工业阀门压力试验分析

项英俊

国家石油机械产品质量监督检验中心（江苏）（江苏建湖224700）

工业阀门压力试验分析

项英俊

国家石油机械产品质量监督检验中心（江苏）（江苏建湖224700）

确定工业阀门压力试验的试验压力值对于阀门的检测具有重要意义。通过分析阀门的压力试验国内外标准，探讨阀门公称压力和常温下最大允许工作压力的区别。以钢制闸阀为例找出阀门压力试验值的计算方法，在相关标准的指导下，规范阀门压力试验，为质检机构进行阀门质量把关提供保障。

阀门；试验压力值；公称压力；最大允许工作压力

工业阀门是石油化工流体输送系统中重要的控制部件，阀门用于现代工业生产的各个部门中，对国民经济的发展和人民日常生活的改善方面具有重要的作用。因此，阀门的质量检测是生产企业和质检机构必须重视的工作，其中阀门的压力试验是保证阀门质量安全的最重要的一道工序。做好阀门的压力试验对保证阀门质量消除事故隐患避免安全事故发生，保证人民生命财产安全方面具有重要意义。

1 压力试验值分析

阀门的压力试验主要分为壳体强度试验和密封试验，壳体强度试验是对阀体和阀盖等连接而成的整个阀门壳体进行的压力试验，主要是检验阀门整个壳体的结构强度、耐压能力和致密性等方面内容；密封试验是检查阀门启闭件和阀座密封副、阀体和阀座间的密封性能的试验。为了探讨阀门试验压力的数值，通过分析比较国内外相关标准（表1），以试验介质是液体时，闸阀壳体试验压力为例来详细说明。

从表1中可以看出不管作废的标准或者是现行的标准，壳体试验压力值有两种计算方式，一是公称压力的1.5倍；二是常温下允许最大工作压力的1.5倍。为了弄清楚公称压力和允许最大工作压力是否是同一个概念，查阅了相关标准与书籍来分析研究。

表1 阀门壳体试验相关标准规定的试验压力

1.1 公称压力

GB/T 1048-2005《管道元件PN(公称压力）的定义和选用》中专门对公称压力含义进行了定义。从中可以知道“公称压力（PN）是与管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识。字母PN后跟的数字不代表测量值，不应用于计算目的，除非在有关标准中另有规定。”

1.2 最大允许工作压力

GB/T 13927-2008《工业阀门压力试验》中介绍了“冷态工作压力是在-20～38℃介质温度时[1]，阀门最大允许工作压力，缩写符号CWP。”

《实用阀门设计手册》中阐述了阀门的最大允许工作压力与阀门壳体金属材料的材质密切相关，阀门的最大允许工作压力值取决于阀门的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等，目前可以通过ASME B16.34-2013、GB/T 9124-2010、GB/T 12224-2005等标准中标准压力级阀门压力-温度等级表来确定最大允许工作压力值[2]。

所以，从两个标准中给出的定义可以看出，公称压力和允许最大工作压力具有密切关联，但不是一个概念，不能等同混淆一谈，因此在使用中要注意区分。

2 试验压力值计算

以客户委托试验提供的闸阀Z41H-40C-DN80为例计算壳体试验压力值，阀门材料为WCB，公称压力PN40，根据GB/T 12234-2007《石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀》要求压力试验应符合JB/T 9092《阀门的检验与试验》的规定，从JB/T 9092-1999中可以查阅壳体试验压力为38℃时最大允许工作压力的1.5倍，GB/T 12224-2005《钢制阀门一般要求》中标准压力级阀门压力-温度等级表给出公称压力为PN40时，最大允许工作压力值为4.1MPa,则壳体试验压力值应为4.1MPa×1.5= 6.15MPa[3-5]。

如果按照公称压力4MPa计算，那么结果应该为4 MPa×1.5=6.0MPa。

两种计算方式所得的数值结果虽然差距不大，但是还是有差别的。

3 现存的问题

实际上现在国内很多阀门生产企业在进行阀门压力试验时，壳体的试验压力仍是按照公称压力的1.5倍数值，而不是按照常温下允许最大工作压力的1.5倍来进行的压力试验。主要原因有以下几点：

1）阀门标识上给出的数值都是公称压力数值存在。

2）部分作废或现行的标准中试验压力值仍采用的是公称压力的1.5倍数值。

3）通过查阅压力温度等级表发现公称压力和允许工作压力虽有区别，但是相差不大（根据材料、温度而异），检测人员为了怕计算麻烦，就省略了繁琐的计算过程。

4）部分阀门设计及检验人员对阀门压力试验认识不足。

4 结论

闸阀的壳体压力试验试验压力值是常温下最大允许工作压力的1.5倍，虽然公称压力数值和常温下最大允许工作压力数值相差不大，但如果不按照阀门壳体材料种类来确定最大允许工作压力数值，为了计算方便仅以公称压力来代替，这种做法不符合标准JB/T 9092-1999《阀门的检验与试验》中关于压力试验的要求，也不符合企业安全生产要求和质检机构的严谨的工作作风要求。不规范的检测方法对保证工业阀门的质量安全以及人员生命财产方面具有相当不利影响。

通过闸阀壳体试验压力值计算方式也可以了解闸阀的密封试验和其他阀门的壳体试验、密封试验等试验压力值的计算方式。阀门生产企业、产品检验机构在阀门的质量安全把关环节一定要严谨细致，为消除生产安全事故问题的产生，必须高度重视标准规定在指导企业生产和质检活动中的深远意义。

[1]全国阀门标准化技术委员会.工业阀门压力试验:GB/T 13927-2008[S].北京:中国标准出版社,2009.

[2]陆培文.实用阀门设计手册[M].2版.北京:机械工业出版社, 2007.

[3]全国阀门标准化技术委员会.石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀:GB/T 12234-2007[S].北京:中国标准出版社,2007.

[4]全国阀门标准化技术委员会.钢制阀门一般要求:GB/T 12224-2005[S].北京:中国标准出版社,2006.

[5]张汉林,张清双,胡远银.阀门手册[M].北京:化学工业出版社,2013.

The determination of the test pressure of industrial valves is of great significance for the detection of the valves.The difference between the nominal pressure and the maximum allowable working pressure of industrial valves at room temperature is discussed by ana⁃lyzing the standards at home and abroad for the pressure test of the valves.Taking the steel gate valve as an example,the calculation method of the test pressure of the valve is presented under the guidance of the relevant standards,which regulates the pressure test of the valves and provides guarantee for the valve quality inspection of the quality inspection institutions.

valve；test pressure；nominal pressure；maximum allowable working pressure

路萍

2016-09-07

项英俊（1985-），男，工程师，主要从事产品检测和质量管理体系工作。