項目現(xiàn)場閥門試壓標準對比分析與使用建議

吳 軍 張玉玲

（1.中國五環(huán)工程有限公司，430223；2.輝瑞（武漢）研究開發(fā)有限中心，430000：武漢）

在實際生產(chǎn)過程中，工程人員經(jīng)常會接觸到來自國內外不同類型的閥門，這些閥門經(jīng)常用于不同的介質和工況，關于現(xiàn)場閥門是否需要試壓、試壓比例的確定，試驗壓力的大小以及該選用何種試驗介質等問題經(jīng)常困擾現(xiàn)場的一些施工人員。

目前，國內外關于閥門檢驗的規(guī)范大部分都是針對閥門制造廠而言的。如果拿制造廠的閥門檢驗標準要求在現(xiàn)場施工執(zhí)行，由于現(xiàn)場檢驗條件的限制而幾乎無法完成；而如果完全參考施工規(guī)范在施工現(xiàn)場對閥門進行試壓，一些具體要求又顯得不夠深入和全面。本文通過一系列文獻資料并結合現(xiàn)場經(jīng)驗，對現(xiàn)場閥門試壓標準選用進行了分析對比并給出了使用建議，以期為項目現(xiàn)場閥門檢驗提供一定的參考依據(jù)。

1 現(xiàn)場重復試壓的必要性

原則上，每臺閥門在出廠前都已根據(jù)相關標準進行了壓力試驗，雖然SH 3518—2013中規(guī)定，閥門由用戶或其委托方到制造廠逐件見證壓力試驗并有相應見證資料的，可以免除現(xiàn)場壓力試驗[1]。但目前國內外大部分施工現(xiàn)場都要對閥門進行重復壓力試驗，原因主要是：

1)買方擔心運輸過程中產(chǎn)生碰撞等對閥門造成二次傷害，或是閥門試驗之后與安裝之前間隔時間太長，產(chǎn)生腐蝕；

2)買方?jīng)]有派人或第3方機構去閥門制造廠見證閥門試驗過程。尤其是對國內制造廠的閥門不放心，因而要求在安裝前對閥門再檢驗一遍；

3)對于一些走易燃易爆危險介質的閥門，買方出于安全生產(chǎn)考慮，會要求在施工現(xiàn)場對閥門進行重復檢驗。

2 試壓相關標準對比

2.1 試壓比例

有關閥門試壓比例國內外標準對比見表1[1-7]。

對比分析：

1)當進行現(xiàn)場閥門試壓的時候，要注意有所甑別，比如GB 50184—2011與GB/T 20801.4—2006都屬于現(xiàn)場施工范疇，對于閥門現(xiàn)場試壓比例的描述應該依據(jù)這2個標準進行。

2)API598、GB/T 13927—2008、JB/T 9092—1999、SH/T 3064—2003等標準都是閥門制造廠應該執(zhí)行的標準，對一些大型項目現(xiàn)場而言，如果不按介質類型劃分，而籠統(tǒng)對每臺閥門均進行壓力試驗的話，不管于經(jīng)濟還是工期而言，都是不合理的，當然業(yè)主有要求的除外。

3)施工范疇的閥門檢驗標準，需要相互補充參考，比如GB 50235—2010在關于閥門試壓比例上并沒有作細致說明，此時可以參考GB 5018—2014上相關條款[10]。

2.2 試驗介質

有關閥門試驗介質國內外標準對比見表2[1-4,10-11]。對比分析：

1)根據(jù)標準規(guī)范，不同的檢驗類型，都可以使用不同的試驗介質進行試驗。在閥門制造廠，條件具備就應該仔細甑選不同的試驗介質，比如對于一些低溫閥門，一般不建議使用液體介質進行閥門試驗，會導致其在閥體填料或者密封部位積聚，且不容易干燥。

2)現(xiàn)場進行閥門試驗時，對于試驗介質的選取是有要求的，如選擇氮氣、煤油等，一是現(xiàn)場并不具備條件，二是介質較為昂貴、不宜得到。所以以上標準中GB 50235—2010要求使用潔凈水進行閥門檢驗，是比較符合現(xiàn)場實際的，通常大部分項目現(xiàn)場對于閥門試驗介質的使用都是參考此標準使用潔凈水。

表1 閥門試壓比例國內外標準對比Tab 1 Contrastof valve pressure testing proportion standards athome and abroad

表2 閥門試驗介質國內外標準對比Tab 2 Contrastof valve testingmedium standards athome and abroad

表3 閥門試驗壓力國內外標準對比Tab 3 Contrastof valve testing pressure standards at home and abroad

2.3 試驗壓力

有關閥門試驗壓力國內外標準對比見表3[1-4,10-11]。

對比分析：

1)以上對于閥門壓力試驗的標準，無論是對制造廠而言，還是對于現(xiàn)場閥門試驗而言，幾乎都是一致的，對于殼體強度試驗大部分標準都是最大允許工作壓力的1.5倍，高壓密封與高壓上密封最大允許工作壓力的1.1倍，大部分標準對于低壓密封與低壓上密封的試驗壓力都在0.4～0.7 MPa（低壓密封試驗制造廠做的較多，現(xiàn)場大多進行的是高壓密封試驗）。

2)SH 3518—2013中依然使用的是公稱壓力，而其他標準中已經(jīng)更新為最大允許工作壓力了，此處使用公稱壓力的概念其實是不合理的。

公稱壓力與20℃時允許最大工作壓力的區(qū)別是，并非所有制造閥門的材料完全相等，對于Q235、20、Q345等材質，其公稱壓力與20℃時允許最大工作壓力相等，不等的情況主要出現(xiàn)在高合金鋼材質和高壓工況[10]。

比如對于300LB的304不銹鋼閥門，公稱壓力是5.0 MPa，而根據(jù)HG/T 20592～20635—2009查閱不同材料所對應的壓力-溫度額定表，精確確定了閥門所說的20℃允許最大工作壓力為4.96 MPa[12]。這與公稱壓力5.0 MPa雖然差不多，但定義完全不同，事實上，隨著溫度升高，允許最大工作壓力越小，這種差別將越大。

2.4 試驗保壓時間

有關閥門試驗保壓時間國內外標準對比見表4[1-4,11]。

分析對比：

表4中的標準對不同的閥門檢驗類型的保壓時間，分別做了不同的規(guī)定，基本上都大同小異。原則上，無論是閥門制造廠還是項目現(xiàn)場都應嚴格按照上述標準要求的時間執(zhí)行。但在現(xiàn)場實際操作過程中，為保證閥門的質量，對上述的閥門試驗一般都是按照GB 50235—2010或GB 50184—2011中規(guī)定的閥門在試驗壓力下的持續(xù)時間不得少于5 min（300 s）進行[5,10]。

2.5 泄漏量

總體來講，閥門檢驗標準規(guī)范對于殼體試驗和上密封試驗，如果試驗介質是液體，不得有明顯可見的液滴或表面潮濕，如果試驗介質是氣體，應無氣泡露出。

密封試驗：不允許有可見的泄漏通過閥瓣、閥座與閥體接觸面等處，并無結構上的損壞。在試驗持續(xù)的時間內，試驗介質通過密封副的最大允許泄漏率按各標準中“密封試驗的最大允許泄漏率”表執(zhí)行。

對于現(xiàn)場實際閥門試驗泄漏量的要求有時無法做到如閥門制造廠標準精確，可以依據(jù)GB 50184—2011上“閥門殼體壓力試驗以殼體填料無滲漏為合格，閥門密封性與上密封性試驗應以密封面不漏為合格”的要求進行[5]。

表4 閥門試驗保壓時間國內外標準對比Tab 4 Contrastof valve testing pressure holding time standards athome and abroad

3 實例分析與應用

以液化天然氣（LNG）現(xiàn)場口徑為DN50，磅級為300LB的低溫球閥為例進行分析，詳見圖1。

圖1 LNG低溫球閥現(xiàn)場試壓流程Fig 1 Process of LNG ball valve pressure teston-site at low temperature

說明：

1)如果LNG低溫閥門使用水為介質試驗，一方面水會滲入填料而很難排出，在低溫工況下使用時填料中的水結冰，操作時閥桿和填料的摩擦中閥桿可能會被冰劃傷而造成泄漏；另一方面在低溫下水會結冰，體積膨脹，對閥門內部的部件會產(chǎn)生壓力，導致閥門密封不嚴，甚至結構損壞，所以國外的部分廠家企業(yè)標準采用氮氣作為試驗介質來避免這種缺點[13]。

2)國內項目現(xiàn)場出于氣體試驗不安全的考慮一般以水為試驗介質，因施工現(xiàn)場的條件有限，水壓試驗后閥門內積水去除不完全，干燥不徹底，影響閥門正常使用[14]。像這種低溫球閥或是其他不適合在施工現(xiàn)場試壓的特殊閥門，如閥門制造廠家能提供合格的閥門檢查、試驗、檢驗書面證明（有買方委托的第3方機構見證或買方指定相關人員現(xiàn)場見證試驗的）經(jīng)業(yè)主同意，施工現(xiàn)場可不用再試壓。

4 結論與建議

由于閥門制造廠與項目現(xiàn)場條件不同，導致2者在閥門檢驗過程中，通常選用的標準也不同，有時需要相互參考，相互補充。根據(jù)現(xiàn)場實際，針對閥門試壓介質、試壓比例、試壓大小、試壓時間等問題對國內外標準做了一系列對比分析，得出以下結論：

1)國內外關于閥門檢驗標準種類繁多，但多針對閥門制造廠而言。現(xiàn)場施工人員應該根據(jù)現(xiàn)場實際情況對這些標準進行甑別，除閥門試驗壓力大小以外，其他的閥門試驗介質選用、閥門試壓比例、閥門保壓時間等都應該依據(jù)GB 50235—2010、GB 50184—2011、GB/T 20801.4—2006等施工規(guī)范進行。但是需要注意的是，這些施工規(guī)范對于閥門檢驗的全流程覆蓋并不全，比如GB 50235—2010雖對閥門試驗壓力的大小和保壓時間作了規(guī)定，但是并未規(guī)定閥門試壓比例；GB 50184—2011雖然規(guī)定了閥門的試壓比例，但對于閥門試壓大小等并未規(guī)定，因而使用它們時需要相互補充，相互參照。

2)SH 3518—2013標準中關于閥門試壓中關于“公稱壓力”的描述不夠嚴謹，亟待重新編制和修訂。

通過LNG低溫球閥實例探討了閥門試壓的基本流程，通過理論與實際結合，讓設計者更加明晰現(xiàn)場閥門檢驗標準的選擇與運用。

[1]SH 3518—2013石油化工閥門檢測與管理規(guī)范[S].

[2].JB/T 9092—1999閥門的檢驗與試驗[S].

[3]API 598-2009 Valve Inspection and Testing[S].

[4]GB/T 13927—2008工業(yè)閥門 壓力試驗[S].

[5]GB 50184—2011工業(yè)金屬管道工程施工質量驗收規(guī)范[S].

[6]GB/T 20801.4—2006壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 第4部分:制作與安裝[S].

[7]SH/T 3064—2003石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗及驗收[S].

[8]GB 50316—2008工業(yè)金屬管道設計規(guī)范[S].

[9]TSG-D0001—2009壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道[S].

[10]GB 50235—2010工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].

[11]ISO 5208-2008 Industrial Valves-Pressure Testing of Metallic Valves[S].

[12]HG/T 20592～20635—2009鋼制管法蘭、墊片、緊固件[S].

[13]劉先禹,霍金海.低溫閥門特點的探討[J].廣州化工,2009,37(5):197-199.

[14]那麗,呂赟.超低溫球閥的結構設計特點及安裝要求[J].煤化工,2013,41(2):65-67.