經(jīng)過對上面所介紹的安全閥試驗項目以及規(guī)定的研究分析(安全閥的動作性能試驗和排量試驗),雖然ISO和ASME 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定在某些方面有一些不同,但根據(jù)安全閥試驗所需的基本要求,考慮到我國的具體國情以及國內(nèi)安全閥的使用廠家,應(yīng)以美國標(biāo)準(zhǔn)ASME為基礎(chǔ),建立以以下參數(shù)為基準(zhǔn)的試驗臺,來滿足國內(nèi)安全閥試驗與研究的需要。

1、適應(yīng)不同要求的試驗臺

        為滿足上述規(guī)定,至少建立以下幾個適應(yīng)不同要求的試驗臺。

        (1)建立一個具有能滿足安全閥實際設(shè)計壓力的高參數(shù)、蓄壓容器在2～5m3 的小容量的蒸汽試驗臺。進(jìn)行安全閥的動作性能試驗。

        (2)由于鍋爐的蒸發(fā)量與蓄壓容器的容量無直接關(guān)系,在做排量試驗時,需要一個10～40m3 的蓄壓容器進(jìn)行排量試驗。

        (3)為了降低試驗費用,在標(biāo)準(zhǔn)允許的情況下,建立一個冷態(tài)空氣試驗臺,蓄壓罐的容積視安全閥的規(guī)格以及在整定壓力下kg/ s和排放時間而定。

2、試驗用介質(zhì)

        對于鍋爐安全閥,要用干飽和蒸汽進(jìn)行動作性能試驗的試驗,排汽能力(排放系數(shù))的試驗可用干飽和蒸汽,也可用空氣或其他氣體進(jìn)行試驗。而制造廠的出廠檢驗也可用蒸汽試驗,也可用空氣進(jìn)行。其檢查項目為啟跳壓力、回座壓力、行程、密封性以及動作特性的重復(fù)性能。

3、試驗用壓力

(1)動作性能試驗

        在試驗設(shè)備允許的條件下,可按閥門的實際工作壓力進(jìn)行整定,一般其設(shè)計壓力P = 18MPa,也可以在較低的壓力(一般為實際整定壓力的39% ～70% ) ,對于亞臨界以上的參數(shù)鍋爐的動作性能試驗,可借助液壓或啟動輔助裝置進(jìn)行整定,但采用這種方法進(jìn)行的試驗不會得到回座壓力,那么要想得到真正的啟閉壓差,只能在有足夠容量的試驗臺上進(jìn)行。

(2)排量試驗

        對于安全閥的排量試驗, ASME Code Sec1 ⅧUG - 131規(guī)定了具體的試驗壓力“排放量認(rèn)證試驗時的壓力不得比整定壓力大3%或2p si (15kPa) ,取兩者中的較大值。應(yīng)將安全閥或安全泄放閥的回座壓差調(diào)整到不大于整定壓力的4% ⋯⋯”。但有些資料介紹,美國經(jīng)ASME批準(zhǔn)的蒸汽流量實驗室的最大能力范圍為800p sia (5.6MPa)試驗壓力。實際應(yīng)用的試驗壓力全部在700p sia ( 4.9MPa) 壓力以下,大多數(shù)在較低壓力100p sia ( 0.7MPa)下測量流量。由此,排量試驗臺的試驗壓力的設(shè)計壓力為215MPa較為合適。

(3)建立試驗臺應(yīng)注意的問題

        由于各個標(biāo)準(zhǔn)對試驗臺的要求不同,如ASME規(guī)定的排量試驗“應(yīng)使用干飽和蒸汽”, ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排量試驗除用蒸汽以外,還可以用空氣或其他氣體,ASME Code Sec. Ⅷ UG - 131 ( b) ( 1)也規(guī)定了“可壓縮流體泄壓閥排量的認(rèn)證,應(yīng)采用干飽和蒸汽、空氣或氣體進(jìn)行”。日本J IS B8210標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定同ISO一樣,允許用蒸汽和空氣進(jìn)行。由此可見,建立一個什么樣的試驗臺,應(yīng)用的試驗介質(zhì)必須嚴(yán)格執(zhí)行一個標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。根據(jù)多年在建立流阻試驗臺和安全閥熱態(tài)性能試驗臺的過程中得到的經(jīng)驗證明,當(dāng)用空氣作為介質(zhì)進(jìn)行試驗時,應(yīng)注意其換算方法。

        在數(shù)據(jù)整理的過程中,通過對用空氣和蒸汽所進(jìn)行的安全閥排放量系數(shù)的測試與計算結(jié)果,得到其測試數(shù)據(jù)是很相近的。雖然利用尖銳孔板作為節(jié)流元件時,蒸汽的排放量系數(shù)較為空氣的排放量系數(shù)略小,但其誤差不超過5%。由于安全閥排放部位的結(jié)構(gòu)是介于噴嘴與孔板之間的節(jié)流件形式,因此,用空氣作為介質(zhì)測試安全閥的排放量系數(shù)是完全可行的。國外對安全閥的排放能力與試驗壓力的關(guān)系進(jìn)行過研究,其結(jié)論是排放能力與試驗壓力偏差不大。

        在低于實際工作壓力的壓力下試驗時,由于計算排放能力是應(yīng)用等熵流量公式,為了方便將介質(zhì)的絕熱指數(shù)K簡化為常數(shù),因而會產(chǎn)生一些偏差。對于這個偏差, ASME 對當(dāng)壓力在1 500 ～ 3 200p sia(10.5～22.5MPa)之間用過熱蒸汽修正系數(shù)給予了修整。同時,ASME明確規(guī)定了“應(yīng)將進(jìn)行試驗的9個閥門的系數(shù)KD 的平均值乘以0.9作為此種形式閥門的排放系數(shù)”。這就大大彌補(bǔ)了在試驗過程中的偏差。