1 前言 調(diào)節(jié)閥是石油化工行業(yè)中應(yīng)用最多的儀表之一，它安裝在工藝管道上。調(diào)節(jié)閥響應(yīng)外部輸入信號，并與其成比例的方式，使閥桿移動至對應(yīng)位置，通過改變閥芯與閥座之間的間隙，達到控制流量的目的，從而控制系統(tǒng)的壓力、溫度和液位等。 根據(jù)中華人民共和國
1 前言
調(diào)節(jié)閥是石油化工行業(yè)中應(yīng)用最多的儀表之一，它安裝在工藝管道上。調(diào)節(jié)閥響應(yīng)外部輸入信號，并與其成比例的方式，使閥桿移動至對應(yīng)位置，通過改變閥芯與閥座之間的間隙，達到控制流量的目的，從而控制系統(tǒng)的壓力、溫度和液位等。
根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范）GB50093-2002“儀表試驗”中11.1.1規(guī)定“儀表在安裝和使用前，應(yīng)進行檢查、校準(zhǔn)和試驗，確認(rèn)符合設(shè)計文件要求以及產(chǎn)品技術(shù)文件所規(guī)定的技術(shù)性能”和11.1.8條“儀表校準(zhǔn)和試驗的條件、項目、方法應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件的規(guī)定和設(shè)計文件要求”。
調(diào)節(jié)閥性能的好壞直接關(guān)系到裝置試車和生產(chǎn)能否正常進行，對調(diào)節(jié)閥的檢驗是檢查其性能指標(biāo)的重要手段。有時因為參數(shù)模糊或標(biāo)準(zhǔn)不一，造成檢定結(jié)論不同。檢驗的程序和手段以及內(nèi)容應(yīng)該符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對規(guī)范中沒有規(guī)定的項目也應(yīng)視不同的閥門類型而擴展。
2 國內(nèi)外規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對檢查項目的比較
隨著引進裝置和技術(shù)的加快，國內(nèi)常用的一些技術(shù)參數(shù)與國外參數(shù)有時容易造成混亂。在規(guī)范中，對調(diào)節(jié)閥的檢驗規(guī)定了檢查項目，包括閥體壓力試驗、閥座密封試驗、膜頭（氣缸）泄漏、行程和全行程時間等項目。
2.1 閥體壓力試驗
閥體壓力試驗是檢驗閥體耐壓，包括鑄體本身是否有砂眼、機械連接部位是否嚴(yán)密以及有無變形等。試驗是由專門的部門、用專用的設(shè)備進行的，試驗用的介質(zhì)是潔凈水，在閥門全開的前提下升壓至公稱壓力的1.5倍，在規(guī)定時間內(nèi)無可見的泄漏為合格。
2.2 閥座密封試驗
閥座密封試驗是為了檢查閥座和閥芯之間的嚴(yán)密性。調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其閥芯與閥座的密封等級。密封檢查是在調(diào)節(jié)閥關(guān)閉的情況下檢查閥座的泄漏量，即在規(guī)定的實驗條件下試驗流體通過一個裝配好的處于關(guān)閉狀態(tài)下的閥門，測量泄露的數(shù)量；使用的介質(zhì)根據(jù)試驗的程序選定，一般使用潔凈水，切斷閥使用空氣。
表1 國內(nèi)外常用閥門強度試驗壓力一覽表
國內(nèi)部門 國外部門
公稱壓力（MPa） 實驗壓力（MPa） 實驗時間（min） 公稱壓力（MPa） 實驗壓力（MPa） 實驗時間（min）
PG1.6 2.5 3 150 2 10
PG4.0 6.0 3 300 5 10
PG6.4 10 3 600 10 10
要清楚調(diào)節(jié)閥的泄漏計算方法，必須要明確流量系數(shù)，在國內(nèi)和國外的定義和表示方法的不同以及它們之間的關(guān)系。
調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)的符號在國內(nèi)為C和Kv，分別是用工程單位制（MKS制）和國際單位制（SI制）表示，定義分別是調(diào)節(jié)閥全開的前提下：
C — 溫度5~40℃的水，在1kg/cm2壓降下，1h內(nèi)流過調(diào)節(jié)閥的m3。
Kv— 溫度5~40℃的水，在105Pa壓降下，1h內(nèi)流過調(diào)節(jié)閥的m3。
國外一般采用英制單位，表示符號為Cv，同樣是在閥全開的條件下：
Cv— 溫度60℉（15.61℃）的水，在1 lb/in2 （7kPa）壓降下，每min流過調(diào)節(jié)閥的美加侖數(shù)。
三者之間的關(guān)系是：
Cv=1.17C
Kv=1.01C
另外，F(xiàn)isher公司使用Cg和Cs分別表示氣體和蒸汽的流量系數(shù)。
如石化集團公司行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH3521-1999與美國ANSI B 16.104-1976對調(diào)節(jié)閥的泄漏量分級比較：
表2 調(diào)節(jié)閥的泄漏貴分級比較
泄漏量等級 實驗介質(zhì) 實驗程序 閥座匯漏量（L/h）
SH3521
-1999 ANSI
B16.104 SH3521
-1999 ANSI
B16.104 SH352
1-1999 ANSI
B16.104 SH352
1-1999 ANSI
B16.104
Ⅱ Ⅱ 水或氣體 水或空氣 A A 0.5%C 0.5%Cv
Ⅲ Ⅲ 水或氣體 水或空氣 B A 0.1%C 0.1%Cv
Ⅳ Ⅳ 水或氣體 水或空氣 A A 0.01%C 0.0%Cv1
Ⅴ Ⅴ 水 水 B B 1.8×10-7×D×ΔP
（D為閥座直徑，mm，ΔP為前后太差，kPa） 5×1012
m3/min
Ⅵ Ⅵ 氣體 空氣或氮氣 A C 見下表 見下表
其中C和Cv是按照“額定容量”計算的，與前面講的流量系數(shù)和流通能力不同，指調(diào)節(jié)閥全開清況下，對應(yīng)所加的前后壓差時的流量，這個流量與前后差壓不成正比。
簡化后的調(diào)節(jié)閥泄漏量計算公式如下
（1）試驗介質(zhì)為常溫水時
Q=Cv×（△p）1/2×1.4245×允許泄漏率
（2）試驗介質(zhì)為空氣時
當(dāng)△P≥P1/2時，
Q=Cv×P1×2.424456×允許泄漏率
當(dāng)△P<P1/2時，
Q=Cv×△P（P1+P2）1/2×2.79445×允許泄漏率
（3）試驗介質(zhì)為氮氣時
當(dāng)△P≥P1/2時，
Q=Cv×P1×2.446166×允許泄漏率
當(dāng)△P< P1/2時，
Q=Cv×△P（P1+P2）1/2×2.83734×允許泄漏率
式中 Q — 泄漏量，L/min；
P1— 閥前壓力，kPa；
△P— 閥前后壓差，kPa；
P2— 閥后壓力，kPa。
表3 VI級泄漏量對照表
SH3521-1999 ANSI B16.104
規(guī)格DN
（mm） 泄漏量
（ml/min） 泄漏量
（氣泡數(shù)/min） 規(guī)格DN
（inch） 泄漏量
（ml/min） 泄漏量
（氣泡數(shù)/min）
25 0.15 1 1 0.15 1
40 0.3 2 1 1/2 0.3 2
50 0.45 3 2 0.45 3
65 0.60 4 2 1/2 0.60 4
80 0.90 6 3 0.90 6
100 1.7 11 4 1.7 11
150 4.00 27 6 4.00 27
200 6.75 45 8 6.75 45
氣體泄漏試驗需要采取排水取氣法，在VI級泄漏量試驗中，用一根6mm（國外用1/4英寸，相當(dāng)6.3mm）外徑×1mm（國外為0.032英寸，相當(dāng)0. 8mm）壁厚的管子沉沒于水中，沉沒深度處于5~10mm（國外為1/8~1/4英寸，相當(dāng)3~6mm）的范圍內(nèi)，管子軸線應(yīng)垂直于水表面。
表4 A、B、C三種程序比較
程序名稱 使用介質(zhì) 實驗壓力 執(zhí)行機構(gòu)信號壓力
A 空氣或水 0.35MPa與閥允許壓差二者較小值 氣開閥為零，氣關(guān)閥為信號上限值加上20kPa
B 水 工作壓差 設(shè)計規(guī)定值
C 空氣或氮氣 0.35MPa與閥允許壓差二者 設(shè)計規(guī)定值
1Cv=1.17C=3.785L/min
如果使用水作為試驗介質(zhì)，則ANSI B16.104簡化后的允許泄漏量計算公式為：
表5 允許泄漏量
程序名稱 使用介質(zhì) 實驗壓力 執(zhí)行機構(gòu)信號壓力
A 空氣或水 0.35MPa與閥允許壓差二者較小值 氣開閥為零，氣關(guān)閥為信號上限值加上20kPa
B 水 工作壓差 設(shè)計規(guī)定值
C 空氣或氮氣 0.35MPa與閥允許壓差二者 設(shè)計規(guī)定值
在實際操作中，直接將Cv數(shù)值帶人就可以計算出調(diào)節(jié)閥的泄漏量（用mL/min表示）。使用水作試驗時，應(yīng)仔細(xì)消除閥體和管路內(nèi)的氣穴。同時，需要先在閥體內(nèi)充滿水，加到要求的壓力后等泄漏量穩(wěn)定時再進行測量。
