Как правило, промышленные клапаны не подвергаются испытаниям на прочность во время эксплуатации, однако корпус и крышка клапана после ремонта или корпус и крышка клапана с коррозионными повреждениями должны подвергаться испытаниям на прочность. Для предохранительных клапанов испытания на заданное давление, давление на обратном седле и другие испытания должны соответствовать положениям их инструкций и соответствующих нормативных актов. После установки клапан должен подвергаться испытаниям на прочность и герметичность. 20% клапанов низкого давления проверяются выборочно, и если они не соответствуют требованиям, то проверяются 100%; клапаны среднего и высокого давления проверяются на 100%. Обычно используемые среды для испытаний клапанов под давлением — вода, масло, воздух, пар, азот и др. Методы испытаний под давлением для различных промышленных клапанов, включая пневматические клапаны, следующие:

1. Метод испытания шаровых клапанов под давлением

Испытание на прочность пневматических шаровых клапанов следует проводить при полуоткрытом шаре.

① Проверка герметичности шарового клапана с поплавком: установите клапан в полуоткрытое положение, введите испытательную среду с одного конца и закройте другой конец; несколько раз поверните шар, откройте закрытый конец, когда клапан будет закрыт, и одновременно проверьте герметичность сальника и прокладки. Утечек быть не должно. Затем введите испытательную среду с другого конца и повторите описанную выше проверку.

② Испытание герметичности шарового клапана с неподвижным шаром: Перед испытанием шаровой клапан с неподвижным шаром несколько раз поворачивают без нагрузки, при этом клапан находится в закрытом состоянии. Испытательную среду вводят с одного конца до заданного значения; герметичность входного конца проверяют с помощью манометра с точностью от 0,5 до 1 единицы и диапазоном измерения, равным 1,5 испытательному давлению. Если в течение заданного времени не наблюдается падения давления, клапан считается годным; затем вводят испытательную среду с другого конца и повторяют вышеописанное испытание. После этого клапан находится в полуоткрытом состоянии, оба конца закрыты, внутренняя полость заполнена средой, и сальник и прокладка проверяются под испытательным давлением. Утечек быть не должно.

③ Необходимо проверить герметичность трехходовых шаровых клапанов в различных положениях.

2. Метод испытания обратного клапана под давлением

Состояние при проверке обратного клапана: ось клапана подъемного обратного клапана находится в положении, перпендикулярном горизонтали; ось канала и ось клапана поворотного обратного клапана находятся в положении, приблизительно параллельном горизонтальной линии.

В ходе испытания на прочность испытательная среда подается через входное отверстие до заданного значения, а другое отверстие закрывается. Проверяется отсутствие утечек в корпусе и крышке клапана.

Проверка герметичности заключается во введении испытательной среды через выходной конец и проверке герметичности уплотнительной поверхности на входном конце. Уплотнение и прокладка считаются годными, если отсутствуют утечки.

3. Метод испытания редукционного клапана под давлением.

① Испытание на прочность редукционного клапана обычно проводится после однократного испытания в собранном виде, но может быть выполнено и после сборки. Продолжительность испытания на прочность: 1 мин для DN<50 мм; более 2 мин для DN65~150 мм; более 3 мин для DN>150 мм. После сварки сильфона и узла испытание на прочность проводится с использованием воздуха под давлением, в 1,5 раза превышающим максимальное, после редукционного клапана.

② Испытание на герметичность проводится в соответствии с фактической рабочей средой. При испытании воздухом или водой испытание проводится при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное; при испытании паром испытание проводится при максимально допустимом рабочем давлении при рабочей температуре. Разница между входным и выходным давлением должна быть не менее 0,2 МПа. Методика испытания: после установки входного давления постепенно регулируйте регулировочный винт клапана таким образом, чтобы выходное давление изменялось плавно и непрерывно в пределах максимального и минимального значений, без застоя или засорения. Для редукционных клапанов пара, когда входное давление уменьшается, запорный клапан за клапаном закрывается, и выходное давление в течение 2 минут должно соответствовать требованиям таблицы 4.176-22 по повышению выходного давления. При этом объем трубопровода за клапаном должен соответствовать требованиям таблицы 4.18 для соответствия требованиям. Для редукционных клапанов давления воды и воздуха, когда входное давление отрегулировано и выходное давление равно нулю, редукционный клапан закрывается для проверки герметичности, и отсутствие утечек в течение 2 минут считается достаточным.

4. Метод испытания на давление дискового затвора

Испытание на прочность пневматического поворотного затвора аналогично испытанию запорного клапана. Для проверки герметичности поворотного затвора необходимо подать испытательную среду через входное отверстие, открыть поворотный затвор, закрыть другой конец и подать давление до заданного значения; после проверки отсутствия утечек в сальниковом уплотнении и других уплотнительных элементах, закрыть поворотный затвор, открыть другой конец и проверить отсутствие утечек в уплотнительных элементах поворотного затвора. Поворотные затворы, используемые для регулирования потока, не требуют проверки герметичности.

5. Метод испытания пробкового клапана под давлением

① При проверке прочности пробкового клапана среда подается с одного конца, остальная часть канала закрывается, и пробка поочередно поворачивается в полностью открытое рабочее положение для проведения испытаний. Корпус клапана считается годным, если не обнаружено утечек.

② Во время проверки герметичности прямоходовой пробковый клапан должен поддерживать давление в полости равным давлению в канале, поворачивать пробку в закрытое положение, проверять с другого конца, а затем поворачивать пробку на 180° и повторять описанную выше проверку; трехходовой или четырехходовой пробковый клапан должен поддерживать давление в полости равным давлению на одном конце канала, поочередно поворачивать пробку в закрытое положение, подавать давление с углового конца и одновременно проверять с других концов.

Перед проверкой пробкового клапана допускается нанесение на уплотнительную поверхность тонкого слоя некислотного смазочного масла. Если в течение установленного времени не обнаружено утечек или увеличенных капель воды, клапан считается пригодным к эксплуатации. Время проверки пробкового клапана может быть короче и обычно составляет от 1 до 3 минут в зависимости от номинального диаметра.

Запорный клапан для газа следует проверять на герметичность при давлении, в 1,25 раза превышающем рабочее.

6. Метод испытания мембранных клапанов под давлением. Испытание мембранных клапанов на прочность заключается в подаче среды с обоих концов, открытии диска клапана и закрытии другого конца. После того, как испытательное давление достигнет заданного значения, проверяют отсутствие утечек в корпусе и крышке клапана. Затем снижают давление до давления испытания на герметичность, закрывают диск клапана, открывают другой конец для осмотра и считают, что клапан прошел испытание, если утечек нет.

7. Метод испытания запорных и дроссельных клапанов под давлением.

Для испытания на прочность запорных и дроссельных клапанов собранные клапаны обычно помещают в испытательный стенд, открывают клапанный диск, вводят рабочую среду до заданного значения, а затем проверяют корпус и крышку клапана на наличие конденсата и герметичности. Испытание на прочность также может проводиться на отдельном экземпляре. Испытание на герметичность проводится только для запорных клапанов. Во время испытания шток запорного клапана находится в вертикальном положении, клапанный диск открывается, и рабочая среда вводится с нижнего конца клапана до заданного значения, проверяются сальник и прокладка; после прохождения испытания клапанный диск закрывают, а другой конец открывают для проверки на герметичность. Если необходимо провести как испытание на прочность, так и испытание на герметичность клапана, сначала можно провести испытание на прочность, затем снизить давление до заданного значения для испытания на герметичность и проверить сальник и прокладку; затем клапанный диск закрывают, а выходной конец открывают для проверки герметичности уплотнительной поверхности.