Pruebas de rendimiento de válvulas en frío y en caliente (segunda parte)

3.1.2 Pruebas de rendimiento de sellado en frío
La prueba de sellado de la válvula generalmente se divide en pruebas de sellado a alta presión y a baja presión. La presión de prueba de sellado a alta presión es 1,1 veces la presión de trabajo máxima admisible de la válvula. a 38 °C o la diferencia de presión de trabajo máxima permitida. El medio de prueba puede ser agua, aire o líquido no corrosivo de baja viscosidad. Cabe señalar que cuando el medio real utilizado es gas, nitrógeno y otros medios inertes. La prueba de resistencia a la presión utilizando agua como medio debe completarse primero, y luego debe realizarse la prueba de sellado del cuerpo de la válvula utilizando gas; la presión de prueba de sellado a baja presión generalmente está entre 0,4 MPa y 0,7 MPa, y el medio de prueba son gases inertes como aire y nitrógeno. Los elementos de prueba de sellado a baja presión pueden llevarse a cabo de acuerdo con las regulaciones en TSG D7002, Tabla 1. En el proceso de prueba real, después de que la válvula se instala en el sistema de prueba, la prueba debe realizarse en el orden de prueba de sellado de alta presión primero y luego prueba de sellado de baja presión. Al mismo tiempo, las válvulas con una estructura de sellado superior también deben someterse a una prueba de sellado superior.

Tabla 1 Elementos de prueba de sellado de válvulas y válvulas criogénicas a temperaturas normales

 
3.1.3 Pruebas de acción en frío y pruebas de tiempo de respuesta de apertura y cierre
La prueba de rendimiento de acción en frío es para verificar si las operaciones de apertura y cierre de la válvula cumplen con los requisitos especificados cuando la válvula está bajo presión. Para válvulas neumáticas o eléctricas, también se debe probar el tiempo de acción de apertura y cierre de la válvula. Durante la prueba, la válvula se instala primero en el sistema de prueba, de modo que el medio de prueba circule dentro de la válvula y se presurice. Cuando la presión aumenta a la presión de prueba, cierre la válvula y comience a cronometrar. Cuando la válvula está completamente abierta, el tiempo de la carrera de medio ciclo se registra como el tiempo de cierre de la válvula. Luego, libere la presión en un lado del miembro de cierre de la válvula, establezca la diferencia de presión nominal de la válvula de acuerdo con la dirección de fluido especificada de la válvula y luego abra la válvula y cronometre. No es necesario mantener la diferencia de presión después de que el miembro de cierre salga del asiento de la válvula. Registre cada vez que la válvula esté completamente cerrada. El valor medido del tiempo de carrera de medio ciclo es el tiempo de apertura de la válvula. Durante cada prueba, observe cuidadosamente si la válvula funciona correctamente, si presenta atascos, si el tiempo de movimiento cumple con los requisitos de diseño y si hay desgaste evidente en el vástago de la válvula y otras piezas móviles. Además, tras la prueba de acción de la válvula, se debe repetir la prueba de sellado según sea necesario.

3.1.4 Pruebas de vida en acción en frío
La prueba de vida útil por acción en frío verifica la seguridad y fiabilidad de la válvula a lo largo de su vida útil. La válvula se instala en la tubería de prueba de forma que el fluido fluya en una dirección determinada y, al mismo tiempo, se abra, cierre y abra con una frecuencia específica. La acción se repite un número determinado de veces, y cada medio ciclo debe ser al menos el 80 % de la carrera nominal. Al operar la válvula, compruebe si se mueve con suavidad y si presenta algún atasco. Tras la prueba, se debe comprobar el desgaste del vástago de la válvula y otras piezas móviles, y realizar una prueba de sellado.

3.2 Pruebas de ciclo térmico
Tras la prueba en frío, para verificar el rendimiento de la válvula a alta temperatura y presión, es necesario realizar una prueba de rendimiento en caliente. La prueba de rendimiento térmico se refiere a la prueba de rendimiento de la válvula en condiciones de trabajo donde la temperatura del fluido es superior a 120 °C. Esta prueba permite determinar si la válvula cumple con los requisitos durante su uso real mediante la simulación de condiciones de trabajo a alta temperatura y presión. Antes de la prueba, limpie la válvula y la tubería de prueba para eliminar posibles impurezas. A continuación, coloque la válvula en la tubería de prueba para mantenerla en una posición de apertura determinada. Encienda el dispositivo de calentamiento eléctrico y la bomba de circulación de la tubería de prueba para permitir que el fluido fluya por la tubería. Simultáneamente, aumente gradualmente la temperatura de la tubería de prueba y de la válvula a probar, asegurándose de que la distribución de la temperatura en la tubería sea relativamente uniforme para reducir la tensión térmica. Cuando la temperatura del fluido de prueba alcance los requisitos de la prueba y la temperatura superficial del cuerpo de la válvula se estabilice, se puede iniciar la prueba de funcionamiento del ciclo térmico.

3.2.1 Pruebas de rendimiento de sellado en caliente
La prueba de sellado térmico verifica si la válvula cumple con los requisitos especificados a alta temperatura y presión. Durante la prueba, se hace circular el fluido de prueba dentro de la válvula, que se abre y cierra varias veces para determinar su funcionamiento normal a alta temperatura. Tras la apertura y el cierre normales, ciérrela lentamente y abra el sistema de refuerzo. La presión de la válvula se eleva a la presión de prueba y se libera la presión en el lado cerrado. Tras liberar la presión a 0 MPa, la válvula de globo de la tubería en el extremo posterior se cierra y se mantiene así durante un tiempo. Registre y observe los cambios de presión en el lado cerrado de la válvula durante el período de mantenimiento de presión para evaluar inicialmente el estado de sellado de la válvula en condiciones de alta temperatura. Si la presión detrás de la válvula no cambia dentro del tiempo especificado, el sellado es bueno. Si no cumple con los requisitos especificados, repita la prueba y regístrela como base para evaluar el sellado. Una vez finalizada la prueba, abra la válvula de globo en la tubería en el extremo posterior de la válvula. Abra la válvula hasta una determinada abertura y libere lentamente la presión.

3.2.2 Pruebas de acción térmica y pruebas de tiempo de respuesta de apertura y cierre
La prueba de acción térmica sirve para comprobar la capacidad de la válvula para funcionar en condiciones desfavorables, como temperatura y presión. Esta prueba debe realizarse tras superar la prueba de sellado térmico. Esta prueba debe realizarse tras alcanzar la temperatura especificada en caliente. Deje que la válvula se cierre a la presión especificada y se abra a la diferencia de presión especificada. Tras cada acción, observe cuidadosamente la suavidad del movimiento del vástago de la válvula, el desgaste del vástago y de otras piezas móviles, y registre los valores de presión antes y después de la apertura y el cierre, así como el tiempo de apertura y cierre de la válvula en cada ocasión. Esto se utiliza para determinar si el rendimiento operativo básico de la válvula cumple con los requisitos.

3.2.3 Pruebas de vida útil térmica
La prueba de vida útil térmica detecta la operatividad y el rendimiento de sellado de la válvula tras un uso prolongado en condiciones reales, así como el rendimiento de envejecimiento por acción mecánica de cada componente del cuerpo de la válvula. En la prueba de vida útil térmica, se deben mantener siempre la temperatura y la presión especificadas, de modo que la válvula realice ciclos con una frecuencia determinada. Tras un cierto número de ciclos, se puede suspender el ciclo y probar el rendimiento de sellado intermedio. Si el sellado es correcto, se debe continuar la prueba y volver a probar el rendimiento de sellado de la válvula una vez alcanzado el número especificado de ciclos. Si se produce una anomalía o el rendimiento de sellado no cumple los requisitos, se debe detener la prueba y registrar la situación.

3.3 Pruebas de frío después de pruebas de calor
Tras la prueba térmica de la válvula, apague el dispositivo de calentamiento eléctrico del sistema para mantener una cierta apertura del cuerpo de la válvula y la bomba de circulación en funcionamiento para permitir el flujo del fluido en la tubería. Simultáneamente, utilice el dispositivo de refrigeración del sistema para enfriar la tubería. Cuando la temperatura del sistema vuelva a la normalidad, se debe volver a probar el rendimiento operativo y el sellado de la válvula en frío, según los requisitos especificados, para eliminar el efecto de la contracción en frío de los diversos componentes del cuerpo de la válvula, causada por la reducción de temperatura de alta a baja.