造成我國安全閥技術水平相對落后的關鍵問題是安全閥熱態試驗技術的落后。安全閥是
“小閥門、大臺架”。安全閥熱態試驗臺架包含鍋爐、容器、控制閥和控制系統,造價近億
元,試驗技術遠比安全閥本身復雜得多。目前,安全閥熱態試驗主要是依照美國標準ASME
PTC 25,此標準規定了對試驗過程和測試精度的要求,但如何實試驗過程則是一大挑戰。安全
閥熱態試驗裝置最早出現在美國。目前美國Tyco公司分別在Stafford、Wrentham等地建有熱態
試驗臺架。建于Wrentham的試驗臺架始建于1949年,后來逐步完善,試驗介質為飽和蒸汽,
設計壓力10.3MPa。建于Stafford的試驗臺架,試驗介質為飽和蒸汽,最大試驗壓力10.2MPa。
美國以上試驗臺架存在進行大口徑、大排量安全閥熱態試驗中存在安全閥頻跳問題。即安全閥
在一次測試過程中會出現多次的開啟與回座,試驗過程將對安全閥的密封面將造成顯著的損
傷。另一方面,安全閥設計和制造工藝不合理也會造成安全閥的頻跳,此是安全閥所需嚴格避
免的產品缺陷。而由于試驗裝置和方法的不足所帶來的安全閥測試中的頻跳將會掩蓋產品本身
的問題,這去在安全閥的實際使用中埋下重大安全隱患。
中國合肥通機械檢測院和國家特種泵閥工程技術研究中心具有安全閥的型式試驗資質,
但沒有以蒸汽為介質的熱態試驗系統。國內共有3套熱態安全閥試驗臺架建,都采用實驗臺架
整體升壓直至安全閥起跳,進而測量安全閥機械性能的方法,安全閥業內稱之為“自由膨脹
法”。三套臺架分別建在上海閥門廠、哈爾濱鍋爐有限公司、中國船舶工業711所。 “自由膨
脹法”不符合ASME PTC 25標準的要求,存在如下的缺點:
(1) 自由膨脹無法滿足高參數、大排量安全閥試驗過程中穩定排放的要求;
(2) 采用自由膨脹法,造成整定壓力和排放壓力測量值相同,無法準確測量排放壓力;
(3) 安全閥測量的額定開高比實際值偏低。
另外,一個非常嚴重的問題是中國尚沒有安全閥熱態試驗臺架能夠測量安全閥的排量系
數。安全閥的排量系數是安全閥設計的核心,決定了安全閥的設計。我國由于沒有可以測試安
全閥熱態排量系數的試驗臺架和技術,所以長期只能走模仿外國產品特別是美國產品的道路。
設計大多只進行強度校核,沒有核心技術,產品技術一直處于低端水平。
華東理工大學經過多年攻關開發出了先進的高參數并符合ASME標準的安全閥熱態試驗臺
架, 打破了國外的壟斷。
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