特种设备安全技术规范 TSG D7002-2006
阀门操作机械装置要求处于半开状态,连接合适的压力源进行密封性试验。当如图C-1给阀门组件施加规定的持续弯曲力矩时,装置应仍具有提供支撑阀门本体的功能。装置能够依次对阀门的每个端部加压。
C4.3.2.3.2 试验方法和要求
(1)将试样安装在装置上,将操作装置置于半开状态并施加规定的弯曲力矩F(55Nm),试验压力为2.5×10-3 MPa,试验按照GB/T 13927的规定,试样数量为1个,试验时间为1h,观察阀门有无渗漏;
(2)若无渗漏,此时去掉弯曲力矩并且在试验压力下再保压1h,检查阀门的密封性能;
(3)若无渗漏,保持试验压力,调整操作机械装置到全闭状态,测试时间为1h,检查阀门的密封性能;
(4)若无渗漏,保持阀门关闭,关闭气源并泄掉压力。从阀门的另一端重新施加试验压力,测试时间为1h;
(5)使用试验压力0.6 MPa,重新进行以上的试验。 C4.3.2.3.3 试验结果判定 试验过程中阀门应当无渗漏。
`
F
A
A
F-弯曲力 A-支承点
图C-1 弯曲应力施加位置示意图
C4.3.2.4 公称直径DN≤63mm阀门连接的管线承受弯曲负载时,温度循环后的阀门密封性能和易操作性试验
C4.3.2.4.1 试验样品和试验装置要求
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(1)至少使用两个阀门,一个进行阀门的轴向沿着弯曲半径方向的试验,另一个进行阀门轴向与弯曲半径形成平面正交的试验;
(2)可以在试样组件施加3点弯曲应力,且形成规定半径的结构框架(见图C-2)。应具有温度控制器,能够使空气环境温度在规定的温度范围之间变化,并在规定期间内保持温度变化在±5℃内,传感器上读到的温度点在试验阀门内部。可以给试样组件施加扭矩,并允许压力系统连接到试样上,使之可以进行密封试验和操作扭矩试验。
C4.3.2.4.2 试验方法和要求
(1)将试样组件安装在框架上,阀门的轴向与弯曲半径方向相同(即操作机械装置施加弯曲的平面在外圆周上),使试样组件承受3点弯曲并形成规定的弯曲半径R(沿管材中心线的弯曲半径应为25倍的管材平均外径。);
(2)环境温度升到40℃±5℃,维持此温度10h,然后将环境温度降到-20℃±5℃,维持此温度10h,重复此温度循环50次;
(3)保持施加弯曲力的同时,按照C4.3.2.1的规定进行阀门的操作扭矩试验并根据GB/T 13927检查密封性能,记录得到的结果;
(4)用另一试样组件,放置阀门使其轴向与弯曲平面正交,重复上述步骤(1)~(4)。 C4.3.2.4.3 试验结果的判定
在-20℃和40℃温度下,在施加弯曲负载时,应满足给出的最大操作扭矩以及密封性能要求。阀门在负载下不应发生外部渗漏。试验前后也不应有渗漏。
0.5F
10DN 0.5F
F
图C-2 瞬间弯曲试验的试验安排示意图
C4.3.2.5 拉伸载荷后阀门密封性能和易操作性试验 C4.3.2.5.1 试验装置要求
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所使用的材料试验机,能够在与阀门相连的管材壁上施加拉伸载荷,在试样上产生规定的纵向拉伸应力σx,并维持规定的时间t,然后以规定的拉伸速率直到试样屈服或断裂。夹具能够确保材料试验机直接或间接给样品施加合适的应力。试验装置应能给处于拉伸负荷下的样品施加内部压力。
C4.3.2.5.2 试样要求
试样应包含在两段PE管材之间组装的阀门,每段管材的长度为公称直接2DN或者250mm的长度(取两者稍短的)。
C4.3.2.5.3 试验方法和要求
(1)在材料试验机上安装试件,先施加2.5×10-3MPa的内压,检查组件的密封性能。试验过程中,保持环境温度为23℃±2℃;
(2)在连接试件的管材上平缓施加拉力直到管壁的纵向拉伸应力σx为12MPa; (3)在保持拉力状态下维持时间为1h,然后以25mm/min±1mm/min的拉伸速率施加拉伸载荷,直到连接试件的管材发生屈服或者断裂,阀门不应当发生损坏;
(4)卸掉拉伸载荷,在不改变阀门状态的情况下,按照C4.3.2.1的规定进行阀门的操作扭矩试验,并且根据GB/T 13927的规定对阀门进行密封试验,记录试验结果。
C4.3.2.5.4 试验结果的判定
阀门试验后应当满足表C-5规定给出的最大操作扭矩要求,并且满足密封试验要求。
C4.3.2.6 冲击后的易操作性 C4.3.2.6.1 试验装置要求
所试验的落锤冲击试验机,可以使阀门试件在底座上夹紧并具有相对于阀门冲击点垂直高度1m处释放重锤的功能。落锤的锤头具有直径为50mm的硬质半球形冲击面,锤的总重量为3.0kg。实验还需配有环境试验箱。
C4.3.2.6.2 试验方法和要求
(1)将试件(阀门和夹具)放入环境试验箱中,在-20℃±2℃的温度状态下调节时间至少为2h;
(2)设置重锤冲击高度为(1+0.05)m(以相对于试验机底部或者夹具系统上部计算冲击高度);
(3)将试件(阀门和夹具)从可控环境温度中取出,保持试样环境的温度,释放重
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锤进行阀门冲击试验,该操作必须在30s时间内完成;
(4)按照C4.3.2.1 进行阀门的操作扭矩试验并根据GB/T 13927的规定对阀门进行密封试验,记录试验结果;
(5)如果操作扭矩满足表C-5的要求,按照C4.3.2.2的规定测试止动强度并记录试验结果。
C4.3.2.6.3 试验结果的判定
在-20℃和40℃温度下,阀门应当符合操作扭矩和止动强度要求,试验过程中阀门各部分不得发生开裂。
C4.3.2.7 持续耐压(内部静液压)强度和冲击后的密封性能和易操作性 C4.3.2.7.1 试验样品要求
样品为阀门和管材的组合样。若多个阀门组合,阀门之间自由长度不小于公称外径的3倍。开启和关闭状态下数量应相等,至少为1个。
C4.3.2.7.2 试验装置要求
能够在60s内逐渐均匀升压至规定的压力,误差在+2%~1%内,能够在规定范围内检测试样内部压力。计时装置,恒温水箱,样品支撑架适应试验要求。
C4.3.2.7.3 试验方法和要求
(1)组装试样并充满水,与耐压试验设备连接后,浸没到恒温水槽中,保持足够长时间以达到规定的温度20℃±1℃;
(2)在60s±5s时间内,平缓加压至规定压力(PE80为1.6MPa、PE100为2.0MPa)。压力误差为(+2%~-1%),保压1000h的时间或者直到试样发生泄漏或破坏;
(3)减压并进行步骤操作。如果失效发生在距阀门1倍公称直径DN (管件与阀门连接处)之外的连接管段上,可忽略该结果,对阀门重新试验;
(4)在1h的时间内卸压,按照C4.3.2.6的规定进行冲击后易操作性试验和按照表C-5规定进行密封试验,记录结果。
C4.3.2.7.4 试验结果的判定
试验过程中不应发生渗漏或破坏,并应符合表C-5冲击后的易操作性规定。 C4.3.2.8 简支梁耐弯曲试验 C4.3.2.8.1 试样要求
与阀门本体相连管材的公称直径DN在63mm到225mm范围内。试样由阀门和两段PE管段组装而成,管段长度应满足整个试样的支撑间距要求。试样两端应装有封堵或端帽
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等。除非另有规定,试样数量至少为1个。
C4.3.2.8.2 试验装置要求
材料试验机及其附属装置应当符合以下要求:
(1)材料试验机能给样品持续施加规定的力,偏差为2%;
(2)试验机的固定支架应具有轴向平行且间距可调的两个支撑,且支撑物头部半径为5mm(见图C-3);
(3)试验机的移动加载部分根据阀门的类型应配备合适的压头,压头接触部位的半径也为5mm,也可采用半圆柱面或轭状接触表面,压头和支撑物均用硬化钢制造,且彼此轴线平行;
(4)材料试验机的力值和位移应该能够显示;
(5)压力表、压缩空气源、扭矩测量装置、检漏装置、气密封管路系统等符合要求。 C4.3.2.8.3 试验方法和要求
(1)阀门操作部分分别采用与施力点反向,(见图C-3)以及与施力方向垂直两种方式放置。试验开始时,记录环境温度;
(2)调整支撑间距至10DN;将试样放在支撑上,使试验阀门与两支撑点等距,且其轴线垂直于压头轴线,将阀门组件一端与加压系统连接,另一端安置检漏装置;
(3)按照GB/T 13927的方法和要求检测并记录阀门在半开(壳体试验)状态下及关闭(启闭件密封试验)状态下的密封性能并按照C4.3.2.1的规定测试其操作扭矩;
(4)以25mm/min±10%的速度在阀门上施加作用力(F)。F大小根据管径,按照表C-5的规定执行;
(5)保持上述作用力(F)10h,在此期间,按照GB/T 13927的方法和要求检测并记录阀门全开(内部)或半开(外部)状态下的密封性能;按照C4.3.2.1的规定测量并记录操作扭矩;
(6)测量并记录最大挠度,卸除作用力(F),检查阀门及其相连管段的外观并记录任何变形;
(7)调整操作部分至(1)规定的另一个位置,重复以上试验。
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