氢气加氢站用单向阀的性能试验方法:
1、试验项目
单向阀应进行的试验项目如表 1 所示。
表 1 单向阀试验项目
项目 | 试验方法及合格指标 |
极限温度压力循环试验 | 2 |
泄漏试验 | 3 |
故障压力循环试验 | 4 |
耐压性试验 | 5 |
扭矩试验 | 6 |
弯曲试验 | 7 |
非金属密封件氢气相容性试验 | 8 |
2、极限温度压力循环试验
2.1 试验方法
封堵单向阀出气口,从其进气口充入氢气至(P~1.03P)。之后从单向阀进气口泄压,并打开出气口释放压力。在室温下,对单向阀进行上述循环 100 000 次,压力循环频率应不超过 10次/min。之后分别在 -40℃(+0/-3℃)的温度下进行 1000 次循环,在 85℃(+3/-0℃)的温度下进行 1000 次循环。
2.2 合格指标
完成 102 000 次循环后,阀门应符合"3、泄漏试验"和"5、耐压性试验"的要求。
3、泄漏试验
3.1 试验方法
3.1.1 外部泄漏试验
按规定进行外部泄漏试验。
3.1.2 内部泄漏试验
用管路连接单向阀出气口,并将单向阀进气口与气源连接。调节阀门,使其处于打开状态,在下列规定的试验温度下静置 1h 后,充入氢气至不同试验压力,保压 1min:
a)高温:在温度不低于 85℃、不低于 P、不高于 0.1P 的试验压力下;
b)低温:在温度不高于 -40℃、不低于 P、不高于 0.1P 的试验压力下。
3.2 合格指标
单向阀若在规定的试验时间内无气泡产生,则通过试验,若检测到气泡,则应继续保压,24h 后密度下降不超过初始密度的1%。
4、故障压力循环试验
4.1 故障压力循环试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在室温下从阀门进气口充入氢气进行 10 次循环。循环压力下限应在(0.05P~1.1P)内,循环压力上限应不低于 1.1P。压力循环频率应不超过 10次/min。之后,阀门按规定进行泄漏试验。
4.2 合格指标
阀门在故障压力循环试验过程中,不得发生泄漏或破裂,经泄漏试验后应符合规定。
5、耐压性试验
5.1 耐压性试验试验方法
5.1.1 耐压试验
封堵阀门出气口,将阀门进气口与压力源连接,打开阀门,在室温下对阀门进气口缓慢施加至 1.5P(+2/0MPa)的液压,并保压 10min。
5.1.2 静水压强度试验
阀门按 5.1 条规定进行耐压试验后,在室温下继续加液压至 2.4P(+2/0MPa),并保压 1min。
5.2 合格指标
阀门在耐压试验过程中,不得发生泄漏;在静水压强度试验过程中,不得发生泄漏或破裂。
6、扭矩试验
6.1 扭矩试验方法
用卡具固定阀门后,用力矩扳手或其他能够设定扭矩的装置对阀门施加 1.5 倍设计最大扭矩,然后按规定进行泄漏试验。
6.2 合格指标
阀门不得发生变形、破裂,经泄漏试验后应符合规定。
7、弯曲试验
7.1 弯曲试验方法
试验步骤如下:
a)将阀门安装在试验装置上,如图 1 所示。阀门进气口与气源连接,进气口管路长度应不小于 300mm,阀门出气口应与刚性支撑连接,支撑面距离阀门出气口应不小于 25mm;
b)检查阀门进出气口连接的密封性,若存在泄漏应重新安装;
c)调节阀门,使阀门处于关闭状态,从阀门入口充入氢气至 0.05P,然后在距离阀门进气口 300mm 处施按表 2 规定施加载荷。15min 后在不移除载荷的情况下,按规定进行泄漏试验;
d)重复 4 次上述 c)的操作,每次卸去载荷,并调整水平轴旋转阀门 90°,调节使阀门打开和关闭各 3 次;
e)拆下阀门按规定进行泄漏试验。
表 2 弯曲试验载荷
管路外径/mm | 重量/kg |
3.18 | 0.9 |
6.95 | 1.6 |
9.53 | 2.3 |
12.7 | 4.5 |
19.1 | 8.2 |
25.4 | 14.5 |
图 1 弯曲试验示意图
7.2 合格指标
阀门在弯曲试验过程中不得发生变形、泄漏和破裂,经泄漏试验后应符合规定。
8、非金属密封件氢气相容性试验
8.1 非金属密封件氢气相容性试验方法
封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在室温下,充入氢气至公称工作压力P,并保持压力。70h 后,在 1s 内降压至大气压力。试验后,阀门应按规定进行泄漏试验。
8.2 合格指标
阀门若在规定的试验时间内无气泡产生,则通过试验,若检测到气泡,则应继续保压,24h 后密度下降不超过初始密度的1%。