片式球阀在PE系统中是起切断作用的,因此阀门的密封性能与操作性能的好坏,将直接影响阀门的使用。针对PE的高柔韧性及直埋使用的特点,PE球阀的密封性试验分为正常状态及模仿实际应用中可能受到不同方向的外力作用、产生变形状态下的试验,要求在这些状态下,PE球阀均要有较好的密封性能及操作方便性,具体检测项目:
(l)正常状态的密封性:球阀不承受外部机械力时的密封性试验,根据片式球阀单向受压、球体压向下游侧的特点,该项试验要做两项:1)按照班C5208(工业用阀一阀门压力测试方法)标准要求,1.5倍的最大工作压力(MOP)时的密封性,无泄漏;2)低压或微压(0.05MPa,2500Pa)时的密封性,无泄漏。在各地使用中曾发生某些片式球阀低压内漏的问题。因此在球阀的密封性检验中,应该十分重视对低压情况时密封性的检验。
(2)简支梁上承受弯曲时的密封性:模拟管线受到滑坡等土壤发生水平位移和管基沉降发生垂直位移的恶劣工况(dn≤63的PE球阀无此要求)。试验需要两个试样,分别与管道连接形成组件,其中一个阀门轴与弯曲平面平行;另一个阀门轴与弯曲平面垂直。标准规定径向加载负荷:dn63—125阀为3000N;dn125以上阀为以6000N,使整个组件弯曲变形。阀门处于关闭状态,组件内充气2500Pa,经10h后,由检漏仪检出其内部泄漏量,低于规定值的为合格,反之为不合格。
(3)耐热循环:该项试验考察球阀在经过高低温循环后的密封性及开启扭矩值,模拟球阀当处于较恶劣的温度交变条件时,同样要有较好的密封性能及合格的开启扭矩力值。其试验方法为:在23±2℃、O.6MPa条件下,将试件放人高低温循环箱中,在-20±2℃下保持3h,再以60℃±2℃的速率将测试温度升至23±2℃,再保持3h,这是一个循环,依此做法,连续做10个循环,再将试件放人23±2℃环境温度下存放抖h后,再次进行密封性及开启扭矩测试,要求合格。
(4)受拉载荷下的密封性:与钢塑转换的要求相同,考核片式球阀的强度,模拟发生地面不规则沉降、管线受到拉应力时,即使PE管被拉伸屈服,球阀也不能发生外部泄漏。试验步骤为:保持环境温度为23±2℃,在拉伸试验机上安装试样并施加2500Pa的内部压力,确信组件无外部泄漏,在试验组件的管材壁上平缓施加逐渐增大的拉力,使拉伸应力达到12MPa,保持此应力值lh,然后,以25nlm/min±1mm/min的速度拉伸试样,直到试样发生屈服或断裂,去掉拉伸载荷,再使用空气或氮气,在2500Pa的压力下试验24h,在最大工作压力下进行操作扭矩试验,若不泄漏、开启扭矩不超标为合格。
(5)热循环下承受弯曲时的气密性:检验而鉴63的PE球阀在承受弯曲、温度循环后的密封性能和易操作性。本试验需要两个试样,试样安装方式与简支梁弯曲试验相同,分别测试。
两支点的距离为10倍的公称直径,加力F,使试样的弯曲半径达到25倍的公称直径,升高试样所处的环境温度值至+40±5℃,保持roh,然后,再将试样所处的环境温度逐渐降低至-20±5℃,并保持该温度10h,这样,便完成了一个循环周期,按以上步骤,共进行50个循环,之后,在球阀仍处于弯曲的状态下,对该阀门进行扭矩试验和密封性试验,要求为无泄漏。
(6)阀杆承受垂直载荷和弯曲之后的密封性:标准要求,通过向阀门阀杆施加压力使其弯曲变形,并检查PE阀门的密封性能,试验时对球阀的阀杆施加55Nm的弯曲载荷,球阀内加压0.SMPa,浸人水中至规定深度(550mm),试验时间111,检测其操作杆部位(轴销与阀体配合部位密封圈)是否漏气;阀门在关闭状态下有无内漏,无漏气为合格。
(7)冲击载荷:本试验考核片式球阀受到一定冲击后的易操作性,冲击块下落的高度为lm,总质蛾应为3kg,试验时首先将球阀置于-20±2℃的环境温度中,保持2h,然后,在30s内将试样放在试验机上,用3kg的冲击块自lm高处对准阀杆下落,受冲击后的试样在一20℃和+40℃温度下测试其操作扭矩及密封性。
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