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低温安全阀试验

在上一期内容中我们介绍了低温安全阀的一些特点。本期我们聊低温安全阀的试验。低温安全阀与高温安全阀一样,存在冷热态校验偏差的问题——使用空气或冷态(热态)介质对相同阀门进行整定测试可能得到不同的整定压力。但低温(高温)试验台架的造价及操作难度均比较大,现阶段国内能过进行低温安全阀测试的实验装置比较少,特别是低温安全阀的低温全性能试验。下面我们简单介绍三种安全阀的低温实验装置:

1安德森版

下图为Anderson Greenwood给出的低温试验装置,其主要结构如下

(上图来自andersongreenwood)

该实验装置中,首先在试验容器中冲装一定体积的液氮,将被测安全阀安装好后对测试装置及阀门进行预冷。在这个过程中容器内的液氮会出现气化,测试容器气相空间的压力也将逐渐升高。如果压力能够升高至整定压力,则直接进行整定测试。如果预冷结束后容器压力仍没有达到整定压力,则通过补气管向容器中补入常温氮气,补入的常温氮气回被容器中的液氮液化,所释放的热量会增加液氮的气化,容器压力也会逐渐升高。当容器气相空间压力升高至整定压力后进行整定压力测试。

实际上国标中也专门有关于安全阀低温测试的规定,《GBT 29026-2012 低温介质用弹簧直接载荷式安全阀》给出的实验装置及方法与上述方法基本形同,该标准中压力的升高主要采用自然气化,并没有给出“补气”的方案。下图为标准中给出的试验装置。

3.合肥院版

除标准中给出的实验装置外,国内的一些机构也设计了新型的低温实验装置,装置结构如下:

如上低温实验装置由合肥通用环境控制技术有限责任公司等单位共同研发(吴怀昆, 吴志强, 郭怀舟,等. 基于LabVIEW的安全阀低温性能测试装置设计[J]. 低温与超导, 2018(3).):

该实验装置使用液氮对氮气进冷却,而不直接使用气化的方法获得低温介质,使用该方法同样能够进行安全阀的整定及密封试验,且相比上面介绍的方案,该方案的冷介质消耗较小,压力升降速度可控性也更好。但此类实验方法需要特别关注被测安全阀入口温度,防止介质流速过快造成测试介质温度高于要求温度。

无论采用何种测试方法,在被测安全阀初始开启的几次,不进行整定判断,首先需要对整个安全阀进行全面预冷,当安全阀入口段完全冷却后才能够进行整定压力判定(不同口径的阀门所需次数不同一般5-10次)。

因为此类实验装置所提供的超压体积非常小,安全阀很难达到全开,所以一般只能进行整定测定及密封测定。超压、回座需要在常温系统中进行补充测试。

(个人认为:常温全系统测试只进行超压回座比例测定,不对已经完成整定标定的安全阀进行整定调整)

完成整定测试后可直接进行90%密封测试。

(如上就是本期的主要内容)

(欢迎各位关注、转发、来稿,大家的意见和建议是我们进步的动力)

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