1范圍
本國際標準規(guī)定了閥門耐火試驗要求和閥門耐火試驗方法,以驗證閥門在酎火試驗過程中和耐火試驗后的承壓性能。本國際標準不包括除手動傳動箱或其他類似的來自閥門裝配的部分機械外的傳動裝置的耐火試驗要求。其他類型的閥門傳動裝置〈例如電動、氣動或液動)需要特殊保護,以確保該閥門試監(jiān)中在設(shè)定的.T.況下可進行操作,此類的傳動裝置的耐火試驗不在本標準的范圍以內(nèi)。
注:本標準中耐火型式試驗《fire type-test)和耐火試驗〈fire test)意義相同.
2引用標準
下列參考文件是本標準應用所必需的。對標有日期的參考,僅引用版本適用。對未標日期的參考,參考文件的最新版本(包括任何修訂)均適用。
ISo 7-1:1982承壓接頭的管螺紋—第1部分:尺寸、公差和名稱IEC 60584-2:1982熱電偶—第2部分:公差
3術(shù)語和定義
本標準應用下列術(shù)語和定義。3.1公稱通徑DN
﹒用于參考的管道系統(tǒng)部件尺寸的字母數(shù)字標識,由字母DN后跟與端連接孔或外徑實際尺寸間接相關(guān)的無量綱數(shù)值,單位mm.
[IsO 6708:1995定義2.1]3.2公稱壓力PN
用于參考的與壓力相關(guān)的易于圓整的數(shù)值,由字母PN后跟參考數(shù)值組成。
注1:由相同PN數(shù)字標識的具有相同的公稱通徑(DN)的所有設(shè)備應具有一致的配合尺寸。
注2x許用工作壓力取決于材料、結(jié)構(gòu)和工作溫度,應根據(jù)適當標準的壓力/溫度額定值表選取。注3:由ISO 7268:1983,條款2修訂。
3.3.NPS
用于參考的管道系統(tǒng)部件尺寸的字母數(shù)字標識,由字母PN后跟與端連接孔或外徑間接相關(guān)的無量綱數(shù)值組成。
注:NPS后跟的數(shù)值不表示可刻量數(shù)值,除相關(guān)標準規(guī)定外,不得用于計算。3.4磅級
用于參考的管道系統(tǒng)部件的機械和尺寸特性相關(guān)的字母數(shù)字標識,由詞語“Class”后跟-一個無量綱整數(shù)構(gòu)成。
注:“Class”后跟的數(shù)值不表示可測量數(shù)值,除相關(guān)標準規(guī)定外,不得用于計算。3.5對稱閥門
指具有垂直于閥體端部軸線平面的對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的閥門。注:該閥的兩個閥座密封元件應完全相向。
3.6非對稱閥門
指具有垂直于閥體端部軸線平面的非對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的閥門。注:該閥閥座俯離軸中心線。
4試驗條件
4.1閥門試驗方向及條件
4.1.1用于雙向安裝的對稱閥門只進行一個方向的試驗。
4.1.2用于雙向安裝的非對稱閥門應進行兩次試驗,在可能使用的每個方向上各試驗一次。
可以把同一個閥門整修后,再次進行試驗,或用另一臺相同閥門進行另一方向的試驗。4.1.3 只用于單向安裝的閥門應做出相應標記,在安裝的推薦使用方向上進行試驗。
4.1.4如果試驗閥門裝有齒輪箱或其他類似的手動裝置。那么試獫評定的只是這一特定的組件。
在閥門可裝或不裝齒輪箱時,裝有齒輪籍閥門的試驗可用于評定無齒輪箱閥門,反之則不行。4.1.5 在試驗期間,閥門(及齒輪箱)不應采取任何形式的絕緣材料保護',除非該種保護是部件結(jié)構(gòu)的一部分。
4.2泄壓裝置
如果試驗閥門的結(jié)構(gòu)有泄壓裝置,在耐火期間如果該裝置啟動,試驗應繼續(xù)進行并H通過該裝置通向大氣的所有泄漏都應計為外部泄漏量。如果設(shè)計為該裝置泄放是通向閥門下游側(cè),則任何泄漏應計為通過閥座的泄漏〔見5.6.11和5.6.13)。
如果系統(tǒng)泄壓裝置按5.3.2.8所述方式啟動,則應停止試驗。5耐火試驗方法
5.1注意事項
閥門耐火試驗有可能會發(fā)生危險,因此人身安全是要考慮的因素。由于試驗閥門的結(jié)構(gòu)、試驗設(shè)備及耐火試驗方面的原因,壓力界面有可能會發(fā)生危險性的破裂,因此為保障人身安全,在試驗箱周圍應設(shè)置適當?shù)姆雷o裝置并采取其他必要的措施。
5.2原理
把充水的承壓閥門處于關(guān)閉位置進行耐火試驗,將閥門在環(huán)境溫度為750℃℃~1000℃的火焰中放置30min。目的是為了將閥門完全包圍在火區(qū)中,以確保閥座和密封區(qū)域暴露于高燃燒溫度下。熱量輸入強度應使用5.6.7和5.6.8規(guī)定的熱電偶和量熱塊檢測。記錄這段時間內(nèi)內(nèi)部和外部泄漏量。在耐火試驗冷卻之后,應對閥門進行靜水壓試驗,以評定閥門殼體、閥座和密封件的承壓能力。
5.3試驗設(shè)備5.3.1 概述
試驗設(shè)備不應使閥門承受會影響試驗結(jié)果的外部應力。閥門耐火試驗的推薦試驗系統(tǒng)原理圖見圖1.
管道與閥門端部連接接頭處可能產(chǎn)生的泄凝量不計入試驗部分,也不包括在允許的外部泄凝量中(見6.3和6.6)。為了試驗目的,有必要對接頭進行調(diào)整,消除泄漏。
試驗設(shè)備應設(shè)計成,當與試驗閥門進口真接相連的管道公稱通徑大于DN25 或大于試驗閥門公稱通徑的一半時,離試驗閥門至少150mm的管道都應置于火區(qū)內(nèi)。入口端管子直徑應足以輸送超過試驗閥門允許泄漏量的流量。
試驗閥門出口端的管道尺寸應至少DN15并傾斜,便于出口端完全排凈?;鹪粗辽倬嚯x閥門或任何量熱塊150mm,并足以將閥門完全包圍在火區(qū)中。
裝有閥門的試驗箱體與試驗閥門各部分間應留有至少150mm 的水平間黥,箱體距試驗閥門頂部的最小高度為150mm.
5.3.2特殊設(shè)備
5.3.2.1 水汽收集器用以減小進口端介質(zhì)的冷卻作用。見圖1(8).
5.3.2.2工業(yè)用壓力表―其全量程介于試驗壓力的1.5倍與4倍之間。見圖1(7〉和(14)。無論升壓還是降壓,所使用儀表在量程上的任何刻度值的精度應在刻度值的3%以內(nèi)。
5.3.2.3量熱塊﹐由碳鋼制成,其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2所示,每個量熱塊中心都有一按5.3.2.4規(guī)定的熱電偶。量熱塊在置于火區(qū)前都必須清潔無垢。
5.3.2.4火區(qū)環(huán)境和閥體熱電偶精度應符合IEC 60584-2的規(guī)定﹐對于B型至少相當于⒉級公差,對于其他型號則為3級公差。見圖1(13).
5.3.2.5 容器的尺寸要適于收集試驗中通過閥門泄漏出的水。見圖1(18).5.3.2.6 刻度觀測計或裝置用來測量在試驗中所用的水。見圖1(4)。5.3.2.7刻度裝置用來測量試驗所收集泄漏的水。
5.3.2.8 泄壓裝置包括一臺泄壓閥,以泄放試驗閥門中腔的壓力并向大氣排放,如果閥門設(shè)計成可能在閥腔積存液體的型式,這樣可防止閥門可能產(chǎn)生的破裂。見圖1 (14).
系統(tǒng)壓力泄放閥的設(shè)定應:
—制造廠根據(jù)!耐火試驗閥門向尺寸和同類型的閥門進行靜水壓試驗得到的數(shù)據(jù)確定;---得不到壓力試驗數(shù)據(jù)時,壓力設(shè)定為不大于20℃時允許工作壓力的1.5倍。
1壓力源2壓力調(diào)節(jié)器及泄壓器3貯水容器4刻度觀測計︰5水源6截止閥7壓力表8安裝疏水閥的管道《見5.3.2)9試驗箱10水平安裝的試驗閥門,閥桿處于水平位置(見56.1)11至少三個相隔120*的燃燒器的氣源12量熱塊(《見5.3.2)13火區(qū)中的溫度熱電偶(見5.3.2)14壓力表及泄壓閥〈見5.3.2)15截止閹16通風筏17冷凝器18容器(見5.3.2)19止回閥20斜面21公差:150mm
圖1推薦系統(tǒng)
1.管子2.符合ISO 7/1的Rc 1/8管蝶紋3.熱電偶孔4.38mm立方塊
圖2量熱塊的結(jié)構(gòu)和尺寸
5.4試'介質(zhì)
用水作為試驗介質(zhì)。5.5試驗燃料
用氣體作為試驗燃料。5.6 試驗程序
注:括號中數(shù)字標記項參照圖1中對應設(shè)備-
5.6.1將閥門安裝在試驗裝置上,使閥桿和閥門孔口應處于水平位置。安裝僅在一個方向上操作的閥門(單向)在其正常的操作位置上-
根據(jù)圖3和圖4所示位置將火區(qū)、閥體熱電偶和量熱塊定位。
公稱通徑等于或小于 DN 100或NPS4,壓力額定值小于等于PN40,300磅級的閥門,按圖3應使用兩個火區(qū)熱電偶、兩個閥體熱電偶和量熱塊。
對其他所有閥門,按圖4應使用兩個火區(qū)熱電偶和兩個量熱塊。火于等于DN200或NPS8的閥門按圖4使用第三個量熱塊。
5.6.2試驗閥門處于部分開啟位置,打開供水閥〈5)、截止閥《6)、排氣閥〈16)、截止閥(15)給系統(tǒng)供水并排除空氣。系統(tǒng)充滿水時,關(guān)閉截止閥(15)、排氣閥(16)和供水閥(5)。用水對系統(tǒng)加壓至20℃時允許工.作壓力的1.4倍—實際試驗壓力可向上圓整到相鄰整數(shù)(巴)值1。檢查試驗裝置,如有必要應消除泄漏。泄壓,關(guān)閉試驗閥門并打開截止閥(15)。
5.6.3如果試驗閥門是進口端密封型,那么在閥門關(guān)閉時,確定積存在進口端密封閥座和出口端密封閥座之間的水量,并作記錄。
通常認為耐火試驗期間,這個(積存在進口端和出口端閥座之間的)水量會流過閥門通過出口端閥座密封,并收集在容器(18)中。由于這些水實際上不是通過迸口端密封閥座泄漏,因此在確定總閥座泄漏量時,應從出口端容器總收集量中扣除(見5.6.11)。
1閥體熱電偶2閥蓋熱電偶3火區(qū)熱電偶4火區(qū)筮熱塊
a閥體熱電偶安裝在本區(qū)域內(nèi)。安裝時,閥體和閥蓋熱電偶嵌入閥體/閥蓋壁厚的1/2或13mm 處、大:i論哪一個更小。
b從閥桿密封面起。
圖3溫度測量傳感器的位置一小于DN 100-NPS 4-PN 10.PN 16PN 25和PN 40-150和300磅級的軟閥座閥門
1火區(qū)熱電偶 2 38mm 立方塊3人于等于DN200 (8in.)需附加量熱塊4從閥桿密封面起.
圖4其他閥門的溫度測盤傳感器的位置(大于DN 100,NPS 4,PN 10,
PN 16,PN 25和 PN40,150和300磅級的軟閥座閥門和
所有>PN 40,300磅級的閥門)
5.6.4將系統(tǒng)加壓到下面適當?shù)膲毫?,兵體如下:
a)PN10、PN16,PN25和 PN40,150磅級和300磅級的軟閥座閥門,低試監(jiān)壓力為0.2MPa( 2bar).
b)對所有其他閥門:高試驗壓力為 20℃時允許工作壓力的75%。
在燃燒和冷卻期間應保持試驗壓力穩(wěn)定,但不超過50%試驗壓力的瞬間壓力降是允許的,只要壓力能在2分鐘內(nèi)恢復并且累積的(壓力波動)持續(xù)時間少于2分鐘。
5.6.5記錄刻度觀測計(4)上的讀數(shù)、倒空容器(18).
5.6.6在試雅過程中應調(diào)整除試驗閥門外的試驗系統(tǒng),以保持所要求的溉度和壓力。
5.6.7打開燃料源,點火、在 30 min 的燃燒期內(nèi)要自始至終檢測火區(qū)溫度。檢查兩個火區(qū)熱電偶(13)的平均溫度,是否在燃燒期開始,即從燃燒器點燃算起的2min 內(nèi)達到750℃。在隨后的燃燒期內(nèi),平均溫度應保持在750℃~1000℃,而且 30min 內(nèi)不出現(xiàn)低于700℃的讀數(shù)。5.6.8量熱塊的平均溫度應在燃燒期開始后的15min內(nèi)達到650℃。在隨后的燃燒期內(nèi),她熱塊的最小平均溫度應保持在650℃,且不出現(xiàn)低T·560℃的溫度,進行低壓試驗的閥門(見5.6.1),燃燒期間,閥體熱電偶應保持590℃(1100F)至少5min。閥蓋熱電偶應保持650℃ ( 12001 )至少15min。燃燒期最多可延長5min,以達到該要求。
5.6.9 燃燒翔中每30s 記錄一次儀器讀數(shù)〈7)、( 12)、(13〉和(14)。熱電偶應編號,并記錄各自的溫度數(shù)據(jù)。
5.6.10在燃燒期末(30min),關(guān)閉燃料源。
56.11立即測定收集在容器(18)中的水景,并確定燃燒期通過閥座的總泄漏斌。如果試驗閥門是進口端密封型(見5.6.3),應扣除積存在進口端閥座密封和出口端閥座密封間的水盤。為確定試驗閥門燃燒期和冷卻期的外部泄瀚量,應繼續(xù)用容器(18)集水。
5.6.12火焰熄滅5min 內(nèi)用水強制冷卻試驗閥門至其外表面溫度為10O℃以下:冷卻時間不得超過10rnin。記錄閥門外表面冷卻到100℃以下時所需的時間。
警告:閥門內(nèi)部部件可保持比閥門外表面明顯高的溫度。
5.6.13根據(jù)5.6.4檢查并調(diào)整試驗壓力。記錄刻度觀測計(4〉的讀數(shù)并確定容器〈18)中的水址。記錄任何通過外部壓力泄放裝置的泄漏,如安裝作為標準結(jié)構(gòu)部分。記錄的數(shù)字可用于計算燃燒和冷卻期間總的外部泄湘量。
5.6.14對于小于或等于PN100或600 磅級的閥門,減小或穩(wěn)定壓力至0.2MPa(2bar)的低試驗壓力并在5min的時間里測量通過閥座的泄漏。
5.6.15加大或穩(wěn)定壓力至高試驗壓力,關(guān)閉載止閥(15),在試驗壓力下操作閥門至全開位置。5.6.16 穩(wěn)定壓力至高試驗壓力并在5min 的時間里測量外漏。
6性能
6.1 概述
閥門試驗根據(jù)條款5應符合6.2~6.7要求。6.2燃燒期間通過閥座的泄漏盤
對于低壓試驗,燃燒期間低壓下(見5.6.11)通過閥座的平均泄漏不得超過表1所給值。對于高壓試驗,燃燒期間低壓下(見5.6.11)通過閥座的平均泄漏不得超過表1所給值。6.3燃燒和冷卻期間的外部雅漏量
對于低壓試驗,燃燒和冷卻期間(見5.6.13)平均外部泄漏,不包括通過閥座的泄漏,不得超過表1所給值。
對于高壓試驗,燃燒和冷卻期間《見5.6.13)平均外部泄漏,不包括通過閥座的泄漏,不得超過表1所給值。
6.4冷卻后低壓試驗通過閥座泄漏量
通過閥座泄漏不得超過表1所給值。6.5操作性
耐火試驗后,應將閥門從關(guān)閉位置移開,以防止產(chǎn)生高試驗壓差,同時使用安裝的驅(qū)動裝置調(diào)到全開位置〔見5.6.15),不得另外使用扳手或延伸桿。
注:外部泄漏量不包括管道與閥門接口連接處的可能減漏(見5.3.13)
6.7試驗報告
試驗報告應包括下列內(nèi)容:a)耐火試驗的日期;
b)耐火試驗的地點:
c)耐火試驗的技術(shù)要求(包括出版日期和修訂日期;d)閥門制造廠的名稱和地址:
e)證實要進行耐火試驗的閥門已通過閥門制造標準的所有水壓、氣壓及產(chǎn)品壓力試驗要求的報告書(可采用制造廠的報告書);
f〉介紹試驗閥門,包括公稱通徑、公稱壓力、型式(如閘閥)、質(zhì)量、縮孔還是全徑、閥體/閥蓋的材科、內(nèi)件材料和l制造廠的參考編號;
g)閥門的標記及標記的位置,包括制造廠的銘牌資料(如有安裝):
h)制造廠的閥門剖面圖和正文中用參考編號(圖號)標識的所有試驗閥門部件的零件明細表,以及文件版本及文件出版日期;
i)試驗閥門是否裝有齒輪箱,如果有,那么齒輪箱的型式、制造廠名、型號和機械效益都應說明;
j燃燒和冷卻期間試驗壓力;
k)試驗開始時間,即燃燒器點燃時間;
)試驗持續(xù)期間,在開始和每30s的記錄溫度和每個熱電偶的單獨記錄;m)燃燒期間通過閥座的泄漏量〈見6.2;
n)燃燒和冷卻期間的外部泄漏(見6.3);o)閥門冷卻到100℃所需要的時間;
p)等于和小于PN 100和 600磅級的通過閥座的泄湘量(低壓試驗);)試驗閥門是否移開并打開到全開位置(見6.5);
全開位置的外部泄漏量(見6.6);
$)如果是非對稱閥門而又用于雙向安裝,那么應提供各方向試驗的結(jié)果;t)試驗過程中那些可能對所提供的試驗結(jié)果有影響的觀察;
s)如果是非對稱閥門而乂用于雙向安裝,那么應提供各方向試驗的結(jié)果;t試驗過程中那些可能對所提供的試監(jiān)結(jié)果有影響的觀察;
u)試驗閥門是否符合本標準的要求;
v)文件中包含的封面表單說明和試驗報告目錄的總頁數(shù)(含圖),如1/12、2/12等。w)耐火試驗人員名字和組織:
×)設(shè)定漲壓的體腔和設(shè)定值。
7典型公稱通徑、公稱壓力額定值和結(jié)構(gòu)材料評定的其他閥門7.1概述
只要閥門的基本結(jié)構(gòu)與試驗閥門相同,可以不必對給定結(jié)構(gòu)的每種尺寸和公稱壓力值的閥門—一進行試驗,按以下的條件可以認為它們己經(jīng)進行了耐火試驗。
a)試驗閥門可用于評定公稱通徑大于它,但又不超過試驗閥門公稱通徑2倍的閥門1(見7.2)。公稱通徑為DN 200或NPS8的閥門可用于評定所有比它大的閥門。如閥門給定范圍最小尺寸大于DN 200或 NPS 8,則應對范圍內(nèi)的最小尺寸進行試驗以評定全部規(guī)格閥門。
b)DN 502"*)可用來評定同類型所有小規(guī)格閥門。如果閥門的給定范圍尺寸小于DN50或NPS2,則應對范圍內(nèi)的尺寸進行試驗以評定全部規(guī)格閥門。
c)試驗閥門可用于評定PN值更大,但不超過試驗閥門PN值2倍的閥門,表3和表4所列除外。
d)如固定在密封件、閥座密封和閥桿上的元件在結(jié)構(gòu)和尺寸上一致時,縮孔(或文丘里型)試驗閥門可用于評定較小公稱尺寸全徑(或常規(guī)式)閥門。在這種情況下,允許平均泄漏量適用于這些全徑〈或常規(guī)式)閥門。
e)本國際標準中不考慮閥體端部的型式,但由于閥門質(zhì)量的一部分是由閥體端部確定的,就本標準的評定面言,如滿足所有其他評定標準,當閥門端部與試驗閥門不同時,如符合以下條件,也將被評定:
—質(zhì)量大于試驗閥門質(zhì)量,或
一質(zhì)量不小于試驗閥門質(zhì)量的75%。7.2結(jié)構(gòu)材料
7.2.1 產(chǎn)品合格證和型式試驗系統(tǒng)中,閥門承壓殼體的結(jié)構(gòu)材料應認為可以評定下列分類的結(jié)構(gòu)材料。
一鐵素體一奧氏體-—雙煉鋼
7.2.2如閥門評定包括在鐵素體試驗閥門試驗中,則型式試驗范圍應拓展包括奧氏體和雙煉鋼,通過進行一個同結(jié)構(gòu)的那種材料的中等規(guī)格范圍閥門試驗。
7.2.3在7.3和7.4中規(guī)定閥門承壓殼體的其他結(jié)構(gòu)材料要求進行典型規(guī)格和壓力額定值的全部試驗。
7.2.4用作閥門承壓殼體部分的合金鋼螺栓(如B7、L7)應可用作評定奧氏體螺拴,反之不行。7.2.5閥座到關(guān)閉件密封、閥座到閥體密封、閥桿密封和閥體連接及密封的非金屬材料任何變動都要求重新評定。填充式PTFE可評定非填充式PTFE,反之也可以。
7.3公稱通徑的閥門評定
與表2和表3所給實際試驗閥門相關(guān)的其他公稱通徑的閥門可認為已通過耐火試驗。7.4壓力額定值的閥門評定
與表4和表5所給實際試驗閥門相關(guān)的其他公稱壓力值PN和磅級的閥門可認為已通過耐火試驗。
7.5特殊標記
除相關(guān)標準和規(guī)范要求的標記外,通過本國際標準鑒定的閥門還應標記"ISO-FT"(表示ISO耐火試驗).