閥門的耐火性能高不高？

  閥門的耐火性能就是閥門在高溫火焰中保持正常工作的能力，它是衡量閥門安全性能的重要指標(biāo)。閥門的耐火試驗(yàn)是確定其耐火性能的唯一方法。海洋平臺(tái)用閥門和氣田用閥門都要求進(jìn)行耐火試驗(yàn)。

    APISpec6FA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了閥門耐火試驗(yàn)的具體要求：用水作試驗(yàn)介質(zhì)，將閥板關(guān)閉，對(duì)上游端內(nèi)腔升壓至試驗(yàn)壓力(0.2～103.5MPa)后，用761~980℃的火焰對(duì)閥體外表灼燒30min，再冷卻至100℃以下。此過程中密封部位的泄漏水量不能超標(biāo)。整個(gè)試驗(yàn)過程會(huì)有壓力變化，壓力恢復(fù)的時(shí)間累積不得超過2min。

    閥門耐火試驗(yàn)中，水總是發(fā)生液態(tài)到氣態(tài)和氣態(tài)到液態(tài)的2次相變，相變會(huì)帶來腔內(nèi)壓力巨大變化。當(dāng)溫度升到臨界點(diǎn)以上，水以一種臨界狀態(tài)存在，無法了解壓力變化情況。壓力的迅速增長(zhǎng)會(huì)帶來非常大的安全隱患，若不能及時(shí)卸壓就會(huì)發(fā)生爆炸。由于標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)過程中壓力不變，而且壓力恢復(fù)的時(shí)間也有限制，所以壓力的迅速增長(zhǎng)也會(huì)給系統(tǒng)穩(wěn)壓帶來難度。閥門耐火試驗(yàn)的難點(diǎn)在于水相變會(huì)給試驗(yàn)帶來安全和穩(wěn)壓?jiǎn)栴}。這也是閥門耐火試驗(yàn)方法研究的重點(diǎn)。目前我國(guó)還沒有完全符合APISpec6FA標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)方法。鑒于此，筆者針對(duì)水相變的問題進(jìn)行試驗(yàn)研究，并提出了解決方法。

為了解決閥門耐火試驗(yàn)中水相變帶來的安全和穩(wěn)壓?jiǎn)栴}，進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，閥門耐火試驗(yàn)中采用針閥調(diào)節(jié)卸壓通道的方式能保證腔體內(nèi)的壓力穩(wěn)定;試驗(yàn)過程中水被大量氣化，產(chǎn)生的高溫高壓水蒸氣會(huì)沖擊水壓管線，縮短管線的使用壽命并降低設(shè)備的安全系數(shù)。根據(jù)研究結(jié)果提出了以下解決方法：采用針閥和壓力泵提供穩(wěn)定的壓力;采用阻氣裝置使水蒸氣液化，緩沖水蒸氣對(duì)管線的沖擊，降低水壓管線的溫度。應(yīng)用該方法建立了閥門耐火試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)表明，該方法切實(shí)可行，能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;最高試驗(yàn)溫度980℃，最高試驗(yàn)壓力103.5MPa，且壓力穩(wěn)定。