铁制闸阀检测

铁制闸阀检测技术指南

铁制闸阀是工业管道系统中广泛应用的关键启闭部件,其性能的可靠性直接关系到系统的安全运行与效率。为确保阀门满足设计和使用要求,必须进行系统、规范的检测。以下重点介绍铁制闸阀的核心检测项目:

一、 外观质量检测

  1. 表面状况: 检查铸造或锻造表面是否存在裂纹、缩孔、夹渣、气孔、冷隔等铸造缺陷,以及加工表面的划伤、碰伤。
  2. 铸造标识: 核对阀体上铸造的压力等级、材料牌号、规格尺寸等永久性标志是否、准确、完整。
  3. 涂层与防腐: 检查阀体外部防腐涂层(如油漆、环氧涂层)的完整性、均匀性、附着力和有无脱落、流挂、漏涂现象。内部防锈油层或涂层是否均匀覆盖。
  4. 结构完整性: 检查阀体、阀盖、法兰连接部位、支架等是否有明显的变形、损伤。
  5. 清洁度: 检查阀门内腔、通道、法兰密封面等关键部位是否存在泥沙、焊渣、铁屑等异物。

二、 尺寸与几何公差检测

  1. 关键尺寸:
    • 阀体连接端尺寸:法兰连接阀门需测量法兰外径、螺栓孔中心圆直径、螺栓孔数量及孔径、法兰厚度、密封面宽度等;螺纹连接阀门需检测螺纹尺寸(如外径、螺距)和旋合长度。
    • 结构长度:测量阀门两端连接面之间的距离,确保符合标准或设计要求。
    • 阀杆直径:测量阀杆关键部位的直径。
    • 阀杆升降行程:测量闸板从全关到全开位置阀杆的移动距离。
    • 手轮/操作机构尺寸:检查相关尺寸是否符合操作需求。
  2. 几何公差:
    • 法兰密封面平行度:检查两端法兰密封面的平行度。
    • 法兰螺栓孔位置度:检查螺栓孔分布圆的圆心位置和孔间距偏差。
    • 阀杆直线度:检测阀杆是否有弯曲变形。
    • 法兰密封面粗糙度:使用粗糙度仪测量密封面的表面质量。

三、 材质与化学成分分析(必要时)

  1. 材质验证: 通常通过光谱分析仪(如便携式XRF光谱仪)对阀体、阀盖、闸板、阀杆等主要承压件的材质进行快速验证,确保符合设计要求(如灰铸铁HT200/250,球墨铸铁QT400-18/450-10等)。
  2. 化学成分分析(重要或怀疑时): 对关键部件取样进行实验室化学元素成分分析,确保符合相关材料标准。

四、 压力试验(核心性能测试)

铁制闸阀必须进行严格的壳体强度试验和密封性能试验。

  1. 壳体强度试验:
    • 目的: 验证阀体、阀盖等承压部件在高压下的结构强度和整体密封性(不包括阀座密封)。
    • 方法: 阀门处于半开或全开状态,封闭两端出口(或一端安装盲板,另一端加压),向阀腔内充满水或其他规定介质。
    • 压力: 通常为公称压力(PN)的1.5倍或设计压力的1.5倍(具体依据相关标准)。
    • 保压时间: 达到规定压力后,保持压力稳定不少于规定时间(如按标准要求)。
    • 合格标准: 试验期间,阀体、阀盖及连接处不得有可见渗漏(出汗现象不计)、永久变形或结构损伤。
  2. 上密封试验(带上密封结构的阀门):
    • 目的: 测试阀门在全开状态下,阀杆填料函上方预留密封面的密封性能(防止介质沿阀杆向外泄漏的备用密封)。
    • 方法: 阀门全开,保持阀腔内充满介质并加压(通常等同于壳体试验压力),松开填料压盖使填料完全不起密封作用。
    • 合格标准: 在试验持续时间内,填料压盖上方的阀杆部位(上密封区域)无可见泄漏。
  3. 低压气密封试验(初始泄漏检查):
    • 目的: 在高压密封试验前,快速初步检查主要密封点(阀座、阀杆填料)是否存在明显泄漏点。
    • 方法: 阀门全关状态,一端封闭,另一端注入低压气体(通常为0.4-0.7MPa的压缩空气或惰性气体),阀杆位置置于部分开启状态(模拟操作状态)或按标准要求。
    • 检测: 将阀门浸入水池或涂抹检漏液(肥皂水),观察阀座密封面周围、阀杆填料处是否有气泡产生。
  4. 高压密封试验(主密封性能):
    • 目的: 在接近或等于工作压力的条件下,严格检测阀座密封和阀杆填料密封的性能。
    • 方法:
      • 阀座密封: 阀门处于全关状态,一端封闭,另一端注入试验介质(通常是水),加压至规定值(一般为公称压力PN的1.1倍或设计压力的1.1倍)。分别从入口端加压检测出口端密封(正向试验),以及从出口端加压检测入口端密封(反向试验)。对于双密封面阀门,两端需分别进行正向和反向试验。
      • 阀杆填料密封: 进行阀座密封试验时,阀门处于全关状态并加压,同时检测阀杆填料处有无泄漏。通常要求填料在密封试验压力下无可见泄漏(或泄漏率符合标准规定)。
    • 保压时间: 达到规定压力后,保持压力稳定不少于规定时间。
    • 合格标准: 阀座密封面处及阀杆填料函处允许的泄漏量或泄漏率应符合相关产品标准或采购规范的要求(如无可见滴漏或规定时间内允许的滴数)。

五、 操作性能检测

  1. 启闭灵活性: 在空载(无水压)状态下,用手轮或指定操作机构进行阀门全开和全关操作数次。检查阀门开启和关闭过程中是否顺畅、有无卡阻、跳跃、爬行等现象。闸板应能到达全开和全关位置。
  2. 启闭扭矩: 使用扭矩扳手测量阀门从关闭状态开启到最大行程、以及从全开状态关闭到完全密封所需的扭矩值。该扭矩值应在设计允许范围内,并记录作为参考。
  3. 位置指示: 检查阀门开度指示器(如有)或阀杆螺纹露出的位置是否与闸板的实际开度一致。

六、 无损检测(根据要求或标准规定)

  1. 磁粉检测(MT): 主要用于检测阀体、阀盖、法兰根部等铁磁性材料表面的裂纹、夹渣等缺陷。
  2. 渗透检测(PT): 用于检测非多孔性材料表面开口缺陷(裂纹、气孔等),适用于所有材料表面。
  3. 超声波检测(UT): 主要用于检测铸件内部的缩孔、疏松、裂纹等体积型缺陷,以及测量壁厚。

检测注意事项

  • 安全第一: 压力试验必须在安全区域内进行,配备防护设施,操作人员不得处于受压件的前方或侧面。严格按照操作规程升压、保压和泄压。
  • 环境温度: 水压试验时,水温应高于环境露点温度,以防止阀门表面结露干扰泄漏判断。
  • 仪表精度: 使用的压力表、扭矩扳手等测量仪表需在校准有效期内,精度满足要求。
  • 记录完整: 详细记录检测项目、试验压力、保压时间、检测结果(合格与否、泄漏情况、扭矩值等)、检测日期和操作人员。
  • 标准依据: 所有检测项目的方法、压力值、保压时间、合格判定标准均应严格遵循适用的国家标准、行业标准或经双方确认的采购技术规范。

通过实施以上全面、严谨的检测项目,可以有效评估铁制闸阀的制造质量和使用性能,确保其满足管道系统的安全、可靠运行要求。检测结果应作为阀门验收、安装前检验和维护保养的重要依据。