性能试验：减压阀的优化方案

减压阀的有关性能参数符号、单位及定义见表9-32。

表9-32 减压阀性能参数的符号、单位及定义

1.减压阀性能试验的一般要求

1）试验目的、试验场所、试验介质、测量方法、测试手段及测试设备，应尽量符合产品的实际工况，使其基本上反映产品的性能。在试验前，应与有关方面协商并成协议。

2）监督试验人员应具备流量测量的实际经验，并在试验进行过程中始终在场。

3）试验应按标准规定做出试验报告，并经监督试验人员签字和有关单位盖章方可生效。

4）试验进行中不应对减压阀做任何调整。当试验条件发生变化时，可以重新进行调整，但不得更换零件。

5）试验管路应与被测阀门公称尺寸相同。

减压阀性能试验系统如图9-10所示。

图9-10 减压阀性能试验系统

1—过滤器 2、6—截止阀 3、5—压力表 4—被测阀 7—温度计 8—流量计

2.减压阀性能试验的测试仪表

1）压力表可用液体压力计和波顿管压力计，也可采用其他测压仪表。压力测量仪表的误差，应小于或等于仪表量程的0.5%，被测压力值应在仪表量程的30%～70%范围内。

2）温度计可用玻璃液体温度计或其他温度仪表，如热电偶和热电阻温度计等。除玻璃液体温度计必须插入套管内，再装到管路中外。上述其他测量元件可插入套管内，也可直接插到管路中。温度计套管应清洁，无锈蚀。其内应充入沸点高于最高测定温度的适当液体。

3）流量计可采用涡轮流量计或经校准的标准节流装置。节流装置前后应设置足够长度的直管段，也可采用收集并称量排放介质或其凝结液的直接测量方法。

连续运行试验前，仪表（包括传感器、应变仪、计数器和压力表等）应按要求进行标定。压力表精度不得低于1.5级。

3.减压阀性能试验的试验方法

（1）密封性能试验方法

1）试验介质为常温空气、水（适用于水用减压阀）、水蒸气。

2）试验压力应为最高进口工作压力（在数值上等于公称压力）和最低进口工作压力。

3）试验程序。对于软密封结构，做静态密封试验时，减压阀关闭（调节弹簧处于自由状态）。在进口处施加最高工作压力，出口通大气，测定并记录渗漏量，取两次测定的平均值。

气体检漏方法如图9-11所示，采用渗漏引出管测定。引出管内径为6mm，长度不大于500mm，距水槽内液面的高度不大于300mm，加压5min后记录渗漏量。

对于金属密封结构，在静态密封试验时，减压阀关闭（调节弹簧处于自由状态），在进口处施加最高工作压力，出口通大气，测定出口渗漏量。图9-12所示为金属密封结构渗漏量测定方法。

图9-11 气体检漏方法

1—压力表 2—被测阀 3—水槽

图9-12 金属密封结构渗漏量测定方法

1—压力表 2—被测阀 3—流量计

在不便计量渗漏量的情况下，允许做动密封试验。这时，减压阀关闭（调节弹簧处于自由状态），进口处施加最高工作压力，同时将出口压力分别调为最高出口压力和最低出口压力。然后关闭减压阀后的截止阀，通过出口压力表测定并记录升压值。

（2）调压试验方法 调压试验系统如图9-8所示。试验程序：关闭减压阀（调节弹簧处于自由状态），开启减压阀后的截止阀，将进口压力调至最高工作压力；缓慢调节减压阀的调整螺钉（或手轮），使出口压力在该压力级弹簧的最大与最小之间连续变化；反复两次。每调一档时，必须使出口压力表指针回零，否则重新调整截止阀开度，记录观察情况。

（3）流量试验方法

1）流通能力K_V值的测定。减压阀前后的压差为0.1MPa，介质密度为1g/cm³，在最大开度时，每小时通过阀门的流量（m³/h或t/h）为K_V值。流通能力C_V与K_V的关系如下：

C_V=1.156K_V （9-32）

试验系统如图9-10所示。试验介质为5～30℃的水。试验时，进口侧保持压力0.1MPa，出口侧通大气，使减压阀开度达最大。采用容器称重法，或流量计测定流量。取3次实测流量值的算术平均值。

K_V值的计算如下：

①对液体，有

②对其他气体，当p₂/p₁>0.5时，有

当p₂/p₁≤0.5时，有

③对水蒸气，当p₂/p₁>0.5时，有

当p₂/p₁≤0.5时，有(www.xing528.com)

K_V=q_mK/119p₁ （9-37）

式中，q_V为体积流量（m³/h）；ρ为介质密度（g/cm³）；Δp为进、出口压力差（MPa）；p₁为进口工作压力（MPa）；p₂为出口工作压力（MPa）；t为工作温度（℃）；q_m为质量流量（kg/h）；K为过热系数，K=1+0.013t_s；t_s为过热度（℃）；过热蒸汽温度减去饱和蒸汽温度。

2）最大流量的测定。试验系统如图9-8所示。

试验程序：给定最高进口工作压力；调节减压阀为某一出口压力，此时，减压阀后的截止阀为微流量（即出口压力为零）；然后逐渐开大截止阀，使出口压力极限偏差达最大允许值。此时测得的流量为最大流量。

（4）流量特性试验方法 流量特性试验系统如图9-8所示。

试验程序：给定最高进口工作压力；调节减压阀为某一出口压力，同时调节减压阀后的截止阀，使出口流量为该工况下最大流量的20%；然后再逐渐开启截止阀，使出口流量达该工况下的最大流量的100%；记录此时出口压力的极限偏差值。

（5）压力特性试验方法 压力特性试验系统如图9-8所示。

试验程序：给定最高进口工作压力；调节进口压力，分别为该弹簧压力级内最高、最低压力；保持该工况最大流量；然后改变减压阀前截止阀的开度，使进口压力在最高工作压力的80%～105%的范围内变化；记录此时出口压力的极限偏差值。

（6）连续运行试验的试验方法

1）试验要求。用清洁的常温水做试验介质。减压阀的整机试验次数见表9-33。

表9-33 减压阀的整机试验次数

完成开启和关闭一次循环，即为一个试验次数。减压阀在试验时，其后的阀门开闭一次，即为减压阀开闭一次。

减压阀的开度大小，由试验时所调进、出口压力及出口处控制阀每分钟启闭次数决定，见表9-34。

表9-34 减压阀连续运行试验的进、出口压力及启闭频率

在保证试验压力的情况下，试验管路与减压阀通道尺寸可以不相同，允许在直管前、后装渐缩（扩）管。

发生下列任何一种情况时，即可终止试验：

①直通、进出口压力平衡。

②弹簧断裂。

③膜片破坏。

④由于其他零件损坏，无法进行正常试验。

2）试验系统如图9-13所示。被测阀出厂试验合格后即可进行试验。

图9-13 连续运行试验系统

1、5—截止阀 2、4—压力表 3—被测阀 6—电磁阀 7—继电器 8—计数器

试验程序：在进口侧施加最高工作压力：打开电磁阀，微开启减压阀后的截止阀（压力表回零），调节减压阀，使出口压力达到表9-33的要求；同时使电磁阀以表9-33要求的频率进行启闭；记录时间和次数。

4.性能要求

（1）密封性能要求

1）软密封结构静态密封试验时，其最大允许渗漏量见表9-35。

表9-35 软密封结构静态密封试验的最大渗漏量

2）金属密封结构静态密封试验时，其最大允许渗漏量为最大流量的0.5%（最大流量按各制造厂规定）。

3）软密封结构动密封试验时，出口压力表的升值应为零。

4）金属密封结构动密封试验时，出口压力表的升值不得超过0.2MPa/min。

（2）调压性能要求 在给定的弹簧压力级范围内，使出口压力在最大值与最小值之间连续调整，不得有卡阻和异常振动。

（3）流量特性要求 出口流量变化时，其出口压力负极限偏差值，对直接作用式减压阀不大于20%，对先导式减压阀不大于10%。

（4）压力特性要求 进口压力变化时，其出口压力极限偏差值，对直接作用式减压阀不大于10%，对先导式减压阀不大于5%。

（5）连续运行要求 整机试验次数按表9-33的规定。减压阀一次性试验后，其密封性能、调压性能、压力特性以及流量特性仍应符合性能要求。

5.减压阀试验报告

减压阀试验报告可参照表9-36和表9-37形式。

表9-36 减压阀性能试验报告表

表9-37 减压阀连续运行试验报告表