车用压缩天然气瓶阀-安全泄压装置的性能试验:
1、安全泄压装置性能要求
1.1 抗挤出性
在 1.2 倍公称工作压力时保压 30min 后,以 0.5MPa/s 的速率升压至 2.25 倍公称工作压力,PRD 的易熔合金不应被挤出。
1.2 气密性
PRD 在下列条件下应无气泡,如果发现有气泡,则需要用适当方法测其泄漏率,泄漏率应小于 2cm³/h(标准状态下):
a)-40℃ 条件下,PRD 的试验压力在 0.75 倍公称工作压力时保压至少 2min;
b)85℃ 条件下,PRD 的试验压力在 1.3 倍公称工作压力时保压至少 2min。
1.3 耐用性
PRD 在下列条件下应符合 1.2 和 1.7c)的要求:
a)85℃ 高温条件下,在 10%~100% 公称工作压力范围内循环 2000 次;
b)57℃±2℃ 条件下,在 10%~100% 公称工作压力范围内循环 18000 次。
1.4 加速寿命
PRD 加速寿命应符合下列要求:
a)在最大爆破压力和易熔合金流动温度条件下,PRD 在 10h 内动作;
b)在公称工作压力和加速寿命试验温度(T1)条件下,PRD 在 500h 内不动作。
加速寿命试验的温度(T1),表示为:
T1=12.88*T;0.42
其中:T;是流动温度,单位为摄氏度(℃)。
1.5 温度循环
PRD 温度循环应符合下列要求:
a)在 -40℃ 和 85℃ 时各保温至少 2h 并完成 15 次温度循环;
b)在 -40℃ 条件下保温至少 2h,并在(10%~100%)公称工作压力状态下再完成 100 次压力循环,符合 1.2 和 1.7c)的规定。
1.6耐冷凝腐蚀性
在 21℃±2℃ 的温度条件下,PRD 在配制的试验溶液中浸泡达 100h 后取出,再加热至 85℃ 时放置 100h,应符合 1.2 和 1.7c)的规定。
1.7 泄压性
PRD 泄压性应符合下列要求:
a)PRD 爆破压力为配套气瓶的水压试验压力,允许偏差为 *1%;
b)易熔合金流动温度为 110℃±5℃;
c)PRD 分别经过耐用性、温度循环、耐冷凝腐蚀性、耐盐雾腐蚀性和耐振性试验后,在易熔合金流动温度以上 11℃±1℃ 的条件下,其动作压力分别在 PRD 基准动作压力的 75%~105% 范围内。
注:PRD 的基准动作压力为 a)所测得的爆破压力平均值。
1.8 流量性
在 0.8MPa~0.9MPa 压力状态下,PRD 最大流量和最小流量的差值应在最大流量的 10% 范围内。
2、安全泄压装置性能试验方法
2.1 抗挤出性试验
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,从阀的进气口充入 1.2 倍公称工作压力的水压,保压 30min,然后以 0.5MPa/s 的速率升压至 2.25 倍公称工作压力,应符合 1.1 的规定。
2.2 气密性试验
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,使阀处于关闭状态,并置于无水酒精中,再放入温控箱内,通过外接管路往阀内充入气源至 0.75 倍公称工作压力,并保持该压力。然后,在起始温度为室温的状态下逐渐降温至 -40℃±2℃,当试样阀均达到此温度时,目测阀至少 2min,应符合 1.2a)的规定。
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,使阀处于关闭状态,并置于清水中,再放入温控箱内,通过外接管路往阀内充入气源至 1.3 倍公称工作压力,并保持该压力。然后,在起始温度为室温的状态下逐渐升温至 85℃±2℃,当试样阀均达到此温度时,目测阀至少 2min,应符合 1.2b)的规定。
2.3 耐用性试验
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,使阀处于关闭状态,放入温控箱中,通过外接管路往阀内充入水压至公称工作压力,然后降压至 10% 公称工作压力以下,再逐渐升压至公称工作压力,此升压至降压过程为一个压力循环。在此压力范围内,PRD 以不大于 10次/min 的循环频率分别在 85℃±2℃ 下完成 2000 次循环,在 57℃±2℃ 下完成 18000 次循环,完成规定的循环次数后易熔合金应无挤出现象。
完成上述试验后再按 2.2 和 2.7.3 的规定进行试验,应满足 1.2、1.7c)的规定。
2.4 加速寿命试验
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,使阀处于关闭状态,置于高低温箱或液浴中,逐渐升温,使 PRD 的温度控制在流动温度 ±1℃ 的范围,通过外接管路往阀的进气口充入气源至最大爆破压力,在此压力和温度下 10h 内应动作,并符合 1.4a)的规定。
将带有 PRD 的阀装在试验专用装置上,使阀处于关闭状态,置于高低温箱或液浴中,逐渐升温,使 PRD 的温度控制在加速寿命试验温度 T.,通过外接管路从阀进气口充入气源至公称工作压力(允差 ±0.7MPa),在此压力和温度下保持大于 500h,应符合 1.4b)的规定。
2.5 温度循环试验
PRD 按照下列步骤进行试验:
a)将带有 PRD 的阀置于温度为 -40℃ 的液体槽或高低温箱中保持至少 2h,然后取出阀 5min 内置于温度为 85℃ 的液体槽或高低温箱中保持至少 2h;
b)将置于温度为 85℃ 液体槽或高低温箱中至少 2h 的阀取出,5min 内再将阀置于温度为 -40℃ 的液体槽或高低温箱中保持至少 2h;
c)上述 a)、b)步骤为一次温度循环,重复 a)、b)步骤,完成 15 次温度循环;
d)将完成温度循环的阀再置于温度为 -40℃ 的液体槽或高低温箱中保持至少 2h,通过外接管路往阀的进气口充入气源至公称工作压力,然后从公称工作压力降至 10% 公称工作压力以下,此升压至降压过程为一次压力循环,PRD 以不大于 10次/min 的循环频率完成 100 次压力循环。
上述试验完成后再按 2.2 和 2.7.3 的规定进行试验,应符合 1.2 和 1.7c)的规定。
2.6 耐冷凝腐蚀性试验
将带有 PRD 的阀浸泡在盛有配制好试验溶液的容器中达 100h,然后,将阀取出并排空试验溶液,放入恒温箱中加热至 85℃ 达 100h。再按 2.2 和 2.7.3 的规定进行试验,应符合 1.2 和 1.7c)的规定。
按体积配制的试验溶液成分:
84.8% … … … … … 干洗溶剂汽油
10.0% … … … … … 苯
2.5% … … … … … 20号压缩机油
1.5% … … … … … 水
1.0% … … … … … 甲醇
0.2% … … … … … 硫醇
2.7 泄压性试验
2.7.1 将未做任何试验带 PRD 的阀安装在试验专用装置上,封堵出气口,放入加热炉中,炉内温度控制在易熔合金流动温度以上 11℃±1℃,然后对阀加压至泄压,记录动作时的压力,即为爆破压力,该爆破压力应符合 1.7a)的规定。
2.7.2 按照 GB/T 8337 规定的试验方法做易熔合金材料流动温度试验,应符合 1.7b)的规定。
2.7.3 将分别经过耐用性试验、温度循环试验、耐冷凝腐蚀性试验、耐盐雾腐蚀性试验和耐振性试验后带 PRD 的阀安装在试验专用装置上,封堵出气口,放入加热炉中,炉内温度控制在易熔合金流动温度以上 11℃±1℃,然后对阀加压至泄压,分别记录动作时的压力,应符合 1.7c)的规定。
2.8 流量性试验
取 3 个已完成泄压性试验的 PRD,不要清洁、拆卸零件或修理,按照下列步骤对 3 个试样分别进行试验:
a)将带 PRD 的阀装在试验专用装置上(见图 1),试验装置的管路通径应大于 PRD 排放通径。打开控制阀,保证压力表的压力维持在 0.8MPa~0.9MPa;
b)查看流量计和压力表,待压力和流量稳定后,记录流量。
测出 3 个试样阀的流量,其最大流量和最小流量差值应符合 1.8 的规定。
标引序号说明:
1——控制阀;2——压力表或压力传感器;3——流量计;4——缓冲罐;5——被测阀。
图 1 流量性试验示意图