工業(yè)閥門壓力循環(huán)測試：驗證可靠性與耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
一、 測試目的：為何要進行壓力循環(huán)？
1.驗證耐久壽命： 模擬閥門在整個設(shè)計壽命周期內(nèi)的啟閉次數(shù)，確認其能否在規(guī)定的壓力循環(huán)次數(shù)后仍保持正常功能。
2.評估密封性能穩(wěn)定性： 檢測閥座和閥瓣的密封副在反復受壓和卸壓的循環(huán)中，是否會出現(xiàn)磨損、塑性變形或疲勞，導致內(nèi)泄漏量超標。
3.發(fā)現(xiàn)潛在缺陷： 識別閥門在設(shè)計、材料、熱處理或裝配工藝上的薄弱環(huán)節(jié)，例如微小的裂紋擴展、閥桿的疲勞斷裂、填料函的早期失效等。
4.為產(chǎn)品改進提供數(shù)據(jù)： 為研發(fā)新型閥門、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、選擇更佳材料提供至關(guān)重要的實驗數(shù)據(jù)。
二、 測試標準與規(guī)范
?API 6D (管道閥門規(guī)范) / API 598 (閥門檢驗與試驗)： 石油天然氣行業(yè)最廣泛使用的標準，對閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥的試驗提出了詳細要求。
?API 6A (井口和采油樹設(shè)備)： 適用于石油鉆采領(lǐng)域的高壓、高可靠性閥門。
?ISO 5208 (工業(yè)閥門 金屬閥門的壓力試驗)： 國際通用標準。
?GB/T 26480 (閥門的檢驗和試驗)： 中國國家標準，與ISO 5208等效。
?MSS SP-61 (閥門壓力試驗)： 美國閥門和配件制造商標準化協(xié)會標準。
三、 測試流程詳解
?試樣閥門： 將閥門安裝在測試臺上，確保支撐牢固，避免額外應(yīng)力。
?介質(zhì)： 通常使用水（常溫）或油作為測試介質(zhì)。對于奧氏體不銹鋼閥門，需控制水中的氯離子含量以防應(yīng)力腐蝕。
?儀器校準： 確保壓力表、壓力傳感器、計數(shù)器、泄漏測量裝置（如量杯、流量計）均已校準。
?初始狀態(tài)： 將閥門置于全開或全關(guān)位置（根據(jù)標準要求，通常為全關(guān)）。
?充液排氣： 向閥門和測試管路內(nèi)充滿介質(zhì)，并徹底排除空氣，以免影響壓力穩(wěn)定性和測試安全。
?進行循環(huán)：
?加壓階段： 啟動加壓泵，將閥門內(nèi)腔壓力升至規(guī)定的測試壓力（通常是閥門的公稱壓力的1.1倍或標準規(guī)定值）。
?保壓階段： 壓力達到設(shè)定值后，停止加壓，并保持壓力一段時間（如API 598規(guī)定不少于15秒）。
?泄壓階段： 緩慢將壓力降至大氣壓或標準規(guī)定的較低壓力。
?啟閉操作（關(guān)鍵步驟）： 在低壓或零壓下，執(zhí)行一次閥門的全程啟閉操作（如手輪旋轉(zhuǎn)、執(zhí)行機構(gòu)動作）。這是模擬真實工況中閥門在壓差最小的情況下動作，以減少操作扭矩。
?循環(huán)重復： 重復上述“加壓-保壓-泄壓-操作”過程，直至達到標準要求的總循環(huán)次數(shù)。次數(shù)可從幾百次（如API 598的密封試驗）到數(shù)萬次（壽命測試）不等。
?在整個過程中，實時監(jiān)測并記錄壓力曲線、循環(huán)次數(shù)。
?在每隔一定循環(huán)次數(shù)（如每10%的總循環(huán)數(shù)）后，進行一次嚴格的密封性能試驗，測量閥門的泄漏率是否在允許范圍內(nèi)。
?完成所有循環(huán)后，對閥門進行最終的外觀檢查、尺寸測量和密封試驗。
?拆卸閥門，檢查內(nèi)部密封面、閥桿、軸承等關(guān)鍵部件的磨損情況。
四、 測試的關(guān)鍵參數(shù)
?測試壓力： 通常為38°C下的公稱壓力的1.1倍。
?循環(huán)次數(shù)： 根據(jù)閥門等級和標準要求，可從最低200次到上萬次不等。
?測試介質(zhì)溫度： 常溫或模擬工況溫度。
?泄漏率標準： 不同密封等級（如ISO 5208規(guī)定的等級A到G）允許的泄漏量差異很大，從“零泄漏”到允許少量滴漏。
五、 測試的重要性與意義
?對制造商而言： 是產(chǎn)品質(zhì)量控制、品牌信譽和產(chǎn)品認證的基石。
?對用戶而言： 是采購決策的重要依據(jù)，確保了閥門在關(guān)鍵裝置（如化工廠的反應(yīng)釜、長輸管線的主線切斷閥）中的長期可靠性，避免因閥門失效導致的非計劃停機、安全事故和環(huán)境污染。