科技创新与应用ｌ ２０１３年第２４期 科技创新 试论试验中调节阀泄漏量的确定 于秀强 （艾默生过程管理（天津）阀门有限公司，天津３０００００） 摘要：调节阀在仪器仪表领域中拥有重要的地位，作为影响调节阀性能的一个重要因素，泄漏量能否符合应用标准便显得尤为 重要。因此，文章重点介绍了在试验中如何确定调节阀的泄漏量，并分析了调节阀的泄漏原因及对策。 关键词：调节阀；泄漏量；试验确定 １引言 在现代大型化工业生产中，为了实现自动化控制，需要用到大量的 调节阀，调节阀的组成主要包括两部分，分别是执行机构和阀门。作为 种控制元件，调节阀所调节的多为介质的压力或流量，而调节这些参 数主要是借助调控单元，通过改变其输出信号来对动力操作进行调控 来完成的。安装调节阀时，为了保证阀体的调节精度，应首先对调节阀 进行泄漏量试验，为此，本文将结合调节阀的泄漏量标准（ＧＢ４２１３— ２００８），总结出如何通过试验确定出单体调节阀的泄漏量。 ２泄漏量的计算公式 在确定调节阀的泄漏量时，主要是利用压力试验的方法来实现的， 最大阀座泄漏量越大，其泄露等级越小，反之等级越大。在进行泄漏量 试验时，其试验程序主要分为两种，其所用试验介质均为水或氮气，不 同之处在于试验程序１的试验压力为０．３５Ｍｐａ，若ＡＰ＜Ｏ．３５ＭＰａ时，应 采用调节阀的设计规定压差，其对气开阀信号为零，气关阀为输入信号 一（２￡譬、）介质为 气体 一Ｆ／ｐ．），阀额定容量Ｑ ＝ｎ Ｊ’一 当Ｘ＜Ｆｖ￣ＸＴ时，阀额定容量Ｑ ．２８Ｘ１／２ＹｐｌＫｖ； 当Ｘ￣＞Ｆｖ￣Ｘ 时，阀额定容量Ｑ￣－－ｏ．１９ＸＴｌ，ｒ２ｐ１Ｋｖ。 式中Ｑｒ．液体流量，ｍ３／ｈ；Ｑｓ－标准状态下的气体流量，ｍ３／ｈ；Ｋ 额定 流量系数；Ｆ广无附接管件控制阀的液体压力恢复系数，无量纲（Ｆ。值在 ＧＢｆＩ＇１７２１ ３．２中可查到典型值）；Ｆｒ液体临界压力比系数（规定温度范 围内水的ＦＦ＝０．９６），无量纲；Ｋ－人口温度下液体、蒸汽的绝对压力（规定 温度范围内水的Ｐ ２．３４ＫＰａ），ＫＰａ；Ｘ一压差与入口绝对压力之比（Ａｐ／ Ｐ。），无量纲；Ｙ一膨胀系数，Ｙ＝Ｉ－Ｘ／（３ＸＴ），（当Ｘ＞Ｆ￣Ｘ 时，Ｙ取值０．６６７），无 量纲；Ｆｒ比热比系数（规定温度范围内空气的Ｆ、＝１），无量纲；ｘｒ阻塞流 条件下无附接管件控制阀的压差比系数，无量纲；ｐ 一阀前绝对压力， ＫＰａ；ｐｒ阀后绝对压力，ＫＰａ；Ａｐ－阀前后的压差，ＫＰａ；ｔ一试验介质温度， ３泄漏量的计算步骤 ３．１试验条件 温度：（２０±２ ；相对湿度：６０￣／ｏ一７０％；大气压力：ｌＯＯＭｐａ；试验介 质：５－－４０％的清洁水或氮气。 ３＿２根据条件判别式进行相应计算 设定试验对象为单座阀，ＰＮ１６（１．６ＭＰａ），ＤＮ＝５０ｍｍ，Ｋｖ＝４０，查表得 ｘ￣－－ｏ．７２，Ｆ ．９，试验介质流向为流开，试验时，阀后为排空（通大气）。分 别采用试验程序１和试验程序２进行计算。 （１）选用试验程序ｔ，试验介质选用水，阀前绝对压力ｐｌ－４５０ＫＭａ， 取试验压差Ａｐ＝３５０ＫＭａ时，条件判别式Ｆｌ 厂Ｆｆｐ￣）－０．９ （４５０－０．９６ｘ２．３４） ３６２．６ＫＭａ。由于Ａｐ＝３５０Ｋｍａ＜３６２．６ＫＭａ，为非阻塞流状况，按公式Ｑｌ＝ ＝上限加始动信号，对切断阀则为信号的上限值。而试验程序２中的试验 取２０℃； 仃＿相对密度（规定温度范围内水的Ｄ，ｐ １）。 压力等于阀的工作压差。 表１不同等级阀门泄漏量计算公式 泄漏等级 试验介质 试验程序 Ｉ ＩＩ ＩＩ１ Ⅳ Ⅳ一Ｓ１ 最大阀座泄漏量 ５×１ ×阀额定容量，ｉ／ｈ １０ Ｘ阀额定容量，ｉ／ｈ １０ ×阀额定容量，ｉ／ｈ ５×１ ×阀额定容量，１／ｈ 由用户与制造厂商定 水或氮气 水或氮气 水 氮气 水 １ １ ｉ或２ １ Ｉ或２ 氮气 Ⅳ一Ｓ２ Ｖ ｌ １ ２ 氮气 水 ２Ｘ １０ ×ＡＰＸＯ．１／ｈ １．８Ｘ１０ Ｘ八ＰＸＤ．１／ｈ ０．１Ｋ ｉｔ￣Ｑｔ＝７３ｍ 。 （２）选用试验程序２，试验介质选用水，阀前绝对压力ｐｌ＝ｌ １００ＫＭａ， 注：１．ＡＰ为阀的允许压差，以ＫＰａ为单位。２．Ｄ为阀直径，以ｍｍ为 取试验压差Ａｐ＝１０００Ｋｍａ时，条件判别式Ｆ。ｚ（ｐ广Ｆｆｐ￣）－０．９２（１０００－－０．９６ｘ 单位。３．对于可压缩流体体积流量，绝对压力为１０１．３２５ＫＰａ和绝对温度 ２．３４）＝８８９．２Ｋｍａ。由于Ａｐ＝１０００Ｋｍａ＜８８９．２ＫＭａ，为阻塞流状况，按公式 为２７３Ｋ的标准状态下的测定值。 Ｑ】＝｜Ｄ．１Ｆ】Ｋ 、／Ｖ 韭计算得Ｑ１＝１ １９ｍ３／ｈ。 表２ ＶＩ级阀门泄漏量表 Ｐｏ 阀座直径ｍｍ ２５ ４Ｏ ５０ ６５ Ⅵ 氮气 １ ３×１０ ＸＡＰＸ（表２规定的泄漏量） 泄漏量 ｍＬ／ｍｉｎ 每分钟气泡数 Ｏ．１５ ０．３０ ０．４５ ０．６０ （３）当采用试验程序１，用氮气作试验介质，阀前绝对压力ｐ１＝ ４５０ＫＭａ，取试验压差Ａｐ＝３５０ＫＭａ，条件判别式ＦｙＸＴ＝ＩｘＯ．７２－－－０．７２，由于 Ｘ＝Ａｐ／ｐ．＝３５０／４５０－－－０．７８，Ｘ－－０．７８＞０．７２，为阻塞流状况，按公式Ｑ Ｉ．１９Ｘ１、 ２ｐ１Ｋ 计算得０ ．１９ｘ０２２ｖ２ｘ４５０ｘ４０＝２９０１ｍＳ／ｈ。 １ ２ ３ ４ （４）当采用试验程序２，用氮气作试验介质，阀前绝对压力Ｐ１＝ １ １００ＫＭａ，取试验压差Ａｐ＝１０００Ｋｍａ，条件判别式ＦｙＸｖ＝ｌｘＯ．７２＝０．７２，由 于Ｘ＝Ａｐ／ｐｌ＝１００￣１ １００－－０．９１，Ｘ＝０．９１０．＞７２，为阻塞流状况，按公式Ｑ ０．１９ＸＴ ｌＫ 计算得０ ．１９ｘＯ．７２ １ １００ｘ４０＝－７０９４ｍ￣／ｈ。 ３．３根据阀额定容量确定调节阀的泄漏量 通过上述步骤可以得到水或氮气在两种不同试验程序下的阀额定 容量，然后便可计算出不同泄漏等级下的调节阀泄漏量。 以选定的泄漏量等级为Ⅳ级（１０ 阀额定容量）为例：（１）试验介质 ８Ｏ １ＯＯ １５Ｏ ２００ ２５０ Ｏ．９Ｏ １．７０ ４．００ ６．７５ ｌｌ＿ｌ ６ １１ ２７ ４５ 一 ３００ ３５０ ４００ １６．Ｏ ２１．６ ２８．４ 一 注：１．每分钟气泡数是用壁厚１ｍｍ、外径６ｒａｍ的管子垂直浸入至 水下５ １０ｒａｍ深度的条件下测得的。２．如果阀座直径与表列值之一相差 ２ｒａｍ以上．则泄漏系数可假设泄漏量与阀座直径的平方成正比的情况 下通过内推法取得。 从表１中可以看出，除Ⅵ级阀门外，其他等级的泄漏量均受阀额定 容量影响。参照ｃｗｒ４２１３（（￣动调节阀》标准，以下为阀额定容量的计算 公式。 （１）介质为液体 为水。上述试验程序１时的泄漏量值为０．００７５ｒｎ３／ｈ；上述试验程序２时 的泄漏量值为０．０１ １９ｍ３／ｈ。（２）试验介质为氮气。上述试验程序１时的泄 漏量值为０．２９０１ｍ３／ｈ；上述试验程序２时的泄漏量值为ｎ７０９４ｍ 。 通过上述计算可知，处于不同试验条件下的调节阀，其泄漏量是不 样的，在计算出相应试验条件下泄漏量标准后，可再通过试验，用量 杯对泄漏的水或者排水集气产生的气体进行收集，然后在比较计算所 得标准泄漏量，以确定调节阀是否符合规范。 ４调节阀的泄漏原因分析及处理方法 ４．１阀体泄漏的原因及对策 调节阀的阀体本身多由铸造而成，极易在铸造过程中产生砂眼，这 些砂眼可能会引起调节阀的介质渗漏，这种泄露可经水压试验查找出 来。通过优化调节阀本身的设计及制造工艺能够有效解决阀体泄露的 一当△ｐ＜ （ｐ。一 ），阀额定容量Ｑ１＝ＯＡＫＩｐＡｖＰ，ｐＤ 问题 一５０一 科技创新 ２０１３年第２４期ｌ科技创新与应用 关于人类右脑的相关研究 杨凯 （金陵科技学院龙蟠学院科学与技术协会，江苏南京２１１１００） 摘要：对于大多数大学生来说，大学四年决定着以后的就业方向，以至于个人的人生轨迹真的是这样吗？如果你说你想当工程师而 非音乐家，我会拍拍你的肩膀：孩子别傻了，你的职业不是由你决定的，你的大脑早就帮你选择了，除非你想在接下来的几十年里做 着自己不喜欢的工作。全球只有百分之十的适合当音乐家，而我坚信你是那百分之九十的一份子，因为你是用左脑也就是“自身脑” 思考的人。用右脑思考的人常常带着“左撇子”称衔，所以你不要在他面前叫他左撇子，他会把这份尴尬记住一辈子，因为他的记忆力 是你的１Ｏ万倍。我知道你不会为了这事而感到闷闷不乐，因为左脑人天生就是乐天派，但右脑人的忧郁与懊恼也会让你理性的左脑 人感到内疚，当然你可以在他面前展示你左脑的棋艺，但右脑人从来不缺的就是图形知觉，形象记忆会更胜一筹。 关键词：左脑；右脑；趋势；开发右脑 发展至今人类开天辟地，征服世界，成为主宰，对每一类型的动物事 物都有自己的见解理论，唯独对自己的理解还止步不前没有多大突破， 就如灵魂是２１世纪十大难题之一一样，人类要完全研究好大脑，还有待 进步。意识到右脑的重要，开发右８卤将成为人类研究的必然趋势。 １右脑种种 ｌ＿１右脑的功能 创造胜思维是右脑最大的贡献，统观全局的分析，不拘泥于局部，在 部分人身上右脑的能力很明显，他们有绝好的直觉思维，而这直觉思维 带给他们的是一种先知能力，使得他们有能预知未来变化的能力，有些 重大的决策也是靠此能力做出从而取得成功。 １．２右脑人的智商并非高于左脑人 人的感知来自日常生活，当长辈们说左撇子聪明时，你会为这个不 容商榷的结论而抱怨自己为何不是左撇子吗？２００９年布里斯托对１万 个儿童进行的智商测试表明右撇子的成绩比左撇子高出０．１个百分点。 １＿３中国人右脑的开发 即使以上的实验也不能说服你，那我告诉你中国人是世界公认的形 象思维最发达的种族，传统的汉字是从右往左书写的，这样的书写方式 对右脑是很好的锻炼。 １．４左撇子的危机（右脑人的危机） 如果你是左撇子就会发现，这个世界完全是为右撇子设计的，想考 医科大学？那你要看好了那家学校，可怜的左撇子被许多医科大学放在 黑名单上，地铁的检票机还有取钱时的取款机，你都会发现都是为右撇 子发明的。就连工厂里的机器都是为右撇子设计。英国人做过统计全球 每年约有２５００左撇子，因为上述而失去生命。运动中比右撇子高出百分 之二十，家庭意外中高出百分之四十九，交通事故中高出百分之八十五 的数字就让人胆战心惊，还没结束，抑郁和失眠是左撇子的心病，心理失 衡和精神分裂都是左撇子的障碍。美国心里学家Ｓｔａｎｌｅｙ Ｃｏｒｅｎ发表“左 利手比右利手人群的寿命大概要短９年”的言论（存在争议）。 ｌ－５右脑的利用 你每天的挥汗锻炼，也摆脱不了你是一个沉睡的巨人的现实，说出 你不敢相信的事实：你的脑力只用了不到百分之一，当人类全部开发大 脑约为１０亿本书的只是总量，哈哈，当然不是你小时候看的漫画了，开 发百分之一你就是一个聪明人，如果你有百分之三的开发量，那么你就 厉害了，你就是人们嘴里所说的天才，你要是还是觉得不过瘾想要开发 百分之十那么你将比爱因斯坦还要聪明，他大脑的开发量也不到百分之 十，但是我不能保证你比他还有成就。 ２右脑的开发 ４．２阀杆泄漏的原因及对策 阀杆泄漏多由其材料强度不足引起，致使阀杆极易卡在某处，进而 导致阀门关闭不够严密，介质便可从中泄漏。解决阀杆泄漏须选用韧性 较好的材料，且此种材料还需具备耐腐蚀ｌ生、耐磨损 ，为此，可选用耐 缝隙腐蚀性较强的奥氏体一铁素体双相不锈钢。 ４．３填料函泄漏的原因及对策 填料函主要由以下部分组成，分别是填料箱、填料以及填料垫。填 料箱用于填装填料，通常安置在阀体上。填料垫用于支撑填料，通常安 置在填料箱底部。而传统填料多使用软质填料，其密封应力主要依靠压 盖的轴向力，这无疑增大了阀杆和填料间的摩擦，久而久之，极易降低 密封效果。为了有效解决填料函泄漏问题，可将成型填料替换软质填 料，其具备较好的弹性，且结构紧凑，因此具有较好的密封Ｉ生，现阶段应 用较为广泛的成型填料为柔Ｊ生石墨环填料。 ４４阀体连接处泄漏的原因及对策 阀体连接处主要指阀体和阀盖之间的部位，其密封主要通过法兰 实现。阀体连接处出现泄漏主要由法兰密封面不符合标准、垫片尺寸或 材质有违要求、连接螺栓没有拧紧等原因引起。 ２．１右脑开发进程 从西方带来工业时代的几百年里，右脑被压迫了几百年的时间，“人 的世纪”的到来给二十一世纪的人民带来了更大的福音，二十一世纪有 很多的改变促进右脑开发的进程，从“需求社会”过渡到“丰裕社会”的社 会形态的改变；从传统西方形而上学回归到东方审美主义，从理想主义 回归到感性主义的生存哲学的改变；从数字化到体验化，从科技到情感 的生产方式的改变；从效率到满足感，从有用到娱乐的生活方式的改变， 这些都是右脑的特长，有利于右脑的开发。 ２．２右脑开发的最佳时期 现在的你一定迫切的想知道怎么开发自己的右脑，其实开发右脑是 件很简单的事情，当你读到我的文章时我很遗憾地告诉你，有点晚，右脑 开发教育的关键时期在１５岁之前，６岁前为黄金时间。研究发现脑细胞 突出物在孩子生长发育时速度增长惊人在３到４岁达到顶峰，１５岁后就 不再增长。我知道数据对于左脑人来说 艮难，但你还必须要努力记着，为 你的用右脑的孩子做准备嘛。很沮丧吗？是的，大脑开发是宜早不宜迟， 但也不是说到了我们这个年纪就没救了，毕竟生命不息，奋斗不止嘛。 ２．３如何开发右脑 双手是大脑的“老师”，作为中国人你应该感到骄傲，经常使用筷子 有利于大脑的开发，所以尝试用左手使用筷子，类似的有弹琴和织毛衣 等诸多有利于刺激指尖的指尖运动；英语很难学很讨厌吗？如果我告诉 你多学几门外语有利于右脑的开发，你还这么讨厌吗，只有一种语言你 大脑的左半球就能搞定，而多学几种外语有利于你右脑的开发，所以英 语课好好上吧；平时逃课吗？是在宿舍打游戏？爱因斯坦说游戏是最好的 调查表，游戏纵有百般不好，但起码能锻炼你手指和右脑的灵敏度，所以 未来的天才至少要热爱一门游戏；有网购的习惯吗？有没有发现网上的 东西很多都不如意？那么ＤＩＹ吧，他对右脑的开发很有利。 ３结束语 在这个左脑将被右脑取代的时代，右脑的开发迫在眉睫。各种实验 研究表明未来的世界是属于右脑天才的世界，右脑的使用能产生更高级 的思想而输出人类真正的智慧，从左脑的角度思考右脑人，会让你更好 的了解右脑人，左脑人于右脑人的区别，有利于更好的开发你的右脑，感 觉到右脑开发的重要胜和必要性。开发右脑不只是说说而已，就像健身， 要付出实际行动，坚持不懈，利用每一个可以利用的机会，就如上文所说 打游戏都有利于开发大脑，那么还有什么可以阻碍我们开发我们的大脑 呢？ 参考文献 『１１杳杳．你的右脑价值超百万ｆｎ１．中国纺织出版社，２０１０（１２）． 为有效解决阀体连接部位泄漏的问题，可采用桦槽式平垫片、“０” 形密封圈或凹凸式平垫片进行密封。禅槽式指将平垫片放在封闭槽中， 其密封比压较高，一般用于中高压调节阀。…０’形密封圈在不通过轴向 加载的方式下便可产生较大的径向压力，多用于密封法兰连接处，可以 有效缩小法兰尺寸，进而降低调节阀自重。凹凸式指将平垫片放在凹凸 面法兰上，因其密封槽为阶梯状，因此有助于调节阀的拆装。 ５结束语 调节阀在仪器仪表领域中拥有重要的地位，作为影响调节阀性能 的一个重要因素，泄漏量能否符合应用标准便显得尤为重要。因此，业 内相关人员有必要对调节阀泄漏量的确定方法有一定的掌握。并且针 对调节阀生产厂商，若能在试验的基础上，能够分析出调节阀的泄漏原 因，并提出相应的对策，对于提升自身产品的 能而言非常有帮助。 参考文献 ［１降佳新，张东凯．试论调节阀的泄漏量对冷却系统稳定性的影响分析 叨．南京工学院学报，２０１０，（１０）；１８７—１８８． ［２１王国伟，王文楷．调节阀的泄漏量的常见试验手段与确定方法【ＪＪ．电报 科学学报，２００７，（３）；６６－－６７． 一５１—