钢制阀门试验压力值计算确定方法的探讨

　　分析了国内有关标准对钢制阀门的壳体试验、高压密封和上密封试验等试验压力值及38 ℃时最大允许工作压力的规定，提出了各种金属材料的阀门试验压力值计算确定方法。

1、概述

　　国家标准GB /T 26480 - 2011 中规定了钢制阀门的压力试验要求。钢制阀门壳体试验为38℃时最大允许工作压力的1. 5 倍，试验压力值应加大圆整到邻近0. 1MPa。除蝶阀和止回阀外，其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力为38℃时最大允许工作压力的1. 1 倍。蝶阀的高压密封试验压力为38℃时最大允许工作压差的1. 1 倍。钢制止回阀的高压密封试验压力为38℃时最大允许工作压力。除非合同或使用条件另有规定外，蝶阀的最大允许工作压差为38℃时最大允许工作压力。最大允许工作压力与钢制阀门壳体材料的各种金属材料的材质密切相关。38℃ 时最大允许工作压力按照GB /T 12224 - 2005 中标准压力级阀门压力- 温度额定值的温度为- 29 ～ 38℃的分级表示的工作压力的规定。如果钢制阀门的壳体试验、高压密封和上密封试验没有可直接引用的试验压力值，试验时按照有关规定现场计算确定试验压力值，是一件费时费力的繁锁事情，影响阀门压力试验的工作效率。如果不按阀门壳体材料的种类，仅按1. 5 × PN( 以MPa 为单位的公称压力( 下同) 的1. 5 倍) 进行壳体试验，按1. 1 × PN 进行密封试验和上密封试验( 除蝶阀和止回阀外) ，按1. 0 × PN 进行密封试验( 止回阀) ，不符合GB /T 26480 - 2011 标准的要求，对保证钢制阀门的产品质量不利。本文探讨计算确定钢制阀门试验压力值的方法。

2、试验压力值确定

　　2. 1、壳体试验

　　根据规定，壳体试验的试验压力值为按照GB/T 12224 - 2005 中“标准压力级阀门压力- 温度额定值”表查到相应牌号金属材料的温度为- 29 ～38℃的相应公称压力的工作压力值× 1. 5，然后加大圆整到邻近0. 1MPa。

　　例如，金属材料牌号为WCB，公称压力为PN40，查表得最大允许工作压力为4. 1MPa，则其壳体试验的试验压力值为4. 1MPa × 1. 5 = 6. 15MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa 后为6. 2MPa。

　　对GB /T 12224 - 2005 中标准压力级没有规定的公称压力为PN10、PN64、PN200、PN220、PN250和PN350 等的温度为- 29 ～ 38℃的分级表示的工作压力值，采用相邻温度为- 29 ～ 38℃的相应公称压力的工作压力值计算确定壳体试验的试验压力值。

　　例如，公称压力为PN10，金属材料牌号为WCB，其壳体试验的试验压力值为1. 6MPa × 1. 5 ×PN10 ÷ PN16 = 1. 5MPa。

　　例如，公称压力为PN64，金属材料牌号为WCB，其壳体试验的试验压力值为6. 5MPa × 1. 5 ×PN64 ÷ PN63 = 9. 9047MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa 后为10. 0MPa。

　　按照壳体试验的试验压力值计算确定方法，通过计算确定出各种金属材料的壳体试验的试验压力值( 表1) 。

　　2.2、止回阀高压密封试验

　　止回阀的高压密封试验压力值为按照GB /T12224 - 2005 中“标准压力级阀门压力- 温度额定值”表查到相应牌号的金属材料的温度为- 29 ～38℃的相应公称压力的工作压力值× 1. 0; 然后加大圆整到邻近0. 1MPa。

　　例如，金属材料牌号为WCB，公称压力为PN40，查表得最大允许工作压力为4. 1MPa。金属材料牌号为WCB 的止回阀其高压密封试验压力值为= 4. 1MPa × 1. 0 = 4. 1MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa 后也为4. 1MPa。对GB /T 12224 - 2005 中标准压力级没有规定的公称压力为PN10、PN64、PN200、PN220、PN25和PN350 等的温度为- 29 ～ 38℃的分级表示的工作压力值，采用相邻的温度为- 29 ～ 38℃的相应公称压力的工作压力值计算确定止回阀的高压密封试验压力值。

　　例如，公称压力为PN10，金属材料牌号为WCB，其止回阀的高压密封试验压力值为1. 6MPa× 1. 0 × PN10 ÷ PN16 = 1. 0MPa。例如，公称压力为PN64，金属材料牌号为WCB，其止回阀的高压密封试验压力值为6. 5MPa× 1. 0 × PN64 ÷ PN63 = 6. 603 2MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa 后为6. 7MPa。

　　按照止回阀的高压密封试验压力值计算确定方法，通过计算确定出各种金属材料止回阀的高压密封试验压力值( 表2) 。

表1 各种金属材料壳体试验的试验压力值MPa

　　2.3、其他结构阀门高压密封和上密封试验

　　除止回阀和蝶阀外，其他结构阀门的高压密封和上密封试验( 无上密封结构的阀门不适用，下同)压力值为按照GB /T 12224 - 2005 中“标准压力级阀门压力- 温度额定值”表查到相应牌号的金属材料的温度为- 29 ～ 38℃的相应公称压力的工作压力值× 1. 1，然后加大圆整到邻近0. 1MPa。

　　例如，金属材料牌号为WCB，公称压力为PN40，查表得最大允许工作压力为4. 1MPa，则其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值为

　　4.1MPa × 1.1 = 4. 51MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa后为4. 6MPa。

　　对GB /T 12224 - 2005 中标准压力级没有规定的公称压力为PN10、PN64、PN200、PN220、PN250 和PN350 等温度为- 29 ～ 38℃ 分级表示的工作压力值，采用相邻温度为- 29 ～ 38℃的相应公称压力的工作压力值计算确定其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值。

表2 各种金属材料的高压密封试验的试验压力值( 止回阀) MPa

　　例如，公称压力为PN10，金属材料牌号为WCB，则其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值为1. 6MPa × 1. 1 × PN10 ÷ PN16 = 1. 1MPa。例如，公称压力为PN64，金属材料牌号为WCB，则其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值为6. 5MPa × 1. 1 × PN64 ÷ PN63 = 7. 2635MPa，加大圆整到邻近0. 1MPa 后为7. 3MPa。

　　按照其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值计算确定方法，通过计算确定出各种金属材料的壳体试验的试验压力值( 表3) 。

　　2.4、蝶阀高压密封试验

　　如果合同或使用条件没有另行规定，则蝶阀的最大允许工作压差即38℃时最大允许工作压力，蝶阀的高压密封试验压力值计算确定同其他结构阀门的高压密封和上密封试验压力值计算确定方法，即各种金属材料蝶阀的高压密封试验压力值也按表3 规定。

表3 各种金属材料的高压上密封试验、高压密封试验的试验压力值( 其他结构阀门) MPa

3、结语

　　经实际使用，各种金属材料的壳体试验、高压密封试验( 止回阀) 和高压上密封试验及高压密封试验( 除蝶阀和止回阀外的其他阀门) 等的试验压力值表，完全符合GB /T 26480 - 2011 和GB /T 12224- 2005 等标准的规定要求，保证了阀门的产品质量，节省了阀门压力试验现场计算确定试验压力值的工作，提高了阀门压力试验的工作效率，试验结果能被用户、制造厂和质量监督检验部门接受。