郁勇

(江蘇圣泰閥門有限公司，江蘇鹽城214002）

【摘要】隨著我國工業技術發展，節能和環保意識的增強，環保局和國家環保部己要求煉化和石化廠啟動LDAR設備泄漏檢查程序，極大地促進了閥門制(zhi)造商(shang)逐(zhu)步選(xuan)擇(ze)應(ying)用(yong)高性(xing)(xing)能填(tian)料(liao)(liao)(liao)，進而(er)促動填(tian)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)造商(shang)不(bu)斷(duan)提升(sheng)填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造水平，使填(tian)料(liao)(liao)(liao)密封技術(shu)呈現(xian)不(bu)斷(duan)提升(sheng)的(de)(de)(de)(de)趨勢。但國(guo)內(nei)專門(men)針對不(bu)同性(xing)(xing)能等級填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)和驗(yan)收的(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)不(bu)完善(shan)，導致閥門(men)制(zhi)造商(shang)缺少選(xuan)擇(ze)合適的(de)(de)(de)(de)不(bu)同性(xing)(xing)能等級填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)指導依據。木(mu)文通過對我(wo)國(guo)閥門(men)和填(tian)料(liao)(liao)(liao)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)現(xian)有標(biao)準(zhun)和現(xian)狀進行(xing)分析，介紹了(le)填(tian)料(liao)(liao)(liao)試(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)、逸散性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)程序、腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)、填(tian)料(liao)(liao)(liao)材料(liao)(liao)(liao)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)程序和建議，為我(wo)國(guo)閥門(men)密封填(tian)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)能試(shi)(shi)驗(yan)校準(zhun)方法的(de)(de)(de)(de)完善(shan)提供(gong)一些切實可行(xing)的(de)(de)(de)(de)建議。

【關鍵詞】閥門;密(mi)封填料;校(xiao)準方法

前言(yan)

在工業(ye)生產中，閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)泄(xie)(xie)漏作為檢(jian)驗、衡量所生產閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)質量好壞的(de)(de)(de)重(zhong)要指(zhi)標，一直(zhi)是(shi)大家關(guan)注(zhu)的(de)(de)(de)重(zhong)點，也是(shi)眾多研究人員盡力攻克的(de)(de)(de)難點。通(tong)常而(er)言，閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)泄(xie)(xie)漏大致(zhi)分(fen)為外(wai)漏和(he)內漏兩類，是(shi)分(fen)別(bie)從兩個不同方面(mian)對(dui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)(de)(de)質量進(jin)行評估、內漏是(shi)介(jie)質在閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)內部截斷位置的(de)(de)(de)泄(xie)(xie)漏，指(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)座與啟(qi)閉件之間(jian)的(de)(de)(de)泄(xie)(xie)漏;外(wai)漏則是(shi)介(jie)質泄(xie)(xie)漏到環境(jing)(jing)的(de)(de)(de)泄(xie)(xie)漏，主要是(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿與填(tian)料(liao)函、法蘭(lan)、填(tian)料(liao)函與閥(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)、固定軸與閥(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)、旁(pang)通(tong)連(lian)接件與閥(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)之間(jian)所發(fa)生的(de)(de)(de)泄(xie)(xie)漏。一般情(qing)況下(xia)，外(wai)漏會(hui)直(zhi)接導致(zhi)環境(jing)(jing)污染、介(jie)質損耗甚至重(zhong)大安全事故，而(er)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)填(tian)料(liao)處是(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)外(wai)漏的(de)(de)(de)主要泄(xie)(xie)漏源，因此必須對(dui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)填(tian)料(liao)的(de)(de)(de)性能(neng)給予足夠的(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)。

1 國內(nei)閥(fa)門(men)和填料試驗的標準及現狀

1.1 國內閥門和填(tian)料試驗的標(biao)準

目前，我國發布的關于閥門(men)(men)試驗的標(biao)準(zhun)主(zhu)要有GB/T13927 -2008《工業閥門(men)(men)壓力試驗》、GB / T12224 -2015 ((鋼制閥門(men)(men)一(yi)般要求》、GB/T26480-2011 ((閥門(men)(men)的檢(jian)驗和試驗》、GB/T26481 -2011 ((閥門(men)(men)的逸散性試驗》等，這(zhe)些(xie)標(biao)準(zhun)針(zhen)對各(ge)類閥門(men)(men)的性能(neng)都提出(chu)了(le)明(ming)確(que)且(qie)嚴格(ge)的規(gui)定，詳(xiang)細且(qie)明(ming)確(que)地對閥門(men)(men)的檢(jian)驗和試驗的項目、程序(xu)、壓力、持續(xu)時(shi)間(jian)、測(ce)試介質、泄漏接(jie)收等進行(xing)規(gui)定。

對(dui)于填料(liao)方(fang)面，我國發布的標準有(you)GB / T23262 - 2009《非(fei)金屬密(mi)封(feng)填料(liao)試(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)》、JB / T6620 - 2008《柔(rou)性石墨(mo)編織填料(liao)試(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)》,JB/T7760-2008 ((閥(fa)(fa)門填料(liao)密(mi)封(feng)試(shi)驗規(gui)范》、JB/T7760-2008 ((閥(fa)(fa)門填料(liao)密(mi)封(feng)試(shi)驗規(gui)范》,JB/T 6617-1993((閥(fa)(fa)門用柔(rou)性石墨(mo)填料(liao)環技術條件》。這(zhe)些標準對(dui)填料(liao)的成分、密(mi)度(du)、機械(xie)性能(neng)、耐溫(wen)燒(shao)失等方(fang)面給出的明確(que)的規(gui)定。

這些(xie)標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)發布(bu)為(wei)閥(fa)門制造商和(he)用戶(hu)對閥(fa)門進(jin)行試驗(yan)和(he)驗(yan)收提(ti)供了指導依(yi)據，為(wei)國(guo)內(nei)閥(fa)門制造商選擇(ze)和(he)驗(yan)收填料提(ti)供的(de)(de)(de)(de)有(you)力的(de)(de)(de)(de)指導依(yi)據，對促進(jin)我(wo)(wo)國(guo)閥(fa)門密封性的(de)(de)(de)(de)提(ti)高做(zuo)出了極大的(de)(de)(de)(de)貢獻，為(wei)我(wo)(wo)國(guo)的(de)(de)(de)(de)工業安全提(ti)供了相對完善的(de)(de)(de)(de)保證，將我(wo)(wo)國(guo)現(xian)代工業的(de)(de)(de)(de)發展推向一個新的(de)(de)(de)(de)高度(du)。

1.2 閥門和(he)填料(liao)試驗的現狀

盡管我國(guo)(guo)己經制定(ding)(ding)了相對(dui)(dui)完善的(de)(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準，但(dan)這些(xie)標(biao)準在(zai)(zai)執行(xing)過程中卻存在(zai)(zai)者(zhe)或多或少的(de)(de)(de)(de)問題。例如GB/T26481-2011 ((閥(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)(de)(de)(de)逸(yi)散(san)性試(shi)驗(yan)(yan)(yan)》僅對(dui)(dui)閥(fa)(fa)(fa)門(men)逸(yi)散(san)性的(de)(de)(de)(de)產品試(shi)驗(yan)(yan)(yan)進行(xing)了規(gui)定(ding)(ding)‘未(wei)(wei)對(dui)(dui)閥(fa)(fa)(fa)門(men)逸(yi)散(san)性的(de)(de)(de)(de)型式試(shi)驗(yan)(yan)(yan)進行(xing)規(gui)定(ding)(ding)，從而(er)導(dao)致閥(fa)(fa)(fa)門(men)制造(zao)商在(zai)(zai)閥(fa)(fa)(fa)門(men)制造(zao)過程中，無法按照閥(fa)(fa)(fa)門(men)不同(tong)使用工況(kuang)選擇不同(tong)性能(neng)等級的(de)(de)(de)(de)填(tian)料(liao)進行(xing)分檔生產，以達到經濟性的(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de);GB/T24925 -2010《低溫(wen)閥(fa)(fa)(fa)門(men)技術條件》中對(dui)(dui)應(ying)軟密封閥(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)(de)(de)(de)泄(xie)漏(lou)要求(qiu)(qiu)為目(mu)(mu)視無可見(jian)泄(xie)漏(lou)，此要求(qiu)(qiu)遠遠高(gao)于(yu)目(mu)(mu)前(qian)國(guo)(guo)際上的(de)(de)(de)(de)標(biao)準，目(mu)(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)制造(zao)的(de)(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)基木達不到這樣的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)。對(dui)(dui)于(yu)填(tian)料(liao)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)標(biao)準方面，己發布的(de)(de)(de)(de)標(biao)準未(wei)(wei)能(neng)對(dui)(dui)適合不同(tong)工況(kuang)的(de)(de)(de)(de)填(tian)料(liao)制造(zao)和(he)驗(yan)(yan)(yan)收要求(qiu)(qiu)給出明(ming)(ming)確的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)、未(wei)(wei)能(neng)對(dui)(dui)逸(yi)散(san)性排放的(de)(de)(de)(de)填(tian)料(liao)、盤根的(de)(de)(de)(de)制造(zao)和(he)驗(yan)(yan)(yan)收要求(qiu)(qiu)給出明(ming)(ming)確規(gui)定(ding)(ding)，這使得國(guo)(guo)內(nei)閥(fa)(fa)(fa)門(men)制造(zao)商在(zai)(zai)選擇高(gao)性能(neng)填(tian)料(liao)時，只能(neng)參照國(guo)(guo)外標(biao)準，而(er)這些(xie)國(guo)(guo)外標(biao)準也都是統(tong)一的(de)(de)(de)(de)高(gao)標(biao)準要求(qiu)(qiu)，未(wei)(wei)能(neng)考慮不同(tong)工況(kuang)應(ying)用條件對(dui)(dui)填(tian)料(liao)等級的(de)(de)(de)(de)不同(tong)要求(qiu)(qiu)。

我國(guo)目前制(zhi)定的(de)(de)(de)閥(fa)門(men)密封和填料試(shi)驗的(de)(de)(de)標準較之(zhi)前己經得(de)到了極大的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，但這(zhe)些標準依舊無法滿(man)足我國(guo)現有的(de)(de)(de)閥(fa)門(men)工業發(fa)展(zhan)需(xu)求，使得(de)我國(guo)工業的(de)(de)(de)較快發(fa)展(zhan)、中(zhong)國(guo)制(zhi)造和中(zhong)國(guo)創(chuang)造的(de)(de)(de)進程(cheng)受到影響。

2 閥門填料(liao)試(shi)驗(yan)

2.1 填料試驗裝置簡介

填(tian)料(liao)(liao)(liao)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)裝置(zhi)(zhi)由填(tian)料(liao)(liao)(liao)密封測(ce)(ce)試(shi)(shi)臺架(jia)和(he)填(tian)料(liao)(liao)(liao)木身特(te)性測(ce)(ce)試(shi)(shi)部分(fen)組成。其中(zhong)(zhong)填(tian)料(liao)(liao)(liao)密封試(shi)(shi)驗(yan)(yan)臺架(jia)是用于模(mo)擬(ni)一個(ge)使用填(tian)料(liao)(liao)(liao)作(zuo)為閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)密封的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門，具(ju)有探測(ce)(ce)閥(fa)(fa)(fa)門填(tian)料(liao)(liao)(liao)處(chu)泄漏(lou)的(de)(de)(de)功能。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)時閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)處(chu)于水平位置(zhi)(zhi)，考(kao)慮(lv)閥(fa)(fa)(fa)門實際(ji)使用時閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)朝向(xiang)的(de)(de)(de)不同，在試(shi)(shi)驗(yan)(yan)過程中(zhong)(zhong)考(kao)慮(lv)能夠隨時改變閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)，并不會對(dui)(dui)閥(fa)(fa)(fa)門測(ce)(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)(de)結(jie)果產生干(gan)擾。另外，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)裝置(zhi)(zhi)應(ying)配(pei)置(zhi)(zhi)驅動裝置(zhi)(zhi)以便模(mo)擬(ni)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)的(de)(de)(de)升降或旋轉(zhuan)運動，驅動裝置(zhi)(zhi)應(ying)確(que)保不向(xiang)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)施加側向(xiang)荷載和(he)橫(heng)向(xiang)應(ying)力。該裝置(zhi)(zhi)應(ying)配(pei)備熱電偶和(he)溫度監測(ce)(ce)儀，確(que)保提(ti)供并連續監測(ce)(ce)填(tian)料(liao)(liao)(liao)函(han)和(he)流體(ti)管道在整(zheng)個(ge)的(de)(de)(de)熱循環過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溫度穩(wen)定，避免對(dui)(dui)閥(fa)(fa)(fa)門密封填(tian)料(liao)(liao)(liao)性能試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)結(jie)果產生干(gan)擾。用于泄漏(lou)測(ce)(ce)量的(de)(de)(de)裝置(zhi)(zhi)在應(ying)是經認證的(de)(de)(de)電離(li)火焰式蒸汽分(fen)析儀，對(dui)(dui)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)數據進行有效采集和(he)記錄。

2.2 逸散性試(shi)驗的程序

逸散(san)性(xing)試(shi)驗中(zhong)的(de)(de)(de)試(shi)驗介質一(yi)般為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)純度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)不低(di)于97%的(de)(de)(de)甲烷氣，試(shi)驗溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)室溫(wen)至260℃試(shi)驗壓力為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0-4137kpa、試(shi)驗需要(yao)1510機(ji)(ji)械循環(huan)和(he)(he)5次(ci)(ci)熱循環(huan)。測試(shi)持續時(shi)間為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)5天(tian)x最(zui)大(da)(da)8小時(shi)/天(tian)，機(ji)(ji)械循環(huan)最(zui)多2小時(shi)/天(tian)，每天(tian)1次(ci)(ci)溫(wen)度循環(huan)、150次(ci)(ci)環(huan)境溫(wen)度下(xia)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械循環(huan)和(he)(he)150次(ci)(ci)高溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械循環(huan)、試(shi)驗人員應記錄試(shi)驗開(kai)始時(shi)和(he)(he)每50次(ci)(ci)循環(huan)時(shi)的(de)(de)(de)泄漏(lou)，并(bing)進(jin)行(xing)(xing)有效的(de)(de)(de)分析和(he)(he)計算(suan)。允(yun)許閥門(men)填料進(jin)行(xing)(xing)1次(ci)(ci)調整，若調整后閥門(men)的(de)(de)(de)泄漏(lou)率(lv)超過規定(ding)，試(shi)驗應終止，避免帶(dai)來不必要(yao)的(de)(de)(de)安全(quan)事故和(he)(he)浪費，同時(shi)對(dui)(dui)該批閥門(men)進(jin)行(xing)(xing)重點檢查，必要(yao)時(shi)進(jin)行(xing)(xing)重新制(zhi)作、逸散(san)性(xing)泄漏(lou)較(jiao)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)嚴重的(de)(de)(de)閥門(men)在(zai)生產過程中(zhong)發生安全(quan)事故的(de)(de)(de)幾率(lv)將會大(da)(da)大(da)(da)提(ti)升，會對(dui)(dui)企(qi)業生產的(de)(de)(de)效益造成不良影響，甚至威脅到人員生命安全(quan)。對(dui)(dui)于以上程序(xu)要(yao)求，我國可以根(gen)據(ju)不同工況介質的(de)(de)(de)特點做適當調整，以使該試(shi)驗更具合理性(xing)和(he)(he)經濟性(xing)。

2.3 腐蝕試(shi)驗

腐蝕(shi)試驗(yan)是對應(ying)填(tian)料(liao)導致的(de)相關腐蝕(shi)進行測試，以(yi)(yi)評估填(tian)料(liao)抑制劑(ji)及閥桿冶金成分對腐蝕(shi)速(su)率(lv)和(he)重量(liang)損失(shi)的(de)影響。該(gai)試驗(yan)應(ying)測量(liang)和(he)記錄填(tian)料(liao)的(de)成分、抑制劑(ji)的(de)類(lei)型和(he)含量(liang)、抑制劑(ji)在填(tian)料(liao)中(zhong)的(de)應(ying)用和(he)配置。通過(guo)將裝(zhuang)有(you)填(tian)料(liao)的(de)壓縮測試夾具(ju)放置在環(huan)境(jing)腐蝕(shi)試驗(yan)容器內進行28天(tian)的(de)環(huan)境(jing)腐蝕(shi)測試，及將裝(zhuang)有(you)填(tian)料(liao)的(de)壓縮測試夾具(ju)放置在高(gao)(gao)溫加熱室內進行35天(tian)的(de)高(gao)(gao)溫腐蝕(shi)測試，獲取有(you)效(xiao)數(shu)據，以(yi)(yi)有(you)效(xiao)評估填(tian)料(liao)抑制劑(ji)及閥桿組成成分對腐蝕(shi)速(su)率(lv)和(he)重量(liang)損失(shi)的(de)影響的(de)效(xiao)果、在試驗(yan)過(guo)程中(zhong)應(ying)確(que)保溫度和(he)壓力持續穩定并得到(dao)有(you)效(xiao)的(de)監測，以(yi)(yi)免參(can)數(shu)的(de)變(bian)化(hua)導致試驗(yan)結果的(de)失(shi)真。

2.4 填料材料試驗的程序

填(tian)(tian)料(liao)(liao)材料(liao)(liao)試(shi)(shi)驗(yan)是對(dui)填(tian)(tian)料(liao)(liao)重量損失、密度、可濾物(wu)分析以及(ji)潤滑劑(ji)含量的(de)檢(jian)測(ce)。測(ce)試(shi)(shi)的(de)樣品(pin)填(tian)(tian)料(liao)(liao)應(ying)隨機抽選，從而有(you)效地(di)對(dui)制造商(shang)生(sheng)產(chan)的(de)產(chan)品(pin)進行(xing)可靠的(de)測(ce)試(shi)(shi)。為避免試(shi)(shi)驗(yan)結果應(ying)過程(cheng)中(zhong)溫度變化的(de)影響(xiang)，保證整個試(shi)(shi)驗(yan)過程(cheng)中(zhong)持續合理穩(wen)定的(de)溫度條件有(you)著重要(yao)的(de)意義(yi)。填(tian)(tian)料(liao)(liao)重量損失測(ce)試(shi)(shi)根據(ju)接觸(chu)環境和作用的(de)不(bu)(bu)同(tong)對(dui)片層石(shi)墨(mo)(柔性(xing)石(shi)墨(mo))和編織石(shi)墨(mo)分開試(shi)(shi)驗(yan)，潤滑劑(ji)含量測(ce)試(shi)(shi)包括PTFE和濕潤滑劑(ji)的(de)含量的(de)測(ce)量。可跟(gen)不(bu)(bu)同(tong)工況介(jie)質對(dui)填(tian)(tian)料(liao)(liao)成(cheng)分元素的(de)差異(yi)要(yao)求(qiu)，設定專(zhuan)門(men)的(de)元素或成(cheng)分檢(jian)測(ce)要(yao)求(qiu)。

3 結語

閥門填料在我(wo)國(guo)工業生產(chan)過(guo)程極(ji)為(wei)重(zhong)(zhong)要，涉及到工業生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)方(fang)面(mian)面(mian)，對(dui)我(wo)國(guo)工業的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)步和(he)發(fa)展有(you)著重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)意義。閥門填料在使用過(guo)程中(zhong)一旦發(fa)生泄漏，會(hui)帶(dai)來(lai)極(ji)大的(de)(de)(de)(de)(de)浪費，對(dui)環境造成(cheng)嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)污染，甚(shen)至(zhi)導致嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)安全事故(gu)。所以，我(wo)國(guo)可以針對(dui)閥門密封(feng)填料的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗校準方(fang)法需(xu)要結合節(jie)能、環保和(he)國(guo)際(ji)上的(de)(de)(de)(de)(de)相關要求，同時根(gen)據實際(ji)國(guo)情和(he)不同工況(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)要求分檔制定合理完(wan)善的(de)(de)(de)(de)(de)標準，使各企業在生產(chan)過(guo)程中(zhong)可以得到更加有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)指導，從而為(wei)我(wo)國(guo)工業的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展帶(dai)來(lai)更加有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)動力。