检验与试验若干问题的探讨
胡远银（上海耐腐集团有限公司 上海 201611）
摘要 本文依据TSG D7002《压力管道元件型式试验规则》附件G中关于防腐蚀压力管道元件型式试验项目与要求，结合二十多年来生产实践经验，参照国内外近年来压力管道元件科研成果和技术数据，对的检验与试验项目、方法、标准进行了探讨。
关键词 ；衬里阀门、检验与试验
discussion on FEP lined valve’s checkont and test

Hu yuan yin Xu ding shun
Shanghai anticorrosive valve manufacturing Group Co.,Ltd
Postal Code 201611 Shanghai
Abstract:
This article makes some discussion on FEB lined valve’s checkout、test project、testing method and inspection standards according to our company’s 20 years experience in FEP lined valve production ,reference to scientific research achievements and technical Data home and abroad during recenet years,based on the request and test item of anti-corrosion pressure pipeline component type in the annex G of the book——No TSG D7002,《The test rules of pressure pipe component type》.

Key words: FEP , lining valve, checkout and test
1.概述
设计制造技术进入二十一世纪以来。国际潮流向着精密化、智能化、人性化方向发展。要求不仅具有良好的密封性能、耐高温性能、耐高压性能、耐腐蚀性能，而且还要具有节能降耗、安全环保、智能化、人性化。对于，使用工况多是强酸、强碱、有机溶剂、剧毒的介质，因此要求阀门零泄漏、安全、环保。技术条件和质量要求比通用的要求要高一些，严格一些。
在我国已有二十多年的生产历史。设计和制造标准主要参照通用标准，由于通用标准没有规定衬里的相关条款，在生产过程中难于操作。现行的行业标准 HG/T3704《氟塑料通用技术条件》，有些关键的技术条件和检验项目缺失，如对衬里层的密度和衬里层防腐蚀性能、衬里层的结合强度没有规定，对检测人员的资格和检测仪器没有要求，不能满足用户要求。因此，各个企业按经验或企业内控标准生产。因为国家没有统一的氟塑料的检验与试验标准，对产品验收缺少标准依据，因此执行困难，容易发生商务纠纷和质量问题。
2.TSG D7002技术规范
为了统一压力管道元件质量标准。国家质量监督检验检疫总局于2006年10月27日颁布了TSG D7002-2006《压力管道元件型式试验规则》。这项规则吸收了先进工业国关于承压设备型式试验的基本要求，融入了承压设备安全技术领域{zx1}研究成果。这是一项强制性的技术法规，压力管道元件制造企业必须贯彻执行。在TSG D7002-2006《压力管道元件型式试验规则》附件G中，对内衬防腐蚀材料压力管道元件（含管子、管件、阀门、法兰）列出了型式试验项目内容。项目内容包括设计文件的审查；衬里用材料的名称、牌号、等级；原材料的防腐蚀性能、物理力学性能；衬里基体表面处理要求；衬里工艺方法、要求及工艺评定；衬里管道元件的外观、几何尺寸检测；衬里层厚度检测；衬里层电火花检漏；衬里层剥离强度（结合强度）检测；当然还包括常规阀门管件必须进行的壳体材质、壁厚尺寸检验和耐压强度试验，密封性能试验。
如何理解和执行TSG D7002中关于内衬防腐蚀材料压力管道元件的质量要求，采用什么方法对产品进行检验和试验，达到什么样（定性和定量的）的质量标准是值得认真研究和探讨的。笔者就这一问题，谈谈粗浅的看法，企望能得到一个科学的、合理的、一致的认同。
3.的检测与试验若干问题探讨
()是现代科学技术发展阶段的产物。氟塑料是伴随着的出现和社会需求而产生的一种高新技术产品。根据的性能特点和成型工艺特性、方法，我公司在二十多年的设计和生产中不断探索，反覆实践，开发出了闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、旋塞阀、视镜等系列，并获得八项国家专利，积累了一些实践经验。逐步形成了管件技术条件和检测标准。指导和规范企业的设计与生产。TSG D7002文件颁发后，我们对照相关条款作了进一步修订，
现将其中检验与试验内容与方法介绍如下，供探讨。
3.1适用范围的确定
3.1.1氟塑料因受到强度的限制，一般选择公称压力PN0.25～1.6MPa。的承受压力{zg}可达到2.5MPa、选公称压力PN1.6MPa为保险值。
3.1.2公称尺寸的选择根据的结构、型式来确定。一般来说，所有的通用都能采用衬里工艺。通用所适用的公称尺寸，氟塑料也能适用，可参照GB/T12224的规定范围确定。
3.1.3适用温度：按所选用的不同材料（金属材料和非金属材料）能承受的温度综合评定。如钢壳衬阀门（WCB+F46），碳钢（WCB）的适用温度为-29℃～425℃，（F46）的适应温度为-85℃～150℃。综合评定，确定为-29℃～150℃。
3.1.4适用介质：酸性、碱性、有机和无机溶剂等强腐蚀性介质。应尽量避免使用固体颗粒的介质，因为固体颗粒介质会加速氟塑料的磨损，减少阀门的适用寿命。
3.2、结构长度、法兰尺寸及阀座最小尺寸的确定与检验
结构长度按GB/T 12221标准的规定，也可按用户要求的结构长度，应在合同中注明。结构长度包括法兰密封面衬氟塑料厚度。可用卡尺和直尺直接检验。
法兰连接尺寸按GB/T 9113.1的规定，也可按行业标准和国外标准，但必须在合同中说明。并限制在法兰端连接，不允许采用焊接端方法连接。因为焊接连接会损坏衬里层而影响产品质量。法兰密封面要求衬满整个密封面，衬里厚度高出金属法兰面2mm以上。可用卡尺和直尺检验。
阀座最小尺寸按GB/T12224标准中附录A的规定，这个尺寸是衬里后的尺寸，包括了衬的厚度，如果是缩径；应在合同中说明。
3.3壳体壁厚与衬里层厚度的确定与检验
3.3.1钢制壳体的最小壁厚依照GB/T12224标准中表3的给定值，（不包含衬里层的厚度）钢制壳体应能承受模压时的压力而不变形，壳体厚度不宜太厚，它的防腐蚀性能主要由衬里材料决定。钢制壳体壁厚采用测厚仪检测或专用卡尺检测。检测时，应选择不同部位测量，其最小值应符合标准和图纸要求。
3.3.2衬里层厚度的确定既是一个科学问题，又是比较现实的经济问题。衬里层厚了浪费昂贵的，衬薄了满足不了使用要求。因为氟塑料是高分子材料，具有吸收少量与其接触的气体的特性，随温度的升高，材料体积膨胀，氟塑料的线账系数是金属材料的10倍左右，分子之间空隙增大，渗透吸收就加剧。只有适当增加厚度才能减少渗透。因此，在衬里层设计时，采用增加厚度来弥补这一缺陷。国外一般按2～3mm厚度选取。经过试验验证，1.5～2mm能满足使用要求，为了保证使用的可靠性，确定衬里层厚度δ≥2mm比较合适。并且随着尺寸的增大而增加衬里层厚度。
衬里层厚度采用磁性测厚仪检测，检测点不少于3点，取最小值。最小值符合标准或图纸要求为合格。
3.4、衬里层的表面质量与检验
衬里层的表面应当光滑平整、无气泡、裂纹、夹渣等缺陷。法兰的翻边处及其他转角处应色泽均匀，无泛白现象。要求检测人员具有相应的素质和经验，目测把握。
3.5衬里层的密度与检测
是高分子材料，有数据表明，密度越大渗透系数越小，它们之间有线性关系。衬里层的密度应≥2.16g/cm³，衬里层密度是在一定的温度和压力下形成的，这与衬里工艺的合理性相关，需要有一定模压工作经历和实践经验才能把握，在新产品试制和工艺试验时，一定要作密度检测，确定合理的模压温度与压力，制订合理的模压工艺。保证衬里层的密度符合标准的规定。密度的检测采用称重法计算，也可采用仪器检测。
3.6衬里层防腐蚀性能与检验
通用阀门只考虑金属壳体材料是否符合标准的规定，而氟塑料还要考虑衬里的非金属材料是否符合相关标准的规定，衬里材料的防腐蚀性能一般决定了的防腐蚀性能。
如不能确定的防腐蚀性能，必须按GB/T1763的规定做试验确认。特别是在更换新牌号时一定要试验。
3.7衬里层与基体结合强度的检测
衬里层与基体的结合强度，是衡量衬里质量好坏的标准之一。试验方法可采用随机抽样，在0.08MPa负压试验条件下试验，氟塑料衬里层不出现凸起现象为合格。
3.8、氟塑料衬里层电火花测漏
氟塑料应进行100％电火花检测。检测人员应按照相关程序进行。采用5KV～20KV高频电火花检测仪检测，检测探头在衬里层表面以50mm/s～100mm/s的速度均匀移动扫描。衬里层不击穿为合格，检测仪器一次连续工作
不得超过50分钟。检测电压的最小值按下式确定：
V+S1/2×1250
式中： V—用于检测的{zd1}电压值，
S—衬里层厚度值，密耳（1密耳=0.0254）
3.9、焊接结构氟塑料衬里阀门的检验
大口径，可采用钢板焊接方式，焊接人员资格应符合相关的规定，焊接接头应进行焊接工艺评定，符合GB/T150标准的规定。内部形状应尽量简洁，便于衬里和模具的制作，壳体受衬面应平整，所有的转角处应呈圆弧过渡，不允许有棱角锐边，内圆弧半径R≥2mm。外圆弧半径R≥3mm。所有焊缝应是连续焊，对焊焊接；不得点焊、间断焊、重叠焊、不得采用铆焊方式。焊缝应平整，焊接面不应有气孔、裂缝、夹渣等缺陷，焊缝应进行无损检验（NDE），焊接检查人员和无损检验人员应符合相关的规定。
3.10、衬里前受衬面的清整要求与检验
衬里前必须进行除锈清整处理，这是一项非常重要的工作，人工除锈按GB/T11373标准规定的St3级；机械装置除锈按St2级。在具体操作上，除锈处理与衬里之间的间隔时间应尽可能短。秋季不超过6小时，春季不超过4小时。受衬面也可采用机械加工的办法来完成，如加工若干燕尾槽和螺纹沟槽，增加衬里层与基体的结合强度，防xx壳。检验人员采用目视的方法检查。衬里前处理面{zh0}呈金属色，可用表面粗糙度比较样板对比检验。检验人员必须进行防腐蚀技能培训，有一定的防腐蚀检验技能，每年进行一次眼睛检查。
3.11、检验与试验用仪器、设备及人员要求
在企业的质量控制与检验程序文件中，应对检测人员资格和测量试验设备进行规范。这主要是因为的特性而规定的。如检测人员素质达不到要求或检测仪器有问题，会造成误判，从而放过不合格品出厂，会造成严重后果。
3.12卫生级衬里阀门的检验
用于卫生级的，必须符合GB/T17219的规定。严禁使用再生、回收和无牌号的材料，试验介质可使用纯净清水。并在合同中注明。
3.13、压力试验
3.13.1、每台阀门都应按GB/T 13927或JB/T9092的规定进行压力试验。
3.13.2、的壳体试验可在未衬里前进行，也可在衬里后装配完成好的阀门涂漆之前进行，工作完成后试压，如发现壳体有针孔、气孔而渗漏，不得进行补焊直接出厂，必须补焊后重新衬里，检验合格后方能出厂。我们在实践中发现，如果直接补焊表面，表面上虽然没有渗漏，但介质会在压力的作用下，顺着针孔、气孔渗入衬里层与壳体之间，如果是腐蚀性很强的介质，会很快腐蚀钢制壳体而泄漏，其后果将是严重的。
3.14、真空试验
3.14.1、用户有要求，需要进行真空试验，应予满足，在制作上应进行特殊处理，并在合同中注明。
3.14.2、作真空试验时，将阀门的一端法兰装上视镜法兰，另一端法兰装上法兰并用管接头同真空泵和真空表连接，处于全开的位置。接通电源，真空泵均匀缓慢抽去阀门内腔空气，温室下真空度达到表1中数值时，保压15min。目视检查，层没有发生凸鼓、挠曲等变形失稳现象时为合格。
表1 检验真空度的最小值
阀门公称尺寸DN（mm） 真空度 MPa
25～100 0.07
125～200 0.06
250～500 0.05
550～1200 0.04
3.15、其它试验方法
上述所列这些检验与试验项目，究竟哪些可列入衬里阀门的相关标准中，那些可确认为型式试验项目，哪些可作出厂试验项目，值得进一步探讨。还有一些检验项目，在一些行业标准中有规定，在一些专业论文中时有论述，是否也可列入作为检验项目。值得探讨。例如：
——在行业标准HG 20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》中，提出了对试制产品或加工工艺改变时，其产品要作液压爆破试验的质量要求。
——在HG20536《聚四氟乙烯衬里设备》标准中，规定水压试验：受压衬里设备必须以1.25倍设计压力进行水压试验，并保持0.5小时。盛水试验：将常压衬里设备内注满水，静止放置48小时。无渗漏为合格。
——在HG/T 21562《衬聚四氟乙烯钢管和管件》标准中，规定水压试验为1.5倍的设计压力进行试验，无渗漏为合格，对试压时间没有规定。
——在一些专业论文中，对衬聚四氟乙烯材料的反应釜罐提出了绝缘电阻试验。试验方法：将衬里的釜罐内灌满常温水，加压到所需要的使用压力，保持10分钟后，用DC500V兆欧表测量内衬里层的绝缘电阻，当电阻值大于100MΩ时，证明产品合格。
4.结语
在我国已有二十多年的生产使用历史，由于没有一套专门的全国性的氟塑料衬里阀门标准，现行的行业标准对质量检验与试验要求又不一致，所以在氟塑料衬里阀门的生产和使用中操作困难，缺乏xx性的依据。TSG D7002—2006《压力管道元件型式试验规则》的颁布，规定了压力管道元件的质量标准，是压力管道元件生产与使用的法规性技术文件。在附件G中，对防腐蚀压力管道元件提出了型式试验的项目与要求。笔者根据这些项目要求和二十多年来企业生产的实践经验。提出了氟塑料衬里阀门检验与试验若干需要解决的问题，供同仁探讨。通过对氟塑料各检验要素定性、定量对比分析，确定的这些检验数据和试验方法，对规范市场、统一质量标准，提供了一些有益的资料和数据。企望能为制订一套全国性的衬里阀门标准作点贡献。
参考文献
1. 黄锐 塑料工程手册[M]此机械工业出版社，2000。
2. 胡远银 等 衬氟塑料阀门设计若干问题的探讨[J]阀门，2007.1。
3. HG/T 3704—2003，氟塑料衬里阀门通用技术条件[S]。
4. HG 20538—1992，衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件[S]。
5. HG 20536—1993，聚四氟乙烯衬里设备[S]。
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作者简介： 胡远银 （1947-），男，武汉市人，高级工程师，总工程师，长期从事技术工作。公司地址：上海市松江出口加工区茸江路999号，邮政编码：201611
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