關于閥門PR2性能(高溫高壓)鑒定試驗系統的參考解決方案

2018-11-05 0

一、系統概述:

億威仕公司生產的閥門PR2高溫高壓試驗系統是按照APISPEC6A、GB/T22513等相關標準設計出來的一套大型試驗設備,能夠完成閥門PR2級別的以下試驗:氣壓密封試驗,開啟或操作力矩試驗。閥門室溫開啟/關閉循環動態試驗,閥門最高/最低溫度下的開啟/關閉動態氣壓試驗,閥體壓力/溫度循環試驗等。

二、設計參考標準和規范:

API6A、Spec6A《井口裝置和采油樹設備規范》;

GB/T22513《井口裝置和采油樹規范》;

GB10592《高低溫試驗箱技術條件》。

三、主要技術指標:

1、試驗介質:氮氣、水;

2、額定工作壓力:0~210MPa;

3、壓力傳感器量程高壓傳感器250MPa,低壓傳感器16MPa;

4、輸出回路:氣壓2路,水壓2路;

5、試驗溫度:-70℃~180℃;

6、測溫點:4個,環境溫度2個,閥體溫度2個(可擴充);

7、低溫箱內部尺寸:L3000mm×W1500mm×H3000mm(*可根據用戶閥門大小定制);

8、高低溫箱開門方式:正面開門為手動,頂部自動滑移;

9、執行器最大輸出扭矩:2000N.m;

10、最高轉速:20轉/分鐘。

四、系統組成:

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1、低壓空氣氣源

壓縮空氣氣源為整個試驗室提供潔凈的壓縮空氣,一方面用于驅動各氣動增壓泵、氣動閥,另一方面要滿足制氮機對壓縮空氣的需求。

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2、低壓氮氣氣源

采用變壓吸附技術(簡稱PSA技術),以空氣為原料,以碳分子篩為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附,實現空氣中的氮和氧分離,生產出氮氣。

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3、中壓氮氣氣源

用于將制氮機產生的試驗用低壓氮氣增壓至35MPa后存儲與高壓氣瓶中。

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4、壓力系統(水壓氣壓)

用于水壓與氣壓輸出。

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5、閥門扭矩控制及檢測

用于閥門開關控制及開關時的扭矩控制與測量。

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6、高低溫試驗箱

高低溫試驗箱主要為閥門及其他試驗工件提供高低溫循環環境,采用頂部側滑和正面對開兩種開門方式。

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7、計算機控制系統

用于對試驗設備進行遠程控制,并對溫度、壓力、扭矩等試驗參數進行實時采集與數據存儲,生成試驗報告,并自動生成月報表、季度報表與年度報表。

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8、試驗軟件及測試報告

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9、試驗圖片

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附錄:閥門PR2性能鑒定試驗

序號

試驗項目

試驗方法

驗收要求

PR1級

PR2級

1

閥座密封試驗

1)壓力從零升壓至額定壓力,第一次穩壓3min,

2)減壓至零;

3)再次升壓至額定壓力,第二次穩壓3min;

雙向閥門的每一方向均應試驗。

保壓期內符合接受準則a)要求

保壓期內符合接受準則a)要求

2

閥門室溫開啟/關閉

循環動態試驗

下游端充滿試驗介質(壓力≤1%)、上游端施額定壓力、全壓差下開啟、在≥50%試驗壓力下完全關閉;

止回閥在下游端施加額定壓力,上游端通大氣,而后泄壓至≤1%的壓力,重復循環以上步驟。

3次壓力循環;并符合制造廠操作力或扭矩要求

160次壓力循環;并符合制造廠操作力或扭矩要求

3

室溫下的

低壓閥座試驗

5%~10%的額定工作壓力下保壓

客觀證據

保壓1h;并符合接受準則a)要求

4

高/低溫循環

氣壓動壓試驗

1)在室溫和大氣壓力下開始升溫至最高溫度。

2)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

3)降溫至最低溫度。

4)施加試驗壓力,至少一小時,而后泄壓。

5)升溫至室溫。

6)在室溫下施加試驗壓力,并且在升至最高溫度期間,保持壓力在試驗壓力的50%~100%。

7)在試驗壓力下最少保壓期一小時。

8)在保持試驗壓力的50%~100%時,降低溫度至最低溫度。

9)在試驗壓力下最少保壓期一小時。

10)升溫至室溫,升溫期間保持試驗壓力50%~100%。

11)泄壓,再升溫至最高溫度。

12)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

13)降溫至最低溫度。

14)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

15)升溫至室溫。

客觀證據

保壓期內符合接受準則b)、c)要求

5


16)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

17)施加5%~10%的試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。



6

閥門最高/最低溫度下的開啟/關閉動態氣壓試驗

閥門的此方法代替"高/低溫循環氣壓動壓試驗"。

用氣體作為試驗介質,下游端充滿試驗介質(≤1%試驗壓力)、上游端加壓至額定工作壓力,全壓差下開啟,在≥50%試驗壓力下完全打開后再完全關閉,關閉后下游端泄壓至≤1%試驗壓力,重復循環以上步驟。測量和記錄在循環開始及結束時的開啟扭矩和轉動扭矩。

PR1級產品有客觀證據;PR2級產品進行高/低溫下各20次循環

客觀證據

符合制造廠操作力或扭矩要求

7

最高/最低溫度下閥體氣壓試驗

閥部分開啟,止回閥應從上游端試驗。施加額定工作壓力,

客觀證據

保壓1h;并符合接受準則c)要求

8

最高/最低溫度下閥座氣壓試驗

額定工作壓力下保壓,止回閥從下游端試驗

客觀證據

保壓1h;并符合接受準則c)要求

9

最高/最低溫度下閥座低壓試驗

在5%~10%額定壓力的壓力下保壓;止回閥從下游端試驗

客觀證據

保壓1h;并符合接受準則c)要求

10

閥體壓力/溫度循環

1)在室溫下施加試驗壓力,并且在溫度升至最高溫度期間,保持壓力在試驗壓力的50%~100%。

2)在試驗壓力下最少保壓期一小時。

3)在保持試驗壓力的50%~100%時,降低溫度至最低溫度。

4)在試驗壓力下最少保壓期一小時。

5)升溫至室溫,升溫期間保持試驗壓力的50%~100%。

6)泄壓,再升溫至最高溫度。

7)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

8)降溫至最低溫度。

9)施加試驗壓力,至少保壓期一小時,而后泄壓。

10)升溫至室溫

客觀證據

保壓期內符合接受準則b)、c)要求

11

室溫下的閥體/閥座的保壓/低壓試驗

1)閥體保壓試驗:施加額定壓力,保壓1h(止回閥在上游端加壓);

2)閥座保壓試驗:施加額定壓力,保壓15min(止回閥在下游端加壓)。

3)閥體低壓試驗:施加5%~10%的額定工作壓力,保壓期1h(止回閥從上游端試驗);

4)閥座低壓試驗:施加5%~10%的額定壓力,保壓1h(止回閥在下游端加壓),雙向閥應每一方向進行。被試件浸沒在水池中進行

客觀證據

保壓期內符合接受準則a)、b)要求

12

閥體靜水壓密封試驗a)

試驗壓力應為閥的額定工作壓力MPa。閥體試驗應包括三部分:

a)初始保壓期3min;

b)降壓至零;

c)再次保壓期15min。

保壓期內符合接受準則a)要求

保壓期內符合接受準則a)要求

13

室溫下的閥體氣壓密封試驗a)

試驗裝置完全浸沒在水中,閥門部分開啟。試驗壓力應為閥的額定工作壓力,閥體試驗應包括三部分:

a)初始保壓期3min;

b)降壓至零;

d)再次保壓期15min。

保壓期內符合接受準則b)要求

保壓期內符合接受準則b)要求

14

閥座靜水壓密封試驗(第二次)a)

雙向安裝的閥應從兩個方向進行。單向安裝的閥應按欲安裝的方向進行試驗。

試驗壓力應為閥的額定工作壓力,閥座試驗應包括以下三個部分:

a)初始保壓期3min;

b)降壓至零;

c)再次保壓期15min。

保壓期內符合接受準則a)要求

保壓期內符合接受準則a)要求

15

閥座氣壓試驗a)

試驗裝置完全浸沒在水中,雙向安裝的閥應從兩個方向進行。單向安裝的閥應按欲安裝的方向進行試驗。試驗的另一側通大氣。試驗壓力應為閥的額定工作壓力。閥體試驗應包括三部分:

a)初始保壓期3min;

b)降壓至零;

c)再次保壓期15min。

保壓期內符合接受準則b)要求

保壓期內符合接受準則b)要求

16

操作力或扭矩

按制造廠規范進行(止回閥不適用)

客觀證據

符合制造廠的規范

16

操作力或扭矩

按制造廠規范進行(止回閥不適用)

客觀證據

符合制造廠的規范

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