施工现场中高压阀门检验与压力试验的指导原则及方法
李向明
【摘 要】文章详细解读了化工行业施工中,中高压阀门在施工现场的检验与压力试验的具体操作原则及检验方法. 【期刊名称】《机械管理开发》 【年(卷),期】2012(000)006 【总页数】3页(P93-95)
【关键词】中高压阀门;阀门现场检验;阀门现场压力试验;指导原则及方法 【作 者】李向明
【作者单位】中冶天工集团有限公司,天津300308 【正文语种】中 文 【中图分类】TE927
阀门压力试验是我们施工中经常做的一项检验工作,但是面对中高压阀门的压力试验,我们所接触的次数还是少之又少的。我们承揽的吕梁市离石大土河20万t/年的煤气制甲醇工程,所涉及的是一个有关煤焦的下游化工产业,它的特点双高(操作压力高、温度高)。如此情况下我们所遇到的管道特征都是既高温同时压力又高的化工管道,管内介质大多是A、B类介质,管道种类多数为GC类1级,所以对我们管道的焊接和进场阀门的检验提出了一定高的要求。以下是通过我们的现场实践和总结分析了我们常规打压的一些误区,得出了一些关于施工现场中高压阀门检验与压力试验的指导原则及方法[1]。
化工行业金属管道应按管道所输送的介质分为四类:A类为输送剧毒介质的管道;B类为输送可燃介质或有毒介质的管道;C类、D类为输送非可燃介质、无毒介质的管道。其中设计压力P≤1 MPa,且设计温度为-29~186℃的管道为D类管道。 化工行业金属管道按管道所输送的介质压力分为:低压管道0<P≤1.6 MPa;中压管道1.6<P≤10 MPa;高压管道10<P≤100 MPa;超高压管道P>100 MPa。 国家质量监督检验检疫总局,特种设备安全技术规范TSG-D0001—2009压力管道安全技术监察规程工业管道(管规),中对压力管道的概念进行了定义,且根据特种设备安全监察条例也将压力管道根据它的用途划分为三类,即长输管道GA类、公用管道GB类和工业管道GC类。这是我们施工的一个基本常识,但是此类管道上所配置的阀门的检验方法和比例,却是由此来界定的,所以这是我们验收和检验阀门的一些基本准则[2]。
有可能是我们接触的管道行业,多是一个常压和低压的使用场所,给我们一些老的或是新的未接触过此类检验的技术同志们从潜意识里造成了一个阀门检验误区,甚至是一个“行业潜规则”。
这是很大的误区,是对阀门检验项目和检验概念的模糊。施工现场阀门检验是:用一个带有底盘托架的门型支架来固定阀门,将阀门坐落在此底盘上以后,阀门一端用厚胶皮封盖,然后盖一块已经做好的盲板(钢板现切割做成,上面有水压试验的进水口和压力表接口)再用千斤顶以门型支架上端槽钢横梁为支撑点,向下用力顶住已封盖好的自制盲板,来进行阀门压力试验[3]。
这种方法能够检验在没有危险的情况下,检验的只是低压阀门的密封性。但是,在施工现场,当我们提出异议时,老工人师傅给我们的答案是:1)我们打压打了一辈子就是这么打的;2)针对闸阀,闸板是不能开启的,一旦开启了阀门就关不严了;3)不光我们这样打,所有的厂家也是这么打的。针对此类说法,我们也询问了许多具有多年经验的管道工,结果都是大同小异。
通过这些问题的反馈给我的第一认识就是,我们在操作了这么多年的阀门检验项目中,我们的检验方法是不规范且不安全的,检验项目是缺失的,达不到阀门的检验效果。
阀门应做如何检验呢?经过我们查找GB/T 13927—2008《工业阀门 压力试验》、GB/T 24919—2010《工业阀门安装使用维护一般要求》、JB-T 9092—1999《阀门的检验与试验》、HG 20225—95《通用阀门压力试验标准》和《化工金属管道工程施工及验收规范》等相关检验、验收类规范并同国内著名阀门厂家进行了沟通,得出了如下阀门检验与压力试验指导原则[4]。
1)阀门制造完毕后在出厂前的检验、检查,检查范围,如果在订货合同中没有规定其他附加项目,买方的检验应限于以下内容:(1)按订货合同规定,使用非破坏性检验工具和方法,在装配过程中对阀门进行检查(阀门制造厂应对每台阀门进行检验,以保证符合本标准及相关产品标准的规定)。(2)铸件的外观检查应符合JB/T 7929标准的规定(阀门制造厂应对所有阀体、阀盖和密封件的铸件进行外观检查)。(3)进行“必须”的和“任选”的压力试验,见表1压力试验和表2压力试验。(4)其他的补充检验(在订货合同有规定时才进行,具体要求按买卖双方商定的程序和要求进行,检验应在买方检验员目睹下由制造厂进行)。(5)审查加工记录和无损检验记录(包括规定的射线检验记录)。(6)名词解释:壳体试验——对阀体和阀盖等连接而成的整个阀门外壳进行的压力试验,目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖联结处在内的整个壳体的耐压能力;密封试验——检验阀门启闭件和阀座密封副、阀体和阀座间的密封性能的试验;上密封试验——检验阀杆与阀盖密封副密封性能的试验。(7)检验步骤应先进行上密封试验和壳体试验,然后进行密封试验。(注:所有的检验均应根据相应标准编制的书面程序进行。)
表1压力试验范围:公称通径小于或等于100 mm、公称压力小于或等于25.0
MPa及公称通径大于或等于125 mm、公称压力小于或等于10.0 MPa的阀门应按表1进行试验。
表2压力试验范围:公称通径小于或等于100 mm、公称压力大于25.0 MPa和公称通径大于或等于125 mm、公称压力大于10.0 MPa的阀门应按表2进行试验。
2)阀门进入施工现场的检查、检验原则。(1)阀门安装前应检查阀门的产品合格证、安装使用说明书等是否齐全。(2)阀门安装前应进行外观检查,应符合下列要求:①外表面不得有裂纹、砂眼、机械损伤、锈蚀、赃物等缺陷;②铭牌不得脱落,铭牌上的技术参数与系统设计要求相符合。③阀门两端应有防护盖保护;④阀体内应无积水、锈蚀、脏污和损伤等缺陷;⑤螺纹连接的螺纹上不得有油漆、螺纹完好,法兰密封面不得有径向沟槽等影响密封性能的损伤,焊接端坡口完好、不应有影响焊接的机械损伤;(3)阀门(安全阀除外)启闭应灵活,位置指示器准确。安装前应手动将阀门开关三次,检查是否有卡涩现象。(4)合金钢阀门的壳体材质必须逐个进行光谱分析复查。对合金钢阀门内件的材质应进行抽查,每批抽查数量不应少于1个。不合格时,该批阀门不得使用。(5)依据管道的介质类别和压力确定此类管道所配置的此批阀门的压力试验抽检比例,确定依据HG 20225—95《化工金属管道工程施工及验收规范》。(6)进行“必须”的和“任选”的压力试验,见表1、2。(7)检验步骤应先进行上密封试验和壳体试验,然后进行密封试验[5]。
1)甲醇厂第二标段PN2.5 MPa-PN6.4 MPa阀门采用伯特利集团公司,列举阀门规格型号:
闸阀 PN6.4 DN200 RF Z41Y-;闸阀 PN11 DN600 RF Z6F03Pt-W阀体为304材锻件。
法兰截止阀PN6.4 DN100 RF J41Y-I;正齿轮传动闸阀PN4.0 MPa DN400
RF Z441Y-40I
2)甲醇厂第一标段PN≥10 MPa阀门采用青岛电站阀门有限公司,列举阀门规格型号:
明杆楔式单闸板闸阀PN10.0MPa DN400 RF Z41W-100P;承插焊接截止阀PN16.0 MPaDN25 SW J61Y-160Pt;升降式止回阀 PN10.0 MPa DN50 RF H41H-100
1)首先依据HG 20601—1997钢制管法兰盖(欧洲体系)选择相应的阀门配对法兰盖,经过机修对其测压孔进行加工,与取压管道焊接时必须用专用的焊接管台对管道焊缝进行加强[6]。(伯特利DN600 PN11 MPa阀门规范中无相应的配套法兰,我们现场依据PN16 MPa、DN300的法兰盖数据用系数法测算法兰盖厚度为150 mm,其余加工参数从阀门上量取)。
2)然后依据HG 20610—1997钢制管法兰用缠绕式垫片(欧洲体系)选取相应规格的金属缠绕垫(设计多数为此种金属缠绕垫片),此类垫片为消耗品,打压中只能使用一次,阀门安装时必须用新的垫片。
3)压力表的选择,压力表的压力选择范为阀门试验压力的1.5~2倍之间,举例PN6.4 MPa的阀门,强度试验压力为阀门设计压力的1.5倍,那么表的测压范围为6.4×1.5倍的1.5~2倍之间。压力表必须为2块,阀门一侧一块。
4)阀门整体固定托架的制作和安装,以免发生意外事故,固定托架可以依据现场实际情况及材料来固定,然后对阀门打压操作区进行安全隔离。
5)依据上述阀门打压指导原则,购买相应的高压打压泵和高压水对阀体进行二次清洗(闸阀主要是对闸板底部进行高压清洗,以免有杂质餐落密封槽,影响闸阀使用时的密封性)后进行压力试验,并做好相应的打压记录,并进行资料报验,具体施工图片,见图3。
【相关文献】
[1]合肥通用机电产品检测院.GBT 13927—2008工业阀门压力试验[S].北京:中国标准出版社,2009:1-3.
[2]合肥通用机械研究院.GB/T 24919—2010工业阀门安装使用维护一般要求[S].北京:中国标准出版社,2010:1-6.
[3]合肥通用机械研究院.JB/T 9092—1999阀门的检验与试验[S].北京:机械科学研究院出版社,1999:1-6.
[4]合肥通用机械研究院.GB/T 13927—1992通用阀门压力试验标准[S].北京:机械科学研究院出版社,1992:1-6.
[5]化工部施工标准化管理中心.HG 20225—1995化工金属管道工程施工及验收规范[S].北京:化学工业出版社,1996:1-6.
[6]国家质检总局特种设备安全监察局.TSG D0001—2009压力管道安全技术监察规程—工业管道(管规)[S].北京:新华出版社,2009:23-30.