空气阀门泄漏量测试新方法及其应用

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1、空气阀门泄漏量测试新方法及其应用摘要：文章论述了空气阀门泄漏量测试新方法，该方法取消了原试验装置中体积庞大的储气包及所有风量调节阀，采用变频风机提供气源，改用风室多喷嘴方法或质量流量计测试泄漏量。经应用证明其结构简单，体积紧凑，装置建造和使用成本低，操作简便，试验时间短，测试精度高，便于计算机自动控制与测试，在行业中具有普通推广价值。关键词：阀门；泄漏量；测试中图分类号：TH31文献标识码：A1.概述空气阀门广泛应用于核电、石油、化工、冶金、机械、城建及食品等行业，现已成为人类活动的各个领域中不可缺少的通

2、用机械产品。阀门在管路中起着重要的作用：接通或截断介质；防止介质倒流；调节介质的压力、流量等参数；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，以确保管路或容器、设备的安全。阀门除了测量流动特性外，泄漏量也是阀门使用性能的一项不可缺少的参数，泄漏量分为内泄漏与外泄漏，内泄漏是阀门启闭件与阀座两密封面间产生的泄漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力；外泄漏是阀门填料与阀杆和填料函的配和处，阀体与阀盖的连接处产生的泄漏，外漏会造成物料损失，污染环境，严重时还会造成事故，对于易燃易爆、有毒或有

3、放射的介质，外漏更是不能允许的。因此空气阀门泄漏量准确测试是非常重要的。1.泄露量测试行业现状目前风阀泄漏量测试通常根据国内行业标准JB/T7228-94［1］或参考欧联标准［2］进行。［1］给出了泄漏量测试装置原理如图1所示，测试装置主要包括压缩空气气源储气包，压力调节阀，流量测试孔板，压力表，静压箱，被测阀门等。欧联标准并未对阀前气源及调节方式做任何规定。图［1］,储气包压力需稳定在0.4MPa左右，调整调节阀使静压箱内压力稳定在规定值，流量测量通常采用孔板流量计，而小流量使用浮子流量计。以上方法在实

4、际使用中存在一定的缺点：试验过程中储气包需要活塞压缩机对其进行不断补气，势必造成气源压力的波动不稳定，对静压箱压力及流量测量精度产生一定影响；孔板流量计阻力大；压力调节阀调节静压箱压力不易控制；在小流量情况下常采用浮子流量计，浮子流量计会由于压力波动降低测量精度；以上装置结构不易实现控制台控制与计算机自动数据采集。2.泄漏量测试新方法及应用3.1新方法介绍空气阀门泄漏量测试装置主要需要解决阀门泄漏量测试与维持静压箱内压力达到并稳定在规定值两个问题。本文提出了一种测试新方法。首先气源采用变频风机，通过变频调

5、节可以得到所需流量及压力。流量测量则采用风室式多喷嘴测试方法，参考GB/T1236-2000标准[3],结构原理图见图2(a),泄漏量测试装置实物图见图2(b)；当流量过小,超出单只喷嘴准确测试范围时则采用质量流量计，见图3(a),质量流量计测试泄漏量实物图见图3(b),质量流量计相对浮子流量计，测试精度高、安全且具有标准信号接口易于实现计算机自动采集数据。由于阀门结构类型差异、应用场合不同，阀门两侧要求静压差不同，泄漏量也不尽相同。如所测系列阀门所涵盖泄漏量范围较大，试验装置可根据泄漏量大小进行划分，形

6、成可测试不同泄漏量的测试装置。作为提供风源的通风机需根据试验空气阀门泄漏量大小及阀门两侧压差选用，通过调节变频器频率改变风机转速使静压箱内达到规定压力；流量测试装置部分出口通过软管连接静压箱，静压箱内静压测孔监测试验阀门两侧压差。3.2自动测试流程使用新方法设计的试验装置可以实现计算机自动控制试验，测试流程如图4所示。测试过程如下：首先根据泄漏量大小(设计值预估)选择合适的试验装置，在测试软件里输入静压箱内阀门两侧规定的试验压力P0后开始试验，控制程序可以自动调节变频器频率改变静压箱内压力P1并实时监控所

7、有测试参数，通过对比静压箱内压力P1与P0并不断调节变频器频率最终使两者趋于一致且稳定，此时采集测试参数即泄漏量。3.3新方法应用本方法在石家庄阀门一厂股份有限公司“阀门泄漏量测试”试验装置上获得成功应用。被测阀门通径从200X200到©3000，泄露量范围0.4Nm3/h〜5500Nm3/h,试验压力0〜5000Pa可调，依据流量范围将试验装置划分为大中小三种规格，见表一。装置图见图。表一泄漏量试验装置分类装置类型流量范围m3/h试验压力Pa流量计风量风压调节大300〜55000〜5000可调风室多喷嘴

8、变频风机中10〜10000〜5000可调风室多喷嘴变频风机小0.2〜200〜5000可调质量流量计变频风机使用新方法结果表明：试验装置性能可靠，测试数据稳定精度高，大大缩短试验时间提高了工作效率。所有规格试验装置测试精度，不确定度经上海计量测试技术研究院现场测试检定完全符合[2]并满足所有测试要求。结语经实际使用表明，新测试方法设计的装置与标准[1]所述装置比较具有以下优点：气源取消储气包改用变频风机，结构简单紧凑，压力源稳定