氢气加氢站用单向阀的性能试验方法

氢气加氢站用单向阀的性能试验方法:

1、试验项目

单向阀应进行的试验项目如表 1 所示。

表 1 单向阀试验项目

项目试验方法及合格指标
极限温度压力循环试验2
泄漏试验3
故障压力循环试验4
耐压性试验5
扭矩试验6
弯曲试验7
非金属密封件氢气相容性试验8

2、极限温度压力循环试验

2.1 试验方法

封堵单向阀出气口,从其进气口充入氢气至(P~1.03P)。之后从单向阀进气口泄压,并打开出气口释放压力。在室温下,对单向阀进行上述循环 100 000 次,压力循环频率应不超过 10次/min。之后分别在 -40℃(+0/-3℃)的温度下进行 1000 次循环,在 85℃(+3/-0℃)的温度下进行 1000 次循环。

2.2 合格指标

完成 102 000 次循环后,阀门应符合"3、泄漏试验"和"5、耐压性试验"的要求。

3、泄漏试验

3.1 试验方法

3.1.1 外部泄漏试验

按规定进行外部泄漏试验。

3.1.2 内部泄漏试验

用管路连接单向阀出气口,并将单向阀进气口与气源连接。调节阀门,使其处于打开状态,在下列规定的试验温度下静置 1h 后,充入氢气至不同试验压力,保压 1min:

a)高温:在温度不低于 85℃、不低于 P、不高于 0.1P 的试验压力下;

b)低温:在温度不高于 -40℃、不低于 P、不高于 0.1P 的试验压力下。

3.2 合格指标

单向阀若在规定的试验时间内无气泡产生,则通过试验,若检测到气泡,则应继续保压,24h 后密度下降不超过初始密度的1%。

4、故障压力循环试验

4.1 故障压力循环试验方法

封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在室温下从阀门进气口充入氢气进行 10 次循环。循环压力下限应在(0.05P~1.1P)内,循环压力上限应不低于 1.1P。压力循环频率应不超过 10次/min。之后,阀门按规定进行泄漏试验。

4.2 合格指标

阀门在故障压力循环试验过程中,不得发生泄漏或破裂,经泄漏试验后应符合规定。

5、耐压性试验

5.1 耐压性试验试验方法

5.1.1 耐压试验

封堵阀门出气口,将阀门进气口与压力源连接,打开阀门,在室温下对阀门进气口缓慢施加至 1.5P(+2/0MPa)的液压,并保压 10min。

5.1.2 静水压强度试验

阀门按 5.1 条规定进行耐压试验后,在室温下继续加液压至 2.4P(+2/0MPa),并保压 1min。

5.2 合格指标

阀门在耐压试验过程中,不得发生泄漏;在静水压强度试验过程中,不得发生泄漏或破裂。

6、扭矩试验

6.1 扭矩试验方法

用卡具固定阀门后,用力矩扳手或其他能够设定扭矩的装置对阀门施加 1.5 倍设计最大扭矩,然后按规定进行泄漏试验。

6.2 合格指标

阀门不得发生变形、破裂,经泄漏试验后应符合规定。

7、弯曲试验

7.1 弯曲试验方法

试验步骤如下:

a)将阀门安装在试验装置上,如图 1 所示。阀门进气口与气源连接,进气口管路长度应不小于 300mm,阀门出气口应与刚性支撑连接,支撑面距离阀门出气口应不小于 25mm;

b)检查阀门进出气口连接的密封性,若存在泄漏应重新安装;

c)调节阀门,使阀门处于关闭状态,从阀门入口充入氢气至 0.05P,然后在距离阀门进气口 300mm 处施按表 2 规定施加载荷。15min 后在不移除载荷的情况下,按规定进行泄漏试验;

d)重复 4 次上述 c)的操作,每次卸去载荷,并调整水平轴旋转阀门 90°,调节使阀门打开和关闭各 3 次;

e)拆下阀门按规定进行泄漏试验。

表 2 弯曲试验载荷

管路外径/mm重量/kg
3.180.9
6.951.6
9.532.3
12.74.5
19.18.2
25.414.5

图 1 弯曲试验示意图

图 1 弯曲试验示意图

7.2 合格指标

阀门在弯曲试验过程中不得发生变形、泄漏和破裂,经泄漏试验后应符合规定。

8、非金属密封件氢气相容性试验

8.1 非金属密封件氢气相容性试验方法

封堵阀门出气口,将阀门进气口与气源连接,在室温下,充入氢气至公称工作压力P,并保持压力。70h 后,在 1s 内降压至大气压力。试验后,阀门应按规定进行泄漏试验。

8.2 合格指标

阀门若在规定的试验时间内无气泡产生,则通过试验,若检测到气泡,则应继续保压,24h 后密度下降不超过初始密度的1%。

氢气阀门性能试验机

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