应满足氦气取样探针孔径规范的规定。在进行不可检测逸散测量时，仪器仪表的分辨率应能读出规定的泄漏定义浓度的±2.5%。仪器应配备有电动泵以保证探测仪能以恒定流量进行采样，吸枪流量速率范围应为0.5L·min-¹~校准精度应小于或等于10%的校准气体量值。校准精度试验应在仪器投入使用前完成，并且在下次使用前或最长每隔3个月再进行校准精度检测仪根据使用规范上规定的氦气的百万分体积含量(ppmv)进行校准。为了监测和仪器性能评监测仪器也可用相关法规规定的氦气(单位为Pa·m³·s-1或mbar·L·s-¹)进行校准。在这种——渗透型标准漏孔应是经过熔制并已校准的玻璃或石英的渗透型漏孔，其氦气漏率范围是1×10-7Pa·m³·s-¹~1×10-10Pa·m³·s-1。B.1.5试验要求应将探针尖端通过标准漏孔的孔口来校准系统，探针尖端离标准漏孔孔口的距离应保持在3mmf)如果观察到仪表读数有增加，那么在泄漏显示的边界处缓慢移动取样，直到仪器读数达到最h)操作人员将吸枪保持在同一位置，停留时间为仪器响应时间的2倍(如：5B.2规定了用带有探头(吸枪)的挥发性有机化合物(VOC)探测仪测量从阀杆密封和阀体密封处逸下列术语和定义适用于B.2。一处泄漏源存在VOC泄漏时的表面局部VOC浓度。用来将VOC探测仪读数调整至已知值的挥发性有机化合物(VOC)。用仪器进行检测时已知的VOC化合物浓度与仪器读数的比值，且该仪器已按相关规范要求用参从取样系统输入的挥发