Контрольные ключевые моменты и методы испытаний регулирующего клапана расхода 

1. Подготовительные работы перед испытанием

1.1 Проверка безопасности

Перед испытанием необходимо отключить источник газа/электропитания, стравить среду из трубопровода (вода, пар, масло и т. д.), убедиться, что клапан находится в состоянии нулевого давления, и установить предупреждающий знак «Запрещено к эксплуатации».

1.2 Проверка внешнего вида и конструкции

Проверить корпус клапана на наличие трещин, коррозии или деформации, наличие царапин на уплотнительных поверхностях фланцев/резьбы, степень защиты корпуса исполнительного механизма (для наружной установки не ниже IP65), а также читаемость и полноту данных на заводской табличке.

2. Основные испытания

2.1 Испытание герметичности (ключевой показатель)

Герметичность является важным показателем качества клапана и делится на внутреннюю и внешнюю утечку:

Испытание внутренней утечки (герметичность седла)

• Метод: на вход клапана подается давление 1,1 от номинального, измеряется утечка на выходе. Для клапанов с мягким уплотнением применяется метод пузырьков, для металлических — расходомер
  • Допустимая утечка: стандарт ANSI Class IV — ≤0,01% × Kv; Class VI — по пузырьковому методу ≤3 пузырька/мин

Испытание внешней утечки

• Проверяется наличие утечек среды из сальникового узла и цилиндра исполнительного механизма. Для пневмоклапанов может применяться гелиевый масс-спектрометр, допустимая утечка ≤10⁻⁶Pa·m³/s

2.2 Испытание характеристик расхода (основной показатель)

Расходная характеристика отражает способность клапана к регулированию:

Теоретическая характеристика регулирования

• Угол открытия устанавливается на 10%, 20%, 30% … 100%, измеряется расход на каждом положении, рассчитывается относительный расход (отношение к расходу при полном открытии), строится характеристическая кривая
  • Идеальная кривая — логарифмическая нисходящая; в диапазоне открытия 15%–90% относительный расход должен быть меньше степени открытия

Фактическая характеристика регулирования

• За клапаном устанавливается регулируемый дросселирующий клапан для моделирования различных условий нагрузки (20%, 50%, 60% и т. д.). При нагрузке 30%–50% характеристика должна быть линейной, относительный расход примерно равен открытию
  • Отклонение от собственной расходной характеристики должно быть в пределах ±5% относительно теоретической кривой

2.3 Определение пропускной способности (Kv/C)

Kv (или C) — ключевой параметр пропускной способности клапана, определяющий выбор диаметра.

Метод испытания:
клапан полностью открыт, измеряется перепад давления и расход, затем рассчитывается по формуле. Испытание проводится 3 раза, берется среднее значение.

Единицы измерения:
Kv (SI), Cv (английская система), C (устаревшая инженерная система). Cv ≈ 1,17Kv, Kv ≈ 1,01C. В промышленности постепенно переходят от C к Kv.

2.4 Испытание точности управления и скорости отклика

Точность управления:
используются высокоточные расходомеры (массовые или электромагнитные), сравнивается заданный и фактический расход.

Скорость отклика:
измеряется время от изменения управляющего сигнала до стабилизации нового расхода. Хороший показатель — 1–2 секунды. Пневмоклапан: ≤3 с, электроклапан: ≤10 с.

2.5 Характеристика хода и точность перемещения

При сигнале 4–20 мА измеряется фактическое положение штока (0%, 25%, 50%, 75%, 100%).
Допуск: линейный клапан ±1% полного хода, равнопроцентный клапан ±2%.

2.6 Испытание прочности и материалов

Испытание корпуса проводится по GB/T 13927: давление 1,5 от номинального, выдержка 5 минут без остаточной деформации.
Твердость поверхности штока/седла должна быть ≥ HRC45 (для условий кавитации).

3. Применяемые стандарты испытаний