減壓閥的逸散性試驗(yàn)

減壓閥的逸散性試驗(yàn) GB/T 26481- 2011《閥門的逸散性試驗(yàn)》對(duì)閥門的逸散性試驗(yàn)是如何規(guī)定的？ 氣體減壓閥的逸散性試驗(yàn) 氮?dú)鉁p壓閥的逸散性試驗(yàn) 蒸汽
    (1)之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹試驗(yàn)閥門的準(zhǔn)備
    1)試驗(yàn)閥門的條件：試驗(yàn)閥門應(yīng)是全部裝配結(jié)束，且試驗(yàn)閥已按GB/T 13927或其他適用標(biāo)準(zhǔn)以及買方的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)合格，試驗(yàn)閥門也可為油漆前狀態(tài)。工業(yè)化的發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響日益顯現(xiàn)，伴隨溫室氣體的排放增多，容易引起天氣的改變。同時(shí)環(huán)境污染也影響著人們的生活。工業(yè)溫室氣體和污染物的排放是環(huán)境污染和溫室氣體排放的主要來源。基于此，上已實(shí)施了控制揮發(fā)性氣體排放的戰(zhàn)略，并由此形成了性的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家已走在環(huán)境控制的前列。國內(nèi)相關(guān)閥門逸散性的標(biāo)準(zhǔn)也先后發(fā)布和得到貫徹執(zhí)行，越來越被用戶所接受。正是由于此類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，使逸散性標(biāo)準(zhǔn)化工作得到了更廣泛的研究和發(fā)展。

逸散性排放(物)的定義

逸散性排放(Fugitive emission)是指工業(yè)場(chǎng)所的設(shè)備未曾預(yù)料到的或不真實(shí)的泄漏以任一物理形態(tài)的任一化學(xué)物質(zhì)或化合物的逸散性排放，科學(xué)詞典將逸散性排放定義為由于泄漏、蒸發(fā)或風(fēng)的作用泄放到大氣中的污染物，同時(shí)還有與之相關(guān)的幾個(gè)概念，如低排放揮發(fā)的有機(jī)化合物等。其中比較典型的化工廠泄漏來源包括閥門(填料、閥蓋連接)、泵密封、壓縮機(jī)、法蘭/接頭及安全/泄壓裝置等部位。閥門的泄漏包括外漏和內(nèi)漏，一般閥門的外漏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是閥門的可見泄漏。而逸散性泄漏嚴(yán)格意義上講是指不可見的泄漏，需要借助儀器檢測(cè)。經(jīng)常是指填料區(qū)域和墊片區(qū)域的泄漏(圖1)。墊片區(qū)域一般為靜密封，逸散性泄漏容易控制。填料處為動(dòng)密封，由于閥桿的運(yùn)動(dòng)容易造成填料處泄漏。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

閥門逸散性規(guī)定



相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ISO 15848－1－2006工業(yè)閥門－逸散性排放的測(cè)量、測(cè)試和資質(zhì)程序－第1部分型式試驗(yàn)閥門的系統(tǒng)分級(jí)及資質(zhì)程序
ISO 15848－2－2006工業(yè)閥門－逸散性排放的測(cè)量、測(cè)試和資質(zhì)程序－第2部分閥門的產(chǎn)品接受測(cè)試
GB /T 24681 － 2011 閥門的逸散性試驗(yàn)
API 622－2006逸散性排放閥門填料的型式試驗(yàn)
SHELL MESC SPE 77/300－2010工業(yè)閥門的型式試驗(yàn)程序和技術(shù)規(guī)范
SHELL MESC SPE 77/312－2010逸散性排放產(chǎn)品測(cè)試
TA－LUFT－2002空氣質(zhì)量的技術(shù)指導(dǎo)手冊(cè)
TA－LUFT是1986年德國政府依據(jù)聯(lián)邦大氣濃度管制法(BImSchG)第48條款所發(fā)布的一般行政法規(guī)，用于排放的取締及管制監(jiān)督，給出了降低排放量的測(cè)試及空氣質(zhì)量的技術(shù)指導(dǎo)。其中閥門引用了VDI 2440－2000礦物煉油廠的排放控制。



比較分析

不同標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試對(duì)象、試驗(yàn)型式、檢測(cè)儀器及檢測(cè)方法見表1，試驗(yàn)壓力及試驗(yàn)溫度見表2。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

完整的評(píng)價(jià)閥門逸散性有緊固等級(jí)、耐久等級(jí)和溫度等級(jí)3個(gè)指標(biāo)。緊固等級(jí)是指閥門的泄漏等級(jí)，一般分為A、B和C三個(gè)等級(jí)。耐久等級(jí)是指閥門經(jīng)過多少次循環(huán)，分為機(jī)械循環(huán)和熱循環(huán)。溫度等級(jí)是指閥門在哪種公稱溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)材料和工況不同而采用不同的溫度等級(jí)。

(1)緊固等級(jí)(表3)
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

SHELL SPE77/300緊固等級(jí)分為A和B兩個(gè)等級(jí)，其B級(jí)與ISO 15848－1的B級(jí)對(duì)應(yīng)的泄漏率相等，但測(cè)試方法不同。ISO 15848－1采用的是真空法，SHELL SPE77/300采用的是吸槍法。因而，ISO 15848－1的B級(jí)比 SHELL SPE 77/300的B級(jí)更加嚴(yán)格。SHELL SPE77/300的緊固等級(jí)與SHELL SPE77/312的緊固等級(jí)對(duì)應(yīng)的泄漏率相同。GB/T 26481標(biāo)準(zhǔn)由ISO 15848－2轉(zhuǎn)換而來，因而與ISO 15848－2泄漏率相同。TA－Luft沒有要求緊固等級(jí)，只要求泄漏率。TA－Luft規(guī)定，＜250℃時(shí)泄漏率為10－5 Pa·m3 /s /m 周長，250℃時(shí)泄漏率為10－3Pa·m3/s/m 周長。API 622沒有要求緊固等級(jí)，只有要求泄漏率為0.050%。

(2)閥桿密封泄漏量(表4)
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

(3)泄漏率單位對(duì)應(yīng)關(guān)系(表5)
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

(4) 耐久等級(jí)

①ISO 15848－1開關(guān)閥的耐久等級(jí)(表6、表7，圖2)。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

 試驗(yàn)閥門內(nèi)腔應(yīng)干燥、無潤滑劑，閥門和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)干凈和小含水分、油、灰塵等。
    試驗(yàn)閥門的端部密封、試驗(yàn)系統(tǒng)的各沒備和管路連接處應(yīng)密封可靠，在試驗(yàn)過程中不允許有影響檢測(cè)結(jié)果的泄漏發(fā)生。制造廠應(yīng)保證試驗(yàn)前閥門的填料是干燥的。
    2)試驗(yàn)閥門的抽樣：試驗(yàn)閥門的抽樣百分比應(yīng)按制造廠與買方明確的協(xié)議規(guī)定，但每批樣品不少于l臺(tái)，tr從閥門產(chǎn)品巾按每一類型、每一公稱壓力和每一公稱尺寸來分的批次中隨機(jī)選擇。
    3)閥桿密封的闌整：閥桿密封的預(yù)緊應(yīng)按閥門制造廠的說明書所規(guī)定的初預(yù)緊要求進(jìn)行調(diào)整。


    (2)試驗(yàn)條件
    1)上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥試驗(yàn)介質(zhì)為體積含量不低于97%的氦氣。
    2)泄漏量的測(cè)量應(yīng)使用吸氣法的泄漏測(cè)量方法，試驗(yàn)介質(zhì)為氦氣，按(3)的規(guī)定進(jìn)行。測(cè)量單位采，口百萬分體積分?jǐn)?shù)（1×lO-e=l mL／m3-l cm。／m；）．
    3)試驗(yàn)壓力為0.6 MPa．或按訂貨合同的規(guī)定。
    4)試驗(yàn)沮度為室溫。
    (3)使用吸氣法的泄漏測(cè)量方法
    原理：采用便攜式探測(cè)器來測(cè)量閥門的泄漏．探測(cè)器的類型不作規(guī)定，但選擇探測(cè)器和其靈敏度時(shí)應(yīng)能夠滿足高密封等級(jí)要求。本方法只對(duì)泄漏做出定位和分級(jí)，不能用于某一泄漏源的質(zhì)量逸散速率的直接測(cè)量。   

探測(cè)器探針（吸氣）方法（見圖8-1和圖8 2）可以測(cè)量從閥桿密封系統(tǒng)（產(chǎn)品試驗(yàn)）和閥體密封處的局部逸散。
    測(cè)量單位為百萬分體積分?jǐn)?shù)（1×lO-6一l mI。／n，=1 cms／m 3，。
    一些氦質(zhì)譜儀能測(cè)量局部體積泄漏率，其單位為毫克每升每秒或相當(dāng)?shù)拇髿鈮好苛⒎嚼迕酌棵搿?br />    為了避免在局部和整體的測(cè)量之問的任何相關(guān)一陸含量（1×lO-'一l ml,/m:; =1 cd/m。）。
  1閥桿；2探刪器。圖8—1局部測(cè)量法吸氣用吸氣法測(cè)量的單位為百萬分體積oc-一№速接頭；1氦氣源，2放泄閥；3壓力記錄儀；4探針；5氣體流量計(jì)，
    6質(zhì)量分光計(jì)；7轉(zhuǎn)子流量LI';S軟管；9測(cè)量容器；10安全區(qū)域（外面的）。
    圖8—2用吸氣法的局部測(cè)量法
    (4)試驗(yàn)程序和試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定
    1)閥桿密封泄漏量的測(cè)量
    ①使閥門處于半開時(shí)加壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力，用了規(guī)定的吸氣法測(cè)量閥桿密封處的泄漏量。
    ②然后全開和全關(guān)帶試驗(yàn)壓力的閥門5次。
    ③以上機(jī)械循環(huán)后再半開閥門，并按上①條款測(cè)量閥桿密封處的泄漏量。
    ④如儀表的讀數(shù)超過表8 44規(guī)定的相應(yīng)要求的性能等級(jí)的百萬分體積含量（1×lO-b =1 ml．／m3—1 cm3／m3）量值，則認(rèn)為試驗(yàn)不通過．該批閥門將拒收。
    表8-44  閥桿密封處的密封等級(jí)
    2)閥體密封泄漏量的測(cè)量
    閥體密封泄漏量測(cè)量的程序如下：
    ①使閥門處于半開時(shí)加壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)壓力穩(wěn)定后，按(3)規(guī)定的吸氣法測(cè)量閥體密封處的滲漏量。
    ②如儀表的讀數(shù)超過50×10 6（體積），則認(rèn)為試驗(yàn)不通過，該批閥門將被拒收。

閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析



閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

② SHELL SPE77/300開關(guān)閥的耐久等級(jí)(機(jī)械循環(huán))。材料為LCB，機(jī)械循環(huán)約206次，先在常溫下開關(guān)100次，然后在不同的溫度下開關(guān)106次，過程為室溫(100次)→室溫(27次)→高溫(200℃、25次)→高溫(400℃、27次)→低溫(－20℃、25次)→低溫(－50℃、10次) →室溫 (2次)，共206啟閉循環(huán)(圖3)。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

③ API 622機(jī)械循環(huán)次數(shù)為1500次，過程為室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫(250次)→高溫(260℃、250次)→室溫，共1500次啟閉循環(huán)(圖4) 。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

(5)溫度等級(jí)

①ISO 15848規(guī)定5個(gè)溫度等級(jí)(表8)。以LCB材料為例，使用溫度范圍為－46～400℃，需選用2臺(tái)閥門試驗(yàn)。1臺(tái)按室溫～400℃試驗(yàn)，另1臺(tái)按－46℃～室溫試驗(yàn)。
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

② SHELL SPE77/300溫度等級(jí)。以LCB材料為例，需在不同溫度下試驗(yàn)，分別為－50℃、－20℃、室溫、200℃及400℃。溫度和對(duì)應(yīng)的壓力及循環(huán)次數(shù)如圖3所示。

③ API 622溫度等級(jí)在室溫～260℃下進(jìn)行試驗(yàn)。

標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

ISO 15848－1:2011版草案

(1)機(jī)械循環(huán)由500圈改為205圈。
(2)測(cè)試方法中*采用真空法。B級(jí)、C級(jí)采用真空或罩袋法。D級(jí)采用吸槍法。
(3)氦檢漏測(cè)量泄漏率閥體與閥桿處測(cè)量單位相同，不再使用ppm，便于儀器測(cè)量。
(4)使用氦檢漏閥體與閥桿處的泄漏率如表9所示。甲烷檢漏的泄漏率采用體積%(V/V% )表
示。甲烷檢漏時(shí)閥桿處泄漏率為 3 個(gè)泄漏率等級(jí)，分別為*(0.002% )，B級(jí)(0.010%)，C級(jí)(0.050%)。甲烷檢漏閥體處時(shí)，其泄漏率為0.050%。



ISO 15848－2:2011版草案(表10)
閥門逸散性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較與分析

API 622第2版改變
①范圍由石墨填料擴(kuò)展到彈性填料。
②機(jī)械循環(huán)由1500圈改為1250圈。
③熱循環(huán)由3個(gè)(每一熱循環(huán)500次)改為5個(gè)(每一熱循環(huán)250次) 。
④增加API 602閥門機(jī)械循環(huán)500次，每一熱循環(huán)100次，5個(gè)熱循環(huán)。
⑤增加PTFE和RPTFE閥座閥門逸散泄漏檢測(cè)，壓力比金屬閥座的小，溫度降為177℃。
⑥ 在第1次室溫測(cè)試泄漏超過0.01%，或每次260℃泄漏超0.01%，或熱循環(huán)每次室溫泄漏超0.05%時(shí)，填料需重新調(diào)整。

API 624逸散性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
API 624(2011版草案)是在API 622基礎(chǔ)上形成的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)處于草案編寫階段，為安裝石墨填料升降閥桿閥門的逸散性型式試驗(yàn)。API 622是針對(duì)填料的逸散性型式試驗(yàn)，API 624是針對(duì)閥門的逸散性型式試驗(yàn)，應(yīng)在通過API 622填料試驗(yàn)后進(jìn)行API 624的試驗(yàn)。
API 624 的主要內(nèi)容
①試驗(yàn)范圍包括裝有通過API 622試驗(yàn)的石墨填料升降桿閥門的逸散性型式試驗(yàn)。
②試驗(yàn)閥門隨機(jī)抽取。
③試驗(yàn)介質(zhì)為甲烷或氦氣(97%)。
④試驗(yàn)壓力為額定工作壓力(ASMEB16.34) 。
⑤試驗(yàn)溫度為260℃。可以使用氦氣。
⑥機(jī)械循環(huán)310圈。
⑦熱循環(huán)3個(gè)。
⑧泄漏率未作規(guī)定。



結(jié)語

閥門逸散性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是在發(fā)達(dá)國家基于環(huán)境保護(hù)要求而制定的，在美國、歐洲等國家已經(jīng)采用，有的已形成國家法律。目前閥門逸散性檢漏分為甲烷檢測(cè)方式和氦氣檢漏方式等。ISO 15848標(biāo)準(zhǔn)也被世界各國所采用作為閥門的逸散性控制標(biāo)準(zhǔn)。目前我國已根據(jù)ISO 15848－2制定標(biāo)準(zhǔn)GB/T26481，還應(yīng)根據(jù)ISO 15848－1制定逸散性型式試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求