阀门耐火性能试验导则DB41／T 1265-2016.pdf

ICS 23.060.01 J 16 DB41 河南省 地 方 标 准 DB 41/T 1265 2016 阀门耐火 性能试验 导则 2016-08-11 发布 2016-11-11 实施 河 南 省 质 量 技 术 监 督 局 发布 DB41/T 1265 2016 I 前 言 本标准 按 照GB/T 1.1 2009 给 出的 规则 起草。本标准 由河 南省 阀门 标准 化委员 会提 出并 归口。本标准 主要 起草 单位：国 家 承压阀 门产 品质 量监 督检 验中心、河 南省 锅炉 压力 容 器安全 检测 研究 院、西安航 天动 力研 究所、河 南省建 筑工 程标 准定 额站。本标准 主要 起草 人：党林 贵、张 莲敏、赵 晶、闫军 政、郭 志强、汪 军安、李 俊江。本标准 参加 起草 人：崔卫 东、杨 志刚、王焱、申力、王家 帮、徐鑫、张 举洲、高庆 伟、王仲 强、张伟涛、肖腾、刘 新凯、刘 浩燃、程俊 超、盛秀 丽、孟繁熙、朱 少鹏、郭 勇。DB41/T 1265 2016 1 阀 门耐火 性能试验 导则 1 范围 本 标准 规定 了 阀 门耐 火 性 能试验 的术 语和 定义、试 验目的、一 般要 求、试验 方法、试验 步骤 及 阀门耐火性 能要 求、试验 报告。本 标准 适用 于 阀 门耐 火 性 能试验。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注 日期 的 版本适 用于 本文 件。凡是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有 的修改 单）适用 于本 文件。GB/T 12224 钢 制阀 门 一 般要求 GB/T 12237 石 油、石化 及相关 工业 用的 钢制 球阀 GB/T 19672 管 线阀 门 技 术条件 GB/T 22513 石 油天 然气 工业 钻井 和采 油设 备 井 口装置 和采 油树 3 术语和 定义 3.1 对称阀 座阀 门 沿着通 过阀 体两 端面 的轴 线，在 启闭 件中 线两 侧具 有相同 内部 结构 尺寸 的阀 门。3.2 非对称 阀座 阀门 沿着通 过阀 体两 端面 的轴 线，在 启闭 件中 线两 侧具 有不相 同内 部结 构尺 寸的 阀门。4 试验目 的 用于 测 试和 评价 阀 门 在带 压状态 下在 火烧 期间 及火 烧后的 性能。5 一般要 求 5.1 对称 阀座 结构 的阀 门，只 进行任 一侧 耐火 试验。5.2 非对 称阀 座结 构的 阀门，应按不 同的 流向 安装 并分 别进行 耐火 试验；同一 只 阀门在 第一 次试 验后，可进行 修复，修 复后 进行 相反方 向的 第二 次耐 火试 验。5.3 除止 回阀 外的单 向流 动的 阀门，应按 其指 定流 向 进 行耐火 试验，止 回阀 应在 其指定 流向 的反 方 向进行耐 火试 验。5.4 阀门 在耐 火试 验中 不得 隔 火保护。5.5 如果 被试 阀门 配带 齿轮 箱，进行 带齿 轮箱 阀门 的试 验结果 可以 验证 不带 齿轮 箱的阀 门。DB41/T 1265 2016 2 5.6 除手 动操 作的齿 轮箱 等操 作机构 外的 其他 类型 的阀 门驱动 装置（如 电动 装置、气动 装置 或液 动 装置等），在 本试 验中 应有 特 定的保 护措 施，对这 类驱 动装置 在耐 火试 验中 的状况 不作为 考 核内 容。5.7 阀门 本身 具有 的 压 力泄 放 装置在 耐火 试验 期间 若有 排放，试验 应继 续进 行。5.8 有压 力泄 放装置 的阀 门，在试验 过程 中，排出 的水 或蒸汽 应予 以计 量。泄放 装置排 放到 大气 中 的任何泄 漏都 应被 计为 外漏。如果压 力泄 放装 置设 计为 排向阀 门下 游的 结构 其泄 漏应被 记为 通过 阀座 的 泄漏。5.9 对于 本身 无压力 泄放 装置，但具 有中 腔，并且 两端 阀座均 可密 封的 阀门，必 要时可 增设 中腔 压 力泄放装 置，以避 免异 常升 压引起 的阀 体破 裂。此状 况下压 力泄放 装置 若 动作，应终 止试 验。压 力 泄放装置的设 定压 力的 设置 见6.2.2.3。6 试验方 法 6.1 安全 防护 阀门的 耐火试 验具 有 潜在 的危险 性，由 于试 验阀门 的设计、结构、材 料等因 素以及 试验阀 门 自 身存在的 缺陷 的情 况下 都会 导致阀 体在 试验 过程 中 可 能发生 破裂，因 此，在试 验 场地内 应设 置保障 人 身 安全的保 护措 施。6.2 试验 装置 6.3.1 试验 原理 图 阀门耐 火试 验装 置 见 图1。1235467823221615921141210 131117181920 说明：1 压缩气源；9 阻汽管；1 7 截止阀；2 气体压力调节阀；1 0 试验箱；1 8 截止阀；3 储水罐；1 1 被试阀；1 9 冷凝管；4 液位计；1 2 燃气火焰；2 0 计量筒；5 供水阀；1 3 测温块；2 1 燃气供给阀；6 泄压阀；1 4 火焰热电偶；2 2 冷凝管；7 截止阀；1 5 截止阀；2 3 计量筒。8 压力表；1 6 安全阀；a）用压缩 气体 作为 压力 源的 试验装 置 DB41/T 1265 2016 3 153426 7892322161521111214101317181920 说明：1 增压泵；9 阻汽管；1 7 截止阀；2 压力泄放调节阀；1 0 试验箱；1 8 截止阀；3 储水罐；1 1 被试阀；1 9 冷凝管；4 液位计；1 2 燃气火焰；2 0 计量筒；5 供水阀；1 3 测温块；2 1 燃气供给阀；6 止回阀；1 4 火焰热电偶；2 2 冷凝管；7 截止阀；1 5 截止阀；2 3 计量筒。8 压力表；1 6 安全阀；b）用 泵作 为压 力源 的 试 验装置 图 1 耐火 试验 装置 图 6.3.2 试验 装置 要求 6.2.2.1 试验 装置 不应 有外 力施 加 在被试 阀门 上。6.2.2.2 火源距 被试 阀门与 热电 偶 的距离 应不少 于 150mm。试验 箱 的内壁 与被 试阀门 的水平 距离在 任何地方 应不 小 于150mm，试验箱 上壁 与被 试阀 门距 离应不 小 于 150mm。6.2.2.3 泄压 要求：a)在整个 装置 中，被试 阀门 体 腔内的 压力 由泄 压阀 泄压，以防止 水在 阀体 体腔 内气 化引起 的超 压。泄压阀的设定应是从阀门生产者对同规格阀门做压力试验获得的数据，或是不大于阀门在20时 的最 大工 作压 力 的1.5 倍；b)若可积 存液 体的 中腔 具有 向上游 或下 游泄 放压 力的 装置，必要 时 应 在装 置上 引 出压力 检测 装 置和对空 泄放 口，避免 阀门 自带的 泄压 装置 在试 验中 失灵，导致 阀体 在过 高压 力下破 裂；c)试验过 程中 阀门 本身 泄压 装置失 灵应 进行 记录，对 空泄放 量 应 收集 并 应 计入 外漏 量。6.2.2.4 管道 连接 要求：a)被 试 阀 门 公 称 尺 寸 不 小 于 DN50 的，连 接 管 道 内 径 应 不 小 于 25mm；被 试 阀 门 公 称 尺 寸 小 于 DN50 的，连接 管道 内 径 为 被试阀 门公 称尺 寸的 二分 之一；b)被试阀 门出口 连接 管道内 径应不 小于 15mm。安装 后，应有 一定的 斜度，使阀 座泄漏 出的水 能从管道 内完 全流 出；DB41/T 1265 2016 4 c)与被试 阀门 的连 接处 应保 证有良 好的 密封 性。若有 泄漏，该泄 漏量 不能 作为 阀门外 漏量 的 一 部分进行 计算；d)试验装 置 工 装入 口端 应尽 量处于 阀门 入口 高位，出 口端应 尽量 处于 阀门 低位，以便 于对 阀 门 注水 和 排空 被 试阀 门出 口 端和 工 装之 间 积存 的水，避免 这 部分 水 在耐 火试 验 时加 热 为蒸 汽后被出 口 计量 容 器收 集，从 而计 入 阀门 内 漏量。同 时 避免 冷 却后 内 漏量 积存 在 出口 端 和工 装之间而无法 被收 集到。6.2.2.5 其他 要求：a)试验的 燃料 应采 用气 体燃 料，火 焰应 能完 全将 阀门 包裹；b)火烧过 程持 续时 间 30min，火焰 的温 度应 在 7 50 1000 之 间，火焰 温度 由 6.3.4 中所 规 定的热电 偶和 测温 块进 行监 测；c)火烧过 程中，阀 门内 应有 规定压 力的 水，试验 过程 中记录 阀门 的内 漏量 和外 漏量；d)在火烧 试验 结束，被 试阀 门冷却 后，应进 行水 压试 验，检 查阀 门壳 体、阀座 密封的 泄 漏 情 况。6.3.3 仪表 和计 量器 具 6.2.3.1 装置 中的 压力 表的 满量 程 读数应 为测 量压 力 的 1.5 倍至3 倍 之间，压 力表 的 分辨率 应达 到在任意刻 度能 读到 最大 刻度 值 3%以内 的值。6.2.3.2 测温 块应 使用 碳钢 材料 制 作，尺 寸应 按 图 2 的 规定，在测 温 块 中心 放置 一个 热电偶。管子 外 径1 0.3 壁厚 1.7 3Rc 1/8 或 者R 1/8 螺 纹热电偶插孔919 3.238 3 8 3 8 图 2 测温 块的 尺寸 6.2.3.3 公称 压力 不大 于 PN50，且 公称尺 寸不 大 于 DN100 的 被试阀 门的 测温 装置 安装 位置按 图 3 的要求，阀 体热 电偶 的安 装时 插入阀 体（或阀 盖），插 入 深度为 壁厚 的1/2 或13mm，取两 者的 较小 值，且阀体热电 偶应 处于 图中 两侧 各 60 的范 围内。其它 规格 阀门 的测 温装 置安 装位 置按图 4 的 要求。止回阀测温装 置的 安装 位置 按 图5 至图8 的 要求。DB41/T 1265 2016 5 6 0 6 0 25251324 说明：1 阀体热电偶；2 阀盖热电偶；3 火焰热电偶；4 火焰测温块。图3 不大 于 PN50，且不 大 于DN100 的 被试 阀门 的测 温装置 安装 位置 252525 12 说明：1 火焰热电偶；2 火焰测温块。图4 其他 规格 阀门 测温 装 置安装 位置 DB41/T 1265 2016 6 2525 252525251 2 说明：1 火焰热电偶；2 火焰测温块。图5 公称 尺寸 不大 于 DN150 的法 兰连 接端 止回 阀测 温装置 安装 位置 252525252525251 2 说明：1 火焰热电偶；2 火焰测温块。图6 其他 尺寸 法兰 连接 端 止回阀 测温 装置 安装 位置 DB41/T 1265 2016 7 252525252512 说明：1 火焰热电偶；2 火焰测温块。图7 公称 尺寸 不大 于 DN150 的对 夹连 接止 回阀 测温 装置安 装位 置 2525252512 说明：1 火焰热电偶；2 火焰测温块。图8 其他 尺寸 对夹 连接 止 回阀测 温装 置安 装位 置 6.3 试验 方法 6.3.1 试验 阀门 应首 先经 过 GB/T12224、GB/T12237、GB/T19672、GB/T22513 相 关产 品标准 规定 的常 温试验，各检 验项 目 均 符合 产品标 准要 求后，再 进行 耐火性 能试 验。6.3.2 将被试阀门的两端 用专用工装与 装置 连接，并使阀杆处于水平 状态，连接好被试阀前后 试验管道。单 向流 动的 阀门，应 按其流 向进 行安 装。止回 阀应处 于正 常安 装状 态，且从止 回阀 流向 的 出 口 端 对其施加 试验 压力。6.3.3 定位 火焰、热 电偶、阀 体 热电偶 和测 温块 位置，按 图 3 至 图 8 所示 的指 定 位 置安装。6.3.4 试验 步骤（止 回阀 除外）：a)将阀门 处于 部分 开启 状态，打 开 供水 阀（图1 中的 5）、截止 阀（图1 中的 15、17、18），使 介质流入 装置 排净 空气，当 整个装置 完 全充 满水 后，关闭截 止阀（图 1 中的 15、17、18）和供水阀（图1 中的 5）；DB41/T 1265 2016 8 b)整个装置 用 水加 压，试验 压 力为试 验阀 门 2 0 时最 大 工作压 力 的1.4 倍（向上 圆 整到 0.1MPa）。检 查 试验 装 置的 泄漏 情 况，系 统不 应 有泄 漏。检 查合 格 后 卸 掉 压力，关 闭 试验 阀 门并 且打开截止阀（图1 中的 17），将出口 端 的 水尽 量放 空。6.3.5 止回 阀 试 验步 骤：a)出口端 与 试 验装 置 入 口端 连接，打开 供水 阀（图1 中的 5）、截止 阀（图 1 中的 15），使 介质 流入装置 排净 空气，当 整个 装置完 全充 满水 后，关闭 截止阀（图 1 中的 15）和 供水阀（图 1 中的5）；b)整个装置 用 水加 压，试验 压 力为试 验阀 门 2 0 时最 大 工作压 力 的1.4 倍（向上 圆 整到0.1MPa）。检 查 试验 装 置的 泄漏 情 况，系 统不 应 有泄 漏。检 查合 格 后卸 掉 压力，关 闭 试验 阀 门并 且打开截止阀（图1 中的 17），将出口 端的 水尽 量放 空。6.3.6 若被试阀是上游密 封形式的，应 在阀 门关闭时，确定上游阀座 与下游阀座之间的水量，记录此数据。在耐 火试验 过 程中 这部分 水会 通过 下游 阀座 被计量 筒（图 1 中 20）收 集，在 计算 通过 阀座 的 泄漏量时 应减 掉这 一部 分。6.3.7 在火 烧期 间及 冷却 期间 应 保持规 定的 试验 压力，不超 过 50%的规 定试 验压 力的 瞬时压 力损 失是允许的，但应 在2min 内恢 复，压力 损失 累积 总时 间应 小于 2min。应 按如 下要求给 装置 加压：a)不大 于PN50 的软 密 封阀 门，低压 试验 压力 为 0.2MPa；b)其他压 力级 的阀 门，高压 试验压 力为 阀 门 20 时 最 大允许 工作 压 力 75%；c)止回阀 的试 验压 力见 表 1；d)试验压 力允 许偏 差 10%。表1 止回 阀耐 火试 验时 的试验 压力 止回阀压力级 高压试验压力 MPa 低压试验压力 MPa PN20 P N 7 5%0.2 PN20 1.5 0.2 PN50 3.7 0.34 PN64 5.0 0.48 PN100 7.5 0.72 PN150 11.2 PN250 18.6 PN420 31.0 2000Psi（13.8MPa）10.3 3000Psi（20.7MPa）15.5 5000Psi（34.5MPa）25.9 10000Psi（69.0MPa）51.7 15000Psi（103.5MPa）77.6 20000Psi（138MPa）103.5 注：试验压力允许偏差 10%。6.3.8 记录 液位 计（图 1 中的4）的读 数，清空 计量 筒（图 1 中 的 20、23）。6.3.9 调节 包括 被试 阀门 在内 的 试验装 置，并在 试验 过程 中保持 所要 求的 压力。DB41/T 1265 2016 9 6.3.10 打开 燃料 供应 阀后 点火，在火烧 的 30min 期间 监视 火焰温 度。检 查两 个火 焰 环境热 电偶 平均 温度，从点 火开 始后2min 内 达到 750。保持 其平 均温 度在 7501000 之间，并在整 个 30min 的耐 火期间温 度不 得低 于700。6.3.11 测温 块的 平均 温度 应从 点 火开始 后 15min 内 达到 650，在剩 下的 火烧 期间，保持其 最小 平均温度 为650，并且 温度 不得低 于 560。6.3.12 热电 偶 应 编号 并且 单独 记 录每一 个的 温度 值。火烧 期间，每隔30s 记录 仪器 压力表（图1 中的8）、测 温块、热 电偶 的读 数。6.3.13 在达 到火 烧要 求的 时间 后，关闭 燃料 供应 阀。6.3.14 立刻 计算 收集 在计 量筒（图 1 中的 20、23）中的 水 量，确 定在 火烧 期间 通过 阀座的 泄漏 量。如果试验 阀是 上游 密封 的，还应扣 除收 集在 上游 阀座 与下游 阀座 之间 的水 量。继续用 计量 筒收 集泄漏的水以用来 确定 试验 阀在 火烧 以及冷 却期 间的 外部 泄漏 率。6.3.15 在熄 火后5min 内，用 水强制 冷却 阀门 使其 表面 温度 降到 100 以下，冷 却时 间 应不超 过 10min。记录阀 门表 面温 度强制 冷 却到 100所 需 的时 间。6.3.16 按6.3.7 的要 求检 查并 且 调节阀 门的 试验 压力。记 录液位 计的 读数 并且 确定 计量筒（图 1 中的20）中的 水量。记录 通过 按 标准设 计要 求安 装的 泄压 阀的外 漏量，其数 值用 来 计算在 火烧 期间 和冷 却期间总的 泄漏 量。6.3.17 对 PN100（Class 600）及 更低 压力 级的 阀门，把 试验压 力降 低并 稳定在 0.2MPa，保持 该试 验压力5min 后，再测 量5min 时间 的通 过被 试阀 门阀 座的 泄 漏量。6.3.18 将压 力升 高至 高压 试验 压 力，将 被试 阀门 全开，再 关闭被 试阀 门至 部分 开启 位置，关闭 截止 阀（图1 中的 17），保 持高 压试验 压 力 5min 后，再 测 量 5min 时 间的 被试 阀门 的 外部泄 漏量。6.3.19 火烧 期间 内漏 量为 熄火 后 计量 筒 20 中所 收集 的总 水 量。6.3.20 火烧 及冷 却期 间的 外漏 量 为实验 前储 水罐 的水 量减 去试验 后储 水罐 的水 量减 去计量 筒 20 的水量（火 烧期 及冷 却期 的总 水量）再加 上计 量 筒23（适用时）中 的水 量。7 阀门耐火 性 能要 求 7.1 火烧 期间，通 过阀 座的 泄 漏率应 符合 表2 的规 定。7.2 在火 烧期 间和 冷却 期间，阀门的 外部 泄漏 率（不包 括通过 阀座 的泄 漏）应符 合表 2 的规 定。7.3 冷却 后，通过 阀座 的低 压 试验的 泄漏 率应 符合 表 1 的规定。表2 耐火 期间 最大 允许 泄漏率 单位：mL/min 阀门公称尺寸 DN 通过阀座的泄漏 外部泄漏 火烧期间 冷却后 火烧及冷却期间 操作试验后 低压试验 高压试验 低压试验 低压试验 高压试验 高压试验 8 32 128 13 8 32 8 10 40 160 16 10 40 10 15 60 240 24 15 60 15 20 80 320 32 20 80 20 25 100 400 40 25 100 25 32 128 512 51 32 128 32 40 160 640 64 40 160 40 DB41/T 1265 2016 10 表 2(续)单位：mL/min 阀门公称尺寸 DN 通过阀座的泄漏 外部泄漏 火烧期间 冷却后 火烧及冷却期间 操作试验后 低压试验 高压试验 低压试验 低压试验 高压试验 高压试验 50a 200 800 80 50 200 50 65 a 260 1040 104 65 260 65 80 a 320 1280 128 80 320 80 100 a 400 1600 160 100 400 100 125 a 500 2000 200 125 500 125 150 a 600 2400 240 150 600 150 200 a 800 3200 320 200 800 200 200 800 3200 320 200 800 200 a 从上到下 分别对应采油树阀 门（英寸）2-1/16，2-9/16，3-1/8，4-1/16，5-1/8，7-1/16，9。表3 止回 阀耐 火期 间最 大允许 泄漏 率 单位：mL/min 通过阀座的泄漏 外部泄漏 火烧期间 冷却后 火烧及冷却期间 冷却后 高压试验 低压试验 低压试验 低压试验 1 5.7 D N 1.6 D N 3.9 D N 0.8 D N 注：DN 为阀门公称尺寸 7.4 止回阀 火烧 期间的 阀座 泄 漏率、火烧和 冷却 期间的 外漏、冷却后 通过 阀座的 泄漏率、冷却 后的 外漏应符 合 表3 的 要求。7.5 冷却后，被 试阀门 在带 压 条件下 从关闭 位置 到开启 位置，应使用 安装 在阀门 上的手 动操作 装置 进行操作，不 应使 用其 他的 扳 手或工 具。高压 试验 时，阀 门在部 分开 启位 置的 外部 泄漏率 应按 表 1 的规 定。8 试验报 告 试验报 告 内 容：试 验日 期和 试验 地点；试 验阀 的信 息：阀门 生产厂 名及 其地 址、公称 尺寸、公称 压力、结 构类 型、壳 体材 料以 及 产品编号等；阀 体及 其他 位置 处的 标记，包括 生产 厂铭 牌；试 验阀 的操 作形 式；在 火烧 过程 及冷 却过 程中的 阀门 内试 验压 力；试 验开 始时 间从 点火 开始计 时，每 个 热电 偶和 测温块 的温 度范 围；在 火烧 结束 时，记录 通过阀 座的 泄漏 和阀 门的 外泄漏；记 录阀 门冷 却 到 100 的时 间，记录 冷却 期间 通过阀 座的 泄漏；记 录操 作试 验阀 到全 开位置 时是 否顺 利，在部 分开启 位置 时的 外漏；非 对称 阀门，应 有两 个方向 安装 的试 验结 果。