1、 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 12652016 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
2、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 12652016 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 12
3、237 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
4、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 12652016 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、。 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，
6、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 。 12354678232216159211412 10 131117181920说明： 1 压缩气源； 9 阻汽管； 17 截止 阀； 2 气体压力调节阀； 10 试验箱； 18 截止阀； 3 储水罐； 11 被试阀； 19 冷凝管； 4 液位计； 12 燃气火焰； 20 计量筒； 5 供水阀； 13 测温块； 21 燃气供给阀； 6 泄压阀； 14 火焰热 电偶； 22 冷凝管； 7 截止阀； 15 截止阀； 23 计量筒。 8 压力表； 16 安全阀； a） 用压缩气
7、体作为压力源的 试验装置 DB41/T 12652016 3 153 426 789232216152111121410 1317181920说明： 1 增压泵； 9 阻汽管； 17 截止阀； 2 压力泄放调节阀； 10 试验箱； 18 截止阀； 3 储水罐； 11 被试阀； 19 冷凝管； 4 液位计； 12 燃气火焰； 20 计量筒； 5 供水阀； 13 测温块； 21 燃气供给阀； 6 止回阀； 14 火焰热电偶； 22 冷凝管； 7 截止阀； 15 截止阀； 23 计量筒。 8 压力表； 16 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
8、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
9、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 12652016 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 ；
10、 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 750 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，
11、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
12、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 12652016 5 6 06 025251324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
13、 12652016 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 12652016 7 25 2525252512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
14、 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
15、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 12652016 8 b) 整个 装置 用水加压，试验压力为试验阀门 20 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
16、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 20 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
17、，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 PN 20 PN75% 0.2
18、 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 1 0%。 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
19、.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 12652016 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 750 1000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
20、（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
21、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
22、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
23、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 12652016 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
24、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-
25、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 15.7DN 1.6DN 3.9DN 0.8DN 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。
