真空截止阀的性能试验 上海申弘阀门有限公司 二、之前介绍蒸汽截止阀热损失，现在介绍真空截止阀的性能试验真空阀的试验
（一）真空阀的性能试验方法
真空阀的性能试验主要是测量真空阀的漏气速率和通导能力。漏气速率测量方法为关闭检漏法。在满足阀门性能要求的前提下可采用其他检漏方法（如氦质谱检漏法）。以下介绍的试验方法( JB/T6446-2004)适用于各种高、低真空阀性能试验。
1．关闭检漏法试验装置
试验用真空系统是由机械泵、扩散泵、真空阀、管道、辅助容器、盲板、试验罩、流量装置、针阀、真空计和压力表等组成，如图1—49所示。
图1-49关闭检漏法试验装置
1前级泵2一波纹管3-电磁带充气阀4一前级管路5-管道阀6-旁抽管路7扩散泵a-阀门I9一旁抽阀IO-辅助容器1l-压力表l2、I6-盲板13-针形阗14-被试阀门15-真空计规管
1)选用的扩散泵内径必须大于或等于被试阀门的公称尺寸，建议按表1—53选用。
2)机械泵的规格根据高真空油扩散泵确定。
真空截止阀的性能试验表1- 53扩散泵的选用
3)测量通导能力用的试验罩和流量装置按相关规定确定，其试验罩内径应与被试阀门内径相同。
4)用于试验罩、被试阀门、油扩散泵之间连接的管道，其结构形式和尺寸按各种阀门形式自行设计，但不得影响阀门的性能试验。
5)辅助容器的容积规定如下：
公稼尺寸小于或等于lOOmm的阀门，其辅助容器的容积应大于1L：
61 公称尺寸在150rnm以上的蝶阀，其辅助容积取阀于体积的6~3倍；
公称尺寸150mm以上的其他各种阀门，其容积能满足阀门漏气试验需要，可不另加辅助
容器，如需要则自行考虑。
6)管道、盲板和辅助容器的内表面均应镀铬或镍，以防锈蚀和减少放气。
7)阀门试验用的仪表有电离真空计、热偶真空计（或电阻真空计）、压力表和秒表等。所用真空计必须经过国家规定的校准单位进行校准。
2．关闭检漏法测量漏气速率
1)用关闭检漏法测得的漏气速率，实际上是阀门的漏气速率和放气速率之和，故试验时应对试验装置进行充分的真空除气。阀门漏气速率分为：
①阀门开启漏气速率。阀瓣开启时在辅助容器上测量的漏气速率。
②阀门正向漏气速率。阀瓣关闭，阀体内（即阀瓣上部）通人大气后测量的漏气速率。 
2)漏气速率按下式计算：
口=r Ap
式中Q——漏气速率(Pa．。。／。)：
弘～被测容器的容积( Il13)：
Ap-相邻两次测量的压差(P。)：
△”一压力增加Ap时所需的时间(。)。
3)辅助容器漏气速率(Qo)的测量如图1—50所示，测量方法及步骤如下：
8．必须做好试验前的准备工作并保证清洁。
b．将辅助容器抽到极限真空后，继续抽气4h以上，关闭阀门I，在客器的真空度降到不低于13.3 Pa时，选取却，记录△￡，真空度读数取两位有效数字即可，将多次测量结果用下式
计算：
Qo= voA/p
式中Q。——辅助容器的漏气速率(P。．ni3/。)：
vo——辅助容器的容积与阀门I的阀瓣上部容积之
和(m3)。
取Qo的zui小值作为辅助容器的漏气速率。
4)阀门开启漏气速率（口开）的测量如图1-51所示，测量方法及步骤如下：
8拆掉盲板，装上被试阀门，在装阀时，要严格注意清洁度要求。
b．将辅助容器抽到极限真空后，继续抽气4h以上，关闭阀门I，在容器的真空度降到不低于13. 3Pa时，选取Ap，记录△‘，真空度读数取两位有效数字即可，将多次测量结果按上式计算出Qo（取zui小值）。
c．阀门开启漏气速率按下式计算：
和(Pa．I113／s)。
Q’按下式计算：
Q'= V开App
式中V开-被试阀门容积‰与v之和
( m3)。
V开=V阀+ VO
5)阀门正向漏气速率(QE)的测量方
法及步骤如下：
a．阀门漏气速率测试完后，关闭被试门，向被试阀阀体内通人大气。
b．打开阀门I，抽到极限真空后，继续
抽气4h以上，关闭阀门I，在容器的真空度降到不低于13.3 Pa时，选取Ap，记录At，真空度读数取两位有效数字即可，将多次测量结果按上式计算出Qo（取zui小值）。
c．阀门正向漏气速率按下式计算：
Q正=Q正- Qo
图1-51 阀门开启漏气速率试验装置
1前级泵2-波纹营3-电磁带充气阀4前级管路5管道阀6旁抽管路7-扩散泵8阀门I 9-旁抽阀IO-辅助容器11-真空计规管12、14-盲板13被试阉门
式中Q正——阀门正向漏气速率( Pa．m3/s)；
QiE -阀门正向漏气速率与辅助容器漏气速率之和(Pa．m3/s)。
Q釜按下式计算：
Q毛=%等
式中%——被试阀阀瓣下部容积y_F与vo之和( 1113)
vo= V下+%
6)阀门反向漏气速率（Q反）的测量如图1—51所示，测量方法及步骤如下：
a．在被试阀门上装上一个真窒计规管，在辅助容器上装上针阀和压力表。
b打开阀门I，抽到极限真空后，继续抽气4h以上，关闭阀门I及被试阀门，用针阀向辅助容器内通人一定压力的气体后（按设计规定），选取Ap，记录At，真空度读数取两位有效数字，将多次测量结果用式(10—50)计算，取QE的zui大值作为阀门的反向漏气速率。
Q反= v.App
式中Q反——阀门的反向漏气速率( Pa．m3/s)；
y±——被试阀门阔瓣上部的容积( 1113)。
7)为了减小测试误差，上述步骤3）、4）、5）中所取的初始值和压差应一致。
3．阀门导通能力的测量
1)阀门导通能力的测量装置如图1-52和图1-53所示。试验装置均按照有关的规定制作和测试。首先按图1—52测定被选作阀门性能试验用的油扩散泵的抽气速率S泵。
2)阀门导通能力的测量。
a．当阀门的公称尺寸和上述油扩散泵的进气口内径相同时，按图1-52的装置测出系统的有效抽气速率5有。
b．当阀门的公称通径和上述油扩散泵进气口内径不同或因连接困难时，采用图1-53和图
1-54的装置（管道可做成直管、锥管或过渡法兰等），分别测出图1—53系统和图1—54系统的
有效抽速s暑、S箸，按式(7-48)计算被试阀门的导通能力：
（二）真空密封试验
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀 真空试验通常在阀门常温强度、密封试验合格后进行。为了保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。
图1一55是用静态升压法进行阀门真空密封试验的示意图。试验时，先把被测阀门在升启耐 2)阀门导通能力的测量。
a．当阀门的公称尺寸和上述油扩散泵的进气口内径相同时，按图1-52的装置测出系统的有效抽气速率5有。
式中．——阀门的导通能力(m3/。)；
S有——系统的有效抽气速率( II13/。)：
呋——油扩散泵的有效抽气速率
b．当阀门的公称通径和上述油扩散泵进气口内径不同或因连接困难时，采用图1-53和图1-54的装置（管道可做成直管、锥管或过渡法兰等），分别测出图1—53系统和图1—54系统的有效抽速s暑、S箸，按式(7-48)计算被试阀门的导通能力：
U2= S有S有／图1-53阀门导通能力测量装置（二）
l一干燥剂2-石油3一滴管
4-试验罩5-管道图1-54阀门导通能力测量装置f三）1干燥剂2一石油3-滴管4-试验罩
5-管道6-被试阀门
（二）真空密封试验
真空试验通常在阀门常温强度、密封试验合格后进行。为了保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。
图1一55是用静态升压法进行阀门真空密封试验的示意图。试验时，先把被测阀门在升启耐 2)阀门导通能力的测量。
a．当阀门的公称尺寸和上述油扩散泵的进气口内径相同时，按图1-52的装置测出系统的有效抽气速率5有。
b．当阀门的公称通径和上述油扩散泵进气口内径不同或因连接困难时，采用图1-53和图1-54的装置（管道可做成直管、锥管或过渡法兰等），分别测出图1—53系统和图1—54系统的有效抽速s暑、S箸，按式(7-48)计算被试阀门的导通能力：
U2= S有S有／（s# -s~）
图1-53阀门导通能力测量装置（二）
l一干燥剂2-石油3一滴管
4-试验罩5-管道
图1-54阀门导通能力测量装置f三）
1干燥剂2一石油3-滴管4-试验罩
5-管道6-被试阀门
（二）真空密封试验
真空试验通常在阀门常温强度、密封试验合格后进行。为了保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。
图1一55是用静态升压法进行阀门真空密封试验的示意图。试验时，先把被测阀门在升启耐 2)阀门导通能力的测量。
a．当阀门的公称尺寸和上述油扩散泵的进气口内径相同时，按图1-52的装置测出系统的有效抽气速率5有。
由公式
式中 矿．——阀门的导通能力(m3/。)；
S有——系统的有效抽气速率( II13/。)：
呋——油扩散泵的有效抽气速率
( IT13/S)。
将已测出的s泵、s有值代A上式，即可求得阀门的导通能力。图1-52阀门导通能力测量装置（一）
1一干燥剂2一石油3滴管
4针阎5-试验里
b．当阀门的公称通径和上述油扩散泵进气口内径不同或因连接困难时，采用图1-53和图
1-54的装置（管道可做成直管、锥管或过渡法兰等），分别测出图1—53系统和图1—54系统的
有效抽速s暑、S箸，按式(7-48)计算被试阀门的导通能力：
U2= S有S有／（s# -s~）
图1-53阀门导通能力测量装置（二）
l一干燥剂2-石油3一滴管
4-试验罩5-管道图1-54阀门导通能力测量装置f三）1干燥剂2一石油3-滴管4-试验罩
5-管道6-被试阀门
（二）真空密封试验
真空试验通常在阀门常温强度、密封试验合格后进行。为了保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。
图1一55是用静态升压法进行阀门真空密封试验的示意图。试验时，先把被测阀门在升启耐状态下抽至规定的真空度，再关闭被测阀门并使真空泵停泵放气，开始检测，直至测出在规定时间内的增压Ap为止，然后计算阀门的漏气速率。
使压力增加Ap的漏气速率为
Q=v等
式中Ap-测得的压力增加值(Pa)；
At-规定的试验压力持续时间(s)；
v-一阀门被测部分的容积(m3)；
Q-漏气速率(Pa．m3/s)。
所有材料在真空中都有放气的现象。试验中测得的Ap是气体渗漏和材料放气两种因素的结果。因此，计算出的漏气速率Q实际上是真正的漏气速率Qf与材料放气率Qd之和。放气率Qd与阀门材料、处在真空中的时间和阀门内腔表面的状态等因素有关。静态升压法的灵敏度往往受材料放气率Qd计算准确性的影响。
（三）检漏试验
1．检漏试验的程序
检漏试验的程序如图1-56所示。
①用氦或卤素气体测量泄漏在空气中的气体的方法。
②把充人氦或卤素气体的试验物放入真空容器中，然后测漏气的方法。
2．检漏试验的种类
1)盖斯勒管检漏（工作压力1000一lPa）。喷吹丙酮等气体，根据放电颜色的变化判断有
无漏气，气体的放电颜色见表1-54。
表1.54气体的放电颜色
2)热阻真空计、屯离真空计、质谱仪检漏。
探头检漏法、气罩检漏法（检漏试验中用得较多）。喷吹丙酮、乙醇、丁烷、氦等气体，根据指示压力的变化，判断有无漏气。这是因为真空计对于空气和上述气体有着不同的灵敏度系数的缘故。
b．升压检漏法。在关闭抽气阀后，测量真空容器[容积y( 1113)]的压力P (Pa)随时间(s)的变化情况。 设、捕量为Q (Pa．Il13/S)时，则
p(t)=号t+Po(t)
式中Po (t)——由抽出的气体所引起的压力变化。
在如图1—57和图1—58所示的双对数图中，由45。斜线部分求出Q。
3)氦探漏仪检漏。
8．探漏仪的探测极限。作为氦气分压力测量的压力平均摆动值[ 8p]，由本底压力pb产生的摆动值apL和电子回路产生的摆动值[ 8Pe]组成，即
[8p]= apb+[8p。]
设zui小的探测压力卸为2[8p]，连接口的抽速为s时，则zui小的探漏量△Q为市场上出售的探漏仪的探测极限，如图1-57和图1—58所示。
b．探漏仪与试件的连接见表1—55。
图1—59表示，在表1—55序号1的连接方式情况下，当Q为10—9 Pa．m3/s、S为10一3m3/s、ph为10 -4Pa时对应y为10。31113和10 - 21113时的压力变化情况。r分别为Is和lOs。由于Ap为2x10。7 Pa，所以，当y为10 -3m3时，喷吹0 2s以上就可以断定有无漏气，1.6s后，P上升到zui大值Pmax的80%，这时，停止喷吹2.1 s后再进行喷吹。若S规定为10 -4ni3/。，则r为lOs。这时，如果其他条件都相同，压力会急剧上升，这就很容易判断有无漏气。但是，如果喷0.8s，当p(t)为8×10—7 Pa时就停止喷吹，则应过20s以后可继续喷吹。在P为10 - 21113时，不能连续喷吹228以上，则无法判断有无漏气。为使p(t)达到zui大值p…的80%，必须喷吹16so这时，如果停止喷吹，则需过20。后才能喷吹。
4)微量漏气的探测。
8．若漏气量为10 -9Pa' m3/s，则大气中的水气将在漏气部分产生凝结，因此，往往不能进行探测。这时，如果把试件经100 N150qC烘烤后再探漏，就能发现漏气情况。
b．把气罩盖在试件上，充人氦气。这时，如关闭抽气阀￡(s)，然后测量氦分压力的增量
p，则可用积分法扩大微小漏量的测量范围。 Q=pV与本文相关的产品有美标钛截止阀
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