淺談施工現(xiàn)場(chǎng)閥門驗(yàn)收試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

董秋爽

（遼寧建設(shè)安裝集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 應(yīng)用項(xiàng)目背景及閥門驗(yàn)收要求

由遼寧建設(shè)安裝集團(tuán)有限公司承建的某成品油庫(kù)項(xiàng)目，包括鐵路作業(yè)區(qū)、儲(chǔ)油區(qū)、公路作業(yè)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)，包含的工藝管道、含油污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、消防及給排水管網(wǎng)各類起切斷與調(diào)節(jié)作用的閥門，其中工藝系統(tǒng)閥門包括雙關(guān)雙斷閥、閘閥、球閥、止回閥等，規(guī)格DN400～DN100區(qū)間，壓力等級(jí)1.6MPa,數(shù)量1600余臺(tái)。其中消防系統(tǒng)包含閘閥、球閥、截止閥、蝶閥等，規(guī)格DN350～DN50，壓力等級(jí)1.6MPa,數(shù)量300余臺(tái)。其他含油污水、雨水、給排水系統(tǒng)包含球閥閘閥數(shù)量也近150余臺(tái)。

按照該項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件要求，閥門的檢驗(yàn)要求：

（1）閥門在到貨前，必須對(duì)所采購(gòu)的閥門的型號(hào)、規(guī)格及技術(shù)文件進(jìn)行校核，其閥體上的標(biāo)志應(yīng)符合《通用閥門標(biāo)志》GB12220的規(guī)定，到貨時(shí)對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可接收。閥門的驗(yàn)收可參照《閥門的檢查與安裝規(guī)范》SY/T 4102執(zhí)行。（2）閥門安裝前應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，閥門應(yīng)完好，開啟機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活，閥桿應(yīng)無(wú)歪斜、變形、卡澀現(xiàn)象；閥門不得有裂紋、氧化皮、粘砂、疏松等影響強(qiáng)度的缺陷，標(biāo)牌應(yīng)齊全。（3）閥門在安裝前，應(yīng)逐個(gè)對(duì)閥門的殼體進(jìn)行液體壓力實(shí)驗(yàn)和密封試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)為潔凈水，試驗(yàn)介質(zhì)溫度應(yīng)為5～20℃，不合格者不得使用。（4）閥門的殼體試驗(yàn)壓力應(yīng)為閥門在20℃設(shè)計(jì)壓力的1.5倍（設(shè)計(jì)壓力1.6MPa），密封試驗(yàn)壓力應(yīng)為閥門在20℃設(shè)計(jì)壓力的1.1倍，閥門在試驗(yàn)壓力下的持續(xù)時(shí)間不得少于5min。無(wú)泄漏為合格；閥門試驗(yàn)方法與試驗(yàn)步驟可參見(jiàn)《工業(yè)閥門 壓力試驗(yàn)》GB13927的相關(guān)規(guī)定。（5）其他要求按照《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB50235第4.2節(jié)執(zhí)行。

2 系統(tǒng)及包含設(shè)施及試驗(yàn)范圍

為實(shí)現(xiàn)閥門檢驗(yàn)試驗(yàn)的目的，可以通過(guò)以下系統(tǒng)方案予以實(shí)現(xiàn)，閥門試驗(yàn)系統(tǒng)，包括升壓設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、控制設(shè)備等主要設(shè)備（見(jiàn)圖1）。

圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)圖

1.打壓泵進(jìn)水管線；2.打壓泵；3.止回閥；4.自制緩沖容器；5.電磁閥1；6.電子壓力表1；7.待試驗(yàn)閥門；8.排氣閥；9.柔性連接管；10.電子壓力表2；11.電磁閥2；12.回水管；13.排液閥；14.球閥；15.旁路系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)備：工業(yè)機(jī)、壓力傳感器、控制器。

該閥門試驗(yàn)系統(tǒng)工作壓力范圍：0～2.4MPa。閥門試驗(yàn)范圍：DN50～DN400相關(guān)球閥、閘閥、蝶閥、電動(dòng)球閥、電動(dòng)閘閥、電動(dòng)蝶閥等法蘭接口形式閥門。其他試驗(yàn)使用的閥門和各種儀表連接主要以法蘭連接和螺紋連接為主。

3 閥門試驗(yàn)系統(tǒng)原理

3.1 操作原理

自動(dòng)操作原理是，試驗(yàn)清潔水通過(guò)打壓泵進(jìn)行充水加壓，清潔水經(jīng)過(guò)緩沖罐緩慢加壓，由壓力傳感器及控制器進(jìn)行設(shè)定，達(dá)到試驗(yàn)壓力設(shè)定值P1時(shí)，兩端電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，打壓泵停止工作，進(jìn)行保壓300S，無(wú)壓降和泄漏情況為合格，由現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)機(jī)實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)，生成相關(guān)記錄。試驗(yàn)合格后，由操作人員按現(xiàn)場(chǎng)指示按鍵結(jié)束試驗(yàn)，排放試驗(yàn)介質(zhì)（清潔水），回收反復(fù)試驗(yàn)使用。

操作過(guò)程中，若現(xiàn)場(chǎng)不具備工業(yè)機(jī)及各控制器條件，也可進(jìn)行手動(dòng)操作進(jìn)行控制，通過(guò)啟動(dòng)打壓泵進(jìn)行升壓，在緩沖罐入口處設(shè)置止回閥，通過(guò)排氣閥排盡試驗(yàn)系統(tǒng)氣體?，F(xiàn)場(chǎng)電子壓力表更換成機(jī)械壓力表，通過(guò)壓力表讀數(shù)判斷壓力試驗(yàn)情況。人工填寫試驗(yàn)記錄，做好閥門標(biāo)識(shí)。操作過(guò)程中若出現(xiàn)不合格，應(yīng)仔細(xì)檢查填料及密封處，及閥門兩端盲板螺栓連接等。

3.2 控制原理

控制系統(tǒng)包括被控對(duì)象、測(cè)量元件變送器、控制器、執(zhí)行器組成?，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)工業(yè)機(jī)設(shè)定值參數(shù)指標(biāo)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)執(zhí)行器（電磁閥）控制實(shí)現(xiàn)管路的通斷，通過(guò)管路開通，被控對(duì)象（待測(cè)量閥門系統(tǒng)）壓力提升，通過(guò)就地測(cè)量元件電子壓力儀表原件反饋到變送器（壓力傳感器），由壓力傳感器轉(zhuǎn)化信號(hào)反饋到工業(yè)機(jī)系統(tǒng)，由工業(yè)機(jī)進(jìn)行指令輸出或停止，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的控制系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）。

圖2 控制原理圖

4 具體實(shí)施

4.1 設(shè)施制作與選擇要求

序號(hào)2打壓泵設(shè)備選擇，打壓設(shè)備首選220V交流打印泵，選擇壓力區(qū)間應(yīng)符合實(shí)際試驗(yàn)情況，且負(fù)荷增加情況下設(shè)備質(zhì)量良好，性能穩(wěn)定。

序號(hào)3截止閥應(yīng)選用與連接管道相匹配大小的閥門，壓力等級(jí)符合試驗(yàn)范圍。

序號(hào)4自制緩沖容器，一般選擇由不小于φ273×6.5mm無(wú)縫鋼管材質(zhì)20#，長(zhǎng)度選擇不小于0.5m，焊接兩側(cè)盲板封頭厚度不小于8鋼板制成，制成后要進(jìn)行外觀檢查，無(wú)明顯質(zhì)量缺陷的同時(shí)，應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力等級(jí)為2.4MPa。

序號(hào)5和序號(hào)11試驗(yàn)執(zhí)行設(shè)備電磁閥，應(yīng)選擇同種規(guī)格型號(hào)閥門，規(guī)格尺寸與連接管道相匹配，壓力等級(jí)范圍應(yīng)滿足試驗(yàn)壓力范圍。

序號(hào)6和序號(hào)10試驗(yàn)測(cè)量元件壓力表，應(yīng)選擇同規(guī)格型號(hào)，量測(cè)范圍及精度應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。

序號(hào)8和序號(hào)13試驗(yàn)用的盲法蘭端蓋可自制或外采購(gòu)，其端蓋厚度應(yīng)符合HG5010-52法蘭盲板相關(guān)制作標(biāo)準(zhǔn)。安裝時(shí)排氣閥門應(yīng)設(shè)置最高點(diǎn)，排泄閥門應(yīng)設(shè)置最低點(diǎn)。閥門應(yīng)選擇球閥，材質(zhì)及壓力等級(jí)應(yīng)滿足試驗(yàn)需求。

序號(hào)14旁路試驗(yàn)閥，應(yīng)選擇球閥，規(guī)格大小應(yīng)與連接管線相匹配，壓力等級(jí)應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。

其中序號(hào)12和15等連接管選用不低于DN20無(wú)縫鋼管進(jìn)行煨制焊接。

序號(hào)9高壓柔性短管可自制或外采購(gòu)，其耐壓等級(jí)不小于2.4MPa。

其他附件及連接件，打壓泵進(jìn)水管與打壓泵進(jìn)水口匹配設(shè)置，其他各原件水箱、連接絲頭、卡扣、墊片、螺栓等均應(yīng)可靠耐用，符合試驗(yàn)所需數(shù)量及規(guī)格。

4.2 設(shè)施的安裝

打壓泵安裝至水箱附近可靠位置，在通過(guò)管路水平連接止回閥，止回閥安裝應(yīng)方便操作處，后通過(guò)管路連接自制緩沖容器，緩沖容器可設(shè)置安全發(fā)或泄壓閥等保護(hù)措施，再由管路進(jìn)行水平連接電磁閥，2個(gè)電磁閥中間為待試驗(yàn)閥門試驗(yàn)區(qū)域，區(qū)域內(nèi)垂直安裝壓力儀表，壓力儀表均與傳感器進(jìn)行連接數(shù)據(jù)匯流至工業(yè)機(jī)，電磁閥均與控制器連接數(shù)據(jù)匯流至工業(yè)機(jī)。試驗(yàn)用水通過(guò)管路連接重新回水箱進(jìn)行過(guò)濾多次循環(huán)利用。試驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)試驗(yàn)閥門的尺寸，調(diào)整兩側(cè)法蘭端蓋即可，密封墊選擇可多次循環(huán)利用四氟墊。工業(yè)機(jī)設(shè)置在可與壓力表可視范圍內(nèi)，操作空間應(yīng)合理布置。待試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)通行通暢，便于試驗(yàn)人員安裝待試驗(yàn)閥門或便于觀察試驗(yàn)情況。試驗(yàn)過(guò)程閥門安裝可設(shè)置焊接臨時(shí)平臺(tái)，架設(shè)壁架型吊裝設(shè)備。

4.3 注意事項(xiàng)

（1）壓力表需經(jīng)有資質(zhì)資格的檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)合格，精度不低于1.6級(jí)，不少于2塊，且量程為測(cè)定范圍的1.5～2倍。（2）現(xiàn)場(chǎng)制作緩沖設(shè)備可由現(xiàn)場(chǎng)施工剩余短接鋼管焊接形成，但需進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)檢驗(yàn)。（3）本實(shí)施系統(tǒng)方案，可集成在固定試壓平臺(tái)反復(fù)進(jìn)行使用。（4）若提高試驗(yàn)壓力等級(jí)需要對(duì)原連接各部件進(jìn)行核算，是否滿足承壓標(biāo)準(zhǔn)。（5）試驗(yàn)方案應(yīng)經(jīng)報(bào)審批準(zhǔn)合格，人員進(jìn)行相關(guān)安全及技術(shù)交底方可實(shí)施。（6）試驗(yàn)時(shí)，具有方向性的閥門應(yīng)進(jìn)行檢查的試驗(yàn)的方向。（7）進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，就將閥門及試驗(yàn)系統(tǒng)的空氣盡量排除。（8）試驗(yàn)時(shí)壓力要逐漸增高，不允許急劇、突然地增壓。（9）強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性式驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)為5min。小口徑閥門試驗(yàn)時(shí)間可相應(yīng)短一些，大口徑閥門試驗(yàn)時(shí)間可相應(yīng)長(zhǎng)一些。在試驗(yàn)過(guò)程中，如有疑問(wèn)可延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，不允許閥體和閥蓋出現(xiàn)冒汗或滲漏現(xiàn)象。密封性試驗(yàn)，一般閥門只進(jìn)行一次，安全閥、高壓閥等生要閥門需進(jìn)行兩次。試驗(yàn)時(shí)，對(duì)低壓、大口徑的不重要閥門以及有規(guī)定允許滲漏的閥門，允許有微量的滲漏現(xiàn)象。（10）節(jié)流閥不作關(guān)閉件密封性試驗(yàn)，但應(yīng)作強(qiáng)度試驗(yàn)及填料和墊片處的密封性試驗(yàn)。（11）試壓中，閥門關(guān)閉力只允許一個(gè)人的正常體力來(lái)關(guān)閉；不得借助杠桿之類工具加力(除扭矩扳手外)，當(dāng)手輪的直徑大于等到于320mm時(shí)，允許兩人共同關(guān)閉。（12）凡具有驅(qū)動(dòng)裝置的閥門，試驗(yàn)其密封性時(shí)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)閉閥門拮進(jìn)行密封性試驗(yàn)。對(duì)手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，還應(yīng)進(jìn)行用動(dòng)關(guān)閉閥門的密封試驗(yàn)。（13）強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)后裝在主閥上的旁通閥，在主閥進(jìn)行強(qiáng)度和密封性試驗(yàn);主閥關(guān)閉件打開時(shí)，也應(yīng)隨之開啟。（14）鑄鐵閥門強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用銅錘輕敲閥體和閥蓋，檢查有否滲漏。（15）閥門進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，除旋塞閥有規(guī)定允許密封面涂油外，其他閥門不允許在密封面上涂油試驗(yàn)。（16）閥門試壓時(shí)，盲板對(duì)閥門的壓緊力不宜過(guò)大，以免閥門產(chǎn)生變形，影響試驗(yàn)效果(鑄鐵閥門如果壓得過(guò)緊，還會(huì)破損)。（17）閥門試壓完畢后，應(yīng)及時(shí)排除閥內(nèi)積水并擦干凈，還應(yīng)作好試驗(yàn)記錄。

5 實(shí)際特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)

該閥門試驗(yàn)實(shí)施方案可有效解決閥門試驗(yàn)過(guò)程中外部委托進(jìn)行試驗(yàn)費(fèi)用較高，且需要二次倒運(yùn)增加人工機(jī)械成本增加，也能有效避免外部委托試驗(yàn)需要監(jiān)督檢驗(yàn)而增加的其他費(fèi)用；有效解決閥門試驗(yàn)需要購(gòu)買成套試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備費(fèi)用較高問(wèn)題，受場(chǎng)地環(huán)境因素條件問(wèn)題和需要專業(yè)操作人員設(shè)備維修的時(shí)間滯后和費(fèi)用問(wèn)題；有效解決傳統(tǒng)簡(jiǎn)易試驗(yàn)效率低下、精度不足問(wèn)題；有效解決了簡(jiǎn)易試驗(yàn)和外委試驗(yàn)影響工序的連貫性問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，在我公司組織技術(shù)人員實(shí)際解決相關(guān)難點(diǎn)，有效地在某國(guó)家成品油能力建設(shè)項(xiàng)目上得到了實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)閥門系統(tǒng)試驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)，到試驗(yàn)設(shè)施，打壓泵、緩沖器、電磁閥、電子壓力表、法蘭端蓋、排空閥、排泄閥、聯(lián)通旁路閥、金屬連接管、柔性連接管等落實(shí)，再?gòu)淖钥貎?yōu)化上增設(shè)工業(yè)機(jī)、壓力傳感器、控制器等控制設(shè)置。不斷試驗(yàn)與調(diào)整，最后形成了該方案閥門試驗(yàn)裝置。

該裝置相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及維護(hù)成本較低，使用方便快捷，能有效地對(duì)閥門前進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)收，試驗(yàn)包括密封試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)，剔除質(zhì)量達(dá)不到要求的閥門，提高管道系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，減少了生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)，可有效避免系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中因閥門質(zhì)量不合格而導(dǎo)致的跑冒滴漏、停工停產(chǎn)的問(wèn)題，同時(shí)該裝置可優(yōu)化集成化，適用于同類型項(xiàng)目或工藝管道得試壓試驗(yàn)中，使用安全、效果好，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，該實(shí)施方案在某成品油能力建設(shè)項(xiàng)目中得以實(shí)施應(yīng)用，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范。該試驗(yàn)系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)先進(jìn)可靠，使用方便在露天及野外等試驗(yàn)環(huán)境下適應(yīng)能力強(qiáng)。并且在環(huán)境保護(hù)、節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能方面有顯著的優(yōu)勢(shì)外，使閥門試驗(yàn)周期大大減少，能有效提高試驗(yàn)效率，充分節(jié)省人力資源，能使工序有效銜接，加快工程項(xiàng)目建設(shè)，設(shè)備可重復(fù)使用，有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)踐推廣意義。