工業閥門密封性測試：確保零泄漏的關鍵環節

一、 測試的重要性：為何“零泄漏”是終極追求？

1.安全保障：

?外泄漏： 輸送有毒、易燃、易爆或腐蝕性介質的閥門一旦外漏，會直接危及人員生命、引發火災爆炸或設備腐蝕。

?內泄漏： 在緊急切斷系統中（如化工流程、長輸管線），作為“安全閥”的閥門若關閉不嚴（內漏），將無法有效隔離事故段，導致險情擴大。

2.經濟效益：

?閥門內漏相當于系統始終在“跑、冒、滴、漏”，造成昂貴的物料或能源（如蒸汽、高溫油）持續損失。

?外泄漏同樣導致產品損失，并增加后續清理和環保處理成本。

3.環境保護： 嚴格的環境法規（如EPA、REACH）要求閥門必須控制揮發性有機物（VOCs）等有害物質的逸散性排放。密封性測試是滿足這些法規的基礎。

4.系統穩定性： 閥門內漏會破壞工藝流程的穩定性和精確控制，影響最終產品質量。

二、 密封類型與測試標準

1.閥座密封（內密封）： 測試閥門關閉時，其密封副（如球閥的球體與閥座）阻止介質從流向一側泄漏到另一側的能力。這是衡量閥門關閉性能的核心指標。

2.閥桿密封（外密封）： 測試閥門在開啟、關閉及全行程中，填料函或密封組件阻止介質沿閥桿軸向泄漏到大氣中的能力。

?API 598: 《閥門檢驗與試驗》 - 全球石油、天然氣行業最權威的標準之一，規定了詳細的試驗壓力、保壓時間和允許泄漏率。

?ISO 5208: 《工業閥門 金屬閥門的壓力試驗》 - 國際通用標準，將泄漏等級分為A到G多個等級，適用性更廣。

?GB/T 13927: 《工業閥門 壓力試驗》 - 中國國家標準，與ISO 5208等效。

?MSS SP-61: 《閥門壓力試驗》 - 美國閥門和配件制造商標準化協會標準。

?API 6D: 《管道輸送系統 管線閥門》 - 對管線閥門（如球閥、閘閥）的測試有特殊要求。

?ISO 15848: 《工業閥門 逸散性排放的測量、試驗和鑒定程序》 - 專門針對閥桿外密封的嚴苛標準，適用于環保要求極高的工況。

三、 主要測試方法詳解

?介質： 常采用水（水中氯離子含量需控制，尤其對不銹鋼閥門）或粘度不高的油。

?閥座密封試驗：

步驟： 關閉閥門，向閥門一端充滿介質并加壓至1.1倍公稱壓力（PN） 或標準規定值。保持壓力至少15秒（API 598） 或更長時間。觀察閥門另一端或閥體中腔是否有水滴或壓力下降。

優點： 安全、成本低、直觀。

缺點： 對于微小泄漏不敏感。

?介質： 常使用潔凈的空氣、氮氣或惰性氣體。

?靈敏度： 氣體粘度遠低于液體，因此對微小泄漏的檢測靈敏度極高。

?安全性： 氣體具有可壓縮性，積聚的能量大，存在安全隱患。因此通常在較低壓力（如0.5-0.6 MPa） 下進行，或在水壓試驗之后進行，并需采取嚴格安全措施（如防護罩）。

?檢測方法：

氣泡法： 閥門浸入水槽或在密封處涂抹肥皂水，觀察有無氣泡產生。這是最直觀的定性方法。

壓力降法： 在封閉的測試系統中，監測規定時間內的壓力下降值，從而定量計算泄漏率。這是最常用的自動化方法。

流量計法： 在測試回路中串聯一個精密流量計，直接測量泄漏介質的流量，結果非常精確。

?針對閥桿密封，遵循ISO 15848等標準。

?方法： 將閥門置于溫箱內，在模擬工況溫度下進行多次機械循環（啟閉）和熱循環，同時用氦質譜儀或嗅探探頭定量檢測閥桿處的泄漏率。

?等級評定： 根據結果將閥門的逸散性排放等級分為AH、BH、CH等等。

四、 標準測試流程（以API 598為例）

1.初步外觀檢查與壓力殼體強度試驗： 首先檢查閥門外觀，然后進行殼體強度試驗（通常為1.5倍PN的水壓），確保閥體本身無缺陷。

2.上密封試驗（如有）： 對于有上密封結構的閥門（如閘閥），需測試全開位置時閥桿與上密封座的密封性。

3.閥座密封試驗：

?每次測試一個閥座。例如，對截止閥，先從入口端加壓，檢查出口端泄漏；然后從出口端加壓，檢查入口端泄漏。

?保壓時間需滿足標準規定。

4.低壓氣密試驗（如要求）： 在完成液壓試驗后，按規范進行低壓氣壓試驗，以檢查微漏。

5.記錄與報告： 詳細記錄閥門型號、序列號、測試壓力、保壓時間、泄漏情況（如有，需記錄泄漏量）和最終判定結果。