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  • 关于阀门PR2性能(高温高压)鉴定试验系统的参考解决方案

    2018-11-05 0

    一、系统概述:

    亿威仕公司生产的阀门PR2高温高压试验系统是按照APISPEC6A、GB/T22513等相关标准设计出来的一套大型试验设备,能够完成阀门PR2级别的以下试验:气压密封试验,开启或操作力矩试验。阀门室温开启/关闭循环动态试验,阀门最高/最低温度下的开启/关闭动态气压试验,阀体压力/温度循环试验等。

    二、设计参考标准和规范:

    API6A、Spec6A《井口装置和采油树设备规范》;

    GB/T22513《井口装置和采油树规范》;

    GB10592《高低温试验箱技术条件》。

    三、主要技术指标:

    1、试验介质:氮气、水;

    2、额定工作压力:0~210MPa;

    3、压力传感器量程高压传感器250MPa,低压传感器16MPa;

    4、输出回路:气压2路,水压2路;

    5、试验温度:-70℃~180℃;

    6、测温点:4个,环境温度2个,阀体温度2个(可扩充);

    7、低温箱内部尺寸:L3000mm×W1500mm×H3000mm(*可根据用户阀门大小定制);

    8、高低温箱开门方式:正面开门为手动,顶部自动滑移;

    9、执行器最大输出扭矩:2000N.m;

    10、最高转速:20转/分钟。

    四、系统组成:

    122.jpg

    1、低压空气气源

    压缩空气气源为整个试验室提供洁净的压缩空气,一方面用于驱动各气动增压泵、气动阀,另一方面要满足制氮机对压缩空气的需求。

    123.jpg

    2、低压氮气气源

    采用变压吸附技术(简称PSA技术),以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附,实现空气中的氮和氧分离,生产出氮气。

    124.jpg

    3、中压氮气气源

    用于将制氮机产生的试验用低压氮气增压至35MPa后存储与高压气瓶中。

    125.jpg

    4、压力系统(水压气压)

    用于水压与气压输出。

    126.jpg

    5、阀门扭矩控制及检测

    用于阀门开关控制及开关时的扭矩控制与测量。

    127.jpg

    6、高低温试验箱

    高低温试验箱主要为阀门及其他试验工件提供高低温循环环境,采用顶部侧滑和正面对开两种开门方式。

    128.jpg

    7、计算机控制系统

    用于对试验设备进行远程控制,并对温度、压力、扭矩等试验参数进行实时采集与数据存储,生成试验报告,并自动生成月报表、季度报表与年度报表。

    129.jpg

    8、试验软件及测试报告

    130.jpg

    131.jpg

    9、试验图片

    132.jpg

    附录:阀门PR2性能鉴定试验

    序号

    试验项目

    试验方法

    验收要求

    PR1级

    PR2级

    1

    阀座密封试验

    1)压力从零升压至额定压力,第一次稳压3min,

    2)减压至零;

    3)再次升压至额定压力,第二次稳压3min;

    双向阀门的每一方向均应试验。

    保压期内符合接受准则a)要求

    保压期内符合接受准则a)要求

    2

    阀门室温开启/关闭

    循环动态试验

    下游端充满试验介质(压力≤1%)、上游端施额定压力、全压差下开启、在≥50%试验压力下完全关闭;

    止回阀在下游端施加额定压力,上游端通大气,而后泄压至≤1%的压力,重复循环以上步骤。

    3次压力循环;并符合制造厂操作力或扭矩要求

    160次压力循环;并符合制造厂操作力或扭矩要求

    3

    室温下的

    低压阀座试验

    5%~10%的额定工作压力下保压

    客观证据

    保压1h;并符合接受准则a)要求

    4

    高/低温循环

    气压动压试验

    1)在室温和大气压力下开始升温至最高温度。

    2)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    3)降温至最低温度。

    4)施加试验压力,至少一小时,而后泄压。

    5)升温至室温。

    6)在室温下施加试验压力,并且在升至最高温度期间,保持压力在试验压力的50%~100%。

    7)在试验压力下最少保压期一小时。

    8)在保持试验压力的50%~100%时,降低温度至最低温度。

    9)在试验压力下最少保压期一小时。

    10)升温至室温,升温期间保持试验压力50%~100%。

    11)泄压,再升温至最高温度。

    12)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    13)降温至最低温度。

    14)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    15)升温至室温。

    客观证据

    保压期内符合接受准则b)、c)要求

    5


    16)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    17)施加5%~10%的试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。



    6

    阀门最高/最低温度下的开启/关闭动态气压试验

    阀门的此方法代替"高/低温循环气压动压试验"。

    用气体作为试验介质,下游端充满试验介质(≤1%试验压力)、上游端加压至额定工作压力,全压差下开启,在≥50%试验压力下完全打开后再完全关闭,关闭后下游端泄压至≤1%试验压力,重复循环以上步骤。测量和记录在循环开始及结束时的开启扭矩和转动扭矩。

    PR1级产品有客观证据;PR2级产品进行高/低温下各20次循环

    客观证据

    符合制造厂操作力或扭矩要求

    7

    最高/最低温度下阀体气压试验

    阀部分开启,止回阀应从上游端试验。施加额定工作压力,

    客观证据

    保压1h;并符合接受准则c)要求

    8

    最高/最低温度下阀座气压试验

    额定工作压力下保压,止回阀从下游端试验

    客观证据

    保压1h;并符合接受准则c)要求

    9

    最高/最低温度下阀座低压试验

    在5%~10%额定压力的压力下保压;止回阀从下游端试验

    客观证据

    保压1h;并符合接受准则c)要求

    10

    阀体压力/温度循环

    1)在室温下施加试验压力,并且在温度升至最高温度期间,保持压力在试验压力的50%~100%。

    2)在试验压力下最少保压期一小时。

    3)在保持试验压力的50%~100%时,降低温度至最低温度。

    4)在试验压力下最少保压期一小时。

    5)升温至室温,升温期间保持试验压力的50%~100%。

    6)泄压,再升温至最高温度。

    7)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    8)降温至最低温度。

    9)施加试验压力,至少保压期一小时,而后泄压。

    10)升温至室温

    客观证据

    保压期内符合接受准则b)、c)要求

    11

    室温下的阀体/阀座的保压/低压试验

    1)阀体保压试验:施加额定压力,保压1h(止回阀在上游端加压);

    2)阀座保压试验:施加额定压力,保压15min(止回阀在下游端加压)。

    3)阀体低压试验:施加5%~10%的额定工作压力,保压期1h(止回阀从上游端试验);

    4)阀座低压试验:施加5%~10%的额定压力,保压1h(止回阀在下游端加压),双向阀应每一方向进行。被试件浸没在水池中进行

    客观证据

    保压期内符合接受准则a)、b)要求

    12

    阀体静水压密封试验a)

    试验压力应为阀的额定工作压力MPa。阀体试验应包括三部分:

    a)初始保压期3min;

    b)降压至零;

    c)再次保压期15min。

    保压期内符合接受准则a)要求

    保压期内符合接受准则a)要求

    13

    室温下的阀体气压密封试验a)

    试验装置完全浸没在水中,阀门部分开启。试验压力应为阀的额定工作压力,阀体试验应包括三部分:

    a)初始保压期3min;

    b)降压至零;

    d)再次保压期15min。

    保压期内符合接受准则b)要求

    保压期内符合接受准则b)要求

    14

    阀座静水压密封试验(第二次)a)

    双向安装的阀应从两个方向进行。单向安装的阀应按欲安装的方向进行试验。

    试验压力应为阀的额定工作压力,阀座试验应包括以下三个部分:

    a)初始保压期3min;

    b)降压至零;

    c)再次保压期15min。

    保压期内符合接受准则a)要求

    保压期内符合接受准则a)要求

    15

    阀座气压试验a)

    试验装置完全浸没在水中,双向安装的阀应从两个方向进行。单向安装的阀应按欲安装的方向进行试验。试验的另一侧通大气。试验压力应为阀的额定工作压力。阀体试验应包括三部分:

    a)初始保压期3min;

    b)降压至零;

    c)再次保压期15min。

    保压期内符合接受准则b)要求

    保压期内符合接受准则b)要求

    16

    操作力或扭矩

    按制造厂规范进行(止回阀不适用)

    客观证据

    符合制造厂的规范

    16

    操作力或扭矩

    按制造厂规范进行(止回阀不适用)

    客观证据

    符合制造厂的规范

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