微泄漏试验在加氢阀门制造中的应用探讨.pdf

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1、HIManufacture微泄漏试验在加氢阀门制造中的应用探讨合肥通用机械研究院(安徽230031)余宏兵【摘要】介绍了微泄漏试验在加氢阀门制造中的应用，分析比较了微泄漏试验的国际标准，介绍了加氢阀门控制微量泄漏的措施，提出了微泄漏试验应根据介质毒性程度不同区分验收标准。【关键词】加氢阀门微泄漏试验泄漏等级毒性程度一、前言为提高油品质量，降低环境污染，目前炼油厂已广泛采用加氢脱硫、加氢裂化和加氢精制等加氢技术。加氢装置中排布有大量工艺管道和阀门，其应用的高压阀门操作条件比较苛刻，如操作压力高达20MPa，温度超过4006C，介质为易燃易爆的油品、油气、氢气，有时还含有硫化氢。这些介质相对分

2、子质量一般都比较小，容易从生产设备中泄漏出去，又不易于目测发现；而这些物质一旦有微量泄漏就会对环境、操作人员造成不可挽回的严重伤害。为此，微泄漏试验被引入加氢装置高压阀门制造中，以检测阀门的微泄漏水平。在国内各套加氢装置用高压阀门(以下简称加氢阀门)制造中，在阀门进行常规项目试验(壳体强度试验、高压上密封试验、高压水密封试验以及低压气密封试验)后，必须进行微泄漏试验。二，加氢阀门微泄漏试验标准目前国内加氢阀门制造企业普遍采用的阀门微泄漏检验标准有以下两种：①ISO15848—2：2006《(工业阀门微泄漏测量、试验和鉴定程序第二部分：阀门产品验收试验》I②壳牌石油公司SHELLMESCSP

3、E77／312--2010《微泄漏产品试验(对ISO15848—2的修改和补充)》。壳牌石油公司SHELLMESCSPE77，312标准是在78{黑鬈慧：。。俾籼ISO15848—2的基础上的修改和补充，两者对阀门微泄漏的检验方法和验收标准各有不同。1．国际标准化组织标准ISO15848—2：2006ISO15848—2：2006标准规定试验介质为纯度不小于97％(体积分数)的氦气，试验温度为室温，试验压力为6bar(1bar=O．1MPa，下同)，按照ISO15848—1附录B中所述的吸枪法测量从阀杆密封处和阀体密封处逸散出来的氦气浓度，测量单位为体积百万分数(ppmV，IppmV=10

4、一，下同)。阀杆密封处的微泄漏等级分为A、B、C三个等级，具体见表1。阀体密封是指阀盖法兰垫片处密封，只有一个等级，即测量出的泄漏率应不大干50ppmV。表1ISO15848-_2阀杆密封处的微泄漏等级泄漏率等级备注／ppmV典型结构为波纹管密封或具有相同阀A≤50杆密封的部分回转阀门B≤100典型结构为r'rFE填料或橡胶密封C≤1000典型结构为柔性石墨填料2．壳牌石油公司标准SHELLMESCSPE77，312SHELLMESCSPE77／312标准采用试验介质为纯度不小于97％(体积浓度)的氦气，试验温度为室温，按照ISO15848—1附录B中所述的吸枪法测量从阀杆密封处和阀体密封

5、处逸散出来的氦气浓度，但试验压力与ISO15848—2不同，其试验压力为环境温度下的额定压力。其泄漏等级分为A、B两级，见表2。其中泄漏等级B可降低试验压力，见表3，但接受标准按照微泄漏等级A。表2阀杆、阀体微泄漏等级阀杆密封泄漏量阀体密封泄漏量／微泄漏等级，(Pa．m3／s)(Pa．m3／s)A1．78×10。81．78X104B1．78×10-71．78X10-8注：阀杆密封泄漏量是指测量点处阀杆直径每毫米上的泄漏量阀体密封泄漏量是指阀盖法兰垫片周长上的每毫米上的泄漏量。表3微泄漏等级B阀门可选试验压力ASME压力等级试验压力，b盯(psi)1506(87)30018(261)6003

6、3(479)90050(725)l50063(914)2500130(1885)注：lpsi=6．895kPa。3．两种标准间的联系ISO15848—2与SHELLMESCSPE77／312标,准采用了相同的测量方法，但试验压力不同，两者的微泄漏等级及泄漏率单位也不一致，给实际操作带来一定影响。为此SHELLMESCSPE77／312标,准给出了两者的经验转换公式：lppmHe=2．5×10。6mbar．L／s=2．5X10一atm．cm3／s(NTP)=2．5×10～Pa．m3／s三、加氢阀门控制微量泄漏的措施阀门的微泄漏是指实际泄漏量很小，靠常规的水压、气压密封试验已不能判定，为不可见

7、的泄漏，需要借助更加先进手段和仪器来检测的微小外泄漏。加氢阀门由于其严苛恶劣的工况介质，其有毒、可燃和易爆介质的微小外泄漾后果严重，故其对密封性能控制要求更高，具体体现在以下几点。1．总体设计方面阀门的外漏发生在阀体阀盖连接处和阀杆填料函处，因此在总体设计中，阀体与阀盖的连接强度、阀体的壁厚、阀杆强度均经过校核计算，保证阀门结构既能承受高温高压，又能保证不泄漏，同时还满足阀门各部件在高温高压下的材料热膨胀；另由于介质因素