阀门低温性能检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-31  

阀门低温性能检测聚焦于评估阀门在低温环境下的密封、强度、操作等功能特性,涉及材料低温韧性、密封件适应性、热胀冷缩影响等关键要点,为极地、液化气体储运等场景提供可靠性依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

低温密封性能:评估阀门在低温工况下关闭状态的泄漏控制能力,检测参数包括试验温度范围-196℃~-40℃,密封面介质为氮气或氦气,泄漏率阈值≤0.01mbar·L/s。

材料冲击韧性:测试阀体、阀盖等关键部件在低温下的抗冲击能力,检测参数涵盖试验温度-60℃、-100℃、-196℃(可选),试样尺寸10mm×10mm×55mm,采用夏比V型缺口冲击,吸收功≥30J(具体依材料标准)。

阀体变形量:监测阀门在低温压力载荷下的几何形变,检测参数包括试验压力1.6MPa~42MPa(对应公称压力PN16~PN420),温度-100℃,变形测量精度0.02mm,重点关注法兰密封面平面度变化≤0.1mm/m。

低温操作力矩:测量阀门在低温环境下开启/关闭所需力矩值,检测参数涵盖全行程操作次数≥5次,温度点-40℃、-70℃、-100℃,力矩测量范围0.1N·m~500N·m,平均值波动≤±5%。

低温泄漏率:针对阀门内漏与外漏的综合检测,检测参数包括试验介质为空气或氮气,压力为公称压力的1.1倍,环境温度-196℃,泄漏检测仪器精度0.1mL/min(氦质谱检漏时≤1×10^-9 mbar·L/s)。

螺纹连接可靠性:验证低温下螺纹紧固件的防松性能,检测参数包括螺纹类型M20~M64(常用规格),预紧力等级50%~100%额定扭矩,温度循环-100℃→室温(3次循环),松动扭矩衰减率≤10%。

低温疲劳寿命:评估阀门在低温交变载荷下的耐久性,检测参数包括循环次数1×10^5~1×10^7次,应力幅值20%~50%公称压力,温度-60℃,失效判据为泄漏率超标或结构断裂。

内部结霜风险:检测阀门内部腔体在低温高湿环境下的结霜倾向,检测参数包括环境湿度80%~95%RH,温度-40℃,观察周期24h,结霜厚度≤0.5mm(关键密封面)。

膨胀系数匹配性:分析阀体与密封件材料的热膨胀差异,检测参数包括线膨胀系数测试温度范围-200℃~200℃,阀体材料(如CF8M)膨胀系数10.5×10^-6/℃,密封件(如氟橡胶)膨胀系数120×10^-6/℃,匹配误差≤±15%。

低温耐压强度:验证阀门承压件在低温下的抗破裂能力,检测参数包括试验压力为公称压力的3倍(保压10min),温度-100℃,无可见泄漏或塑性变形。

检测范围

LNG接收站用低温截止阀:用于液化天然气(-162℃)储运系统,需承受高压(10MPa~25MPa)与剧烈温度波动。

石油化工用低温调节阀:应用于乙烯裂解装置(-104℃),介质为石脑油、乙烷等易凝结烃类。

核电用低温控制阀:服务于核反应堆冷却系统(-40℃~-196℃),需满足核安全级抗震与泄漏控制要求。

深冷空调低温执行器:用于实验室超低温环境(-80℃~-120℃),执行器材料需兼顾低温刚性与密封可靠性。

液化天然气储运阀:包括LNG船用舷侧阀(-162℃)、陆运槽车紧急切断阀,需通过船级社认证的特殊工况测试。

极地装备低温阀:应用于南极科考站供暖系统(-60℃~-80℃),需具备抗冻裂与长期无润滑操作能力。

航天推进系统低温阀:用于液氧/液氢发动机(-183℃/-253℃),泄漏率要求≤1×10^-9 mbar·L/s,材料需无磁且抗氢脆。

医疗低温设备阀:服务于液氮罐(-196℃)、生物样本存储系统,阀体材料需符合生物相容性标准。

食品冷冻低温阀:用于速冻隧道(-40℃~-60℃),接触介质为食品级制冷剂,需满足FDA接触材料要求。

工业气体低温调节阀:应用于二氧化碳回收装置(-20℃~-40℃),调节精度需≤±1%设定流量。

检测标准

GB/T 26480-2011《阀门低温性能试验方法》:规定阀门低温环境下的密封、强度、操作力矩等试验条件与判定规则。

ASTM A352/A352M-2020《低温用碳钢和合金钢锻制阀门》:规范低温阀门锻件的材料化学成分、力学性能及低温冲击试验要求。

ISO 10434:2021《石油和天然气工业—管道输送系统—钢制阀门》:覆盖石油天然气管道用阀门的低温性能要求,包括设计、制造与试验。

ASTM D2714-2018《塑料冲击性能的标准试验方法(简支梁冲击)》:用于检测阀门塑料部件(如手柄、密封环)的低温冲击韧性。

GB/T 12237-2015《石油化工钢制通用阀门》:规定通用阀门的设计、材料及性能要求,包含-40℃低温环境下的补充试验条款。

ISO 19443:2016《核设施—1E级阀门—设计、制造和试验》:针对核电1E级低温阀的核安全要求,涵盖地震载荷、辐照老化及低温泄漏测试。

ASTM A193/A193M-2022《高温和低温用合金钢和不锈钢螺栓材料》:规范低温螺栓(如B7M)的力学性能与低温冲击试验方法。

GB/T 13927-2008《工业阀门 压力试验》:规定阀门压力试验的一般要求,包含低温环境下的压力保持与泄漏检测细则。

ASTM E23-2021《金属材料 缺口试样的标准冲击试验方法》:用于测定阀门钢材在低温下的夏比冲击吸收功,评估材料韧性。

ISO 9606-1:2017《焊接人员资格评定—熔化焊—第1部分:钢》:涉及低温阀门焊接接头的焊接人员资质与焊接工艺评定要求。

检测仪器

低温环境试验箱:采用复叠式压缩机制冷,温度范围-196℃~室温,容积0.1m³~10m³,具备程序控温(±0.5℃)与长时间保温(≥24h)功能,为阀门提供稳定的低温试验环境。

阀门低温泄漏检测仪:集成氦质谱检漏仪与压力传感器,泄漏检测灵敏度0.1mL/min~1000L/h,支持正负压两种检测模式,用于阀门内漏与外漏的定量分析。

低温冲击试验机:配备自动送样装置与高精度能量传感器,冲击能量范围150J~1500J,温度控制精度±1℃,用于测试阀门材料在低温下的冲击韧性。

低温应力应变仪:采用电阻应变片与低温补偿模块,测量范围-200℃~300℃,应变精度±1με,实时监测试验过程中阀体的变形与应力分布。

阀门操作力矩测试仪:内置扭矩传感器(量程0.1N·m~500N·m)与角度编码器,采样频率100Hz,可记录全行程操作的力矩-角度曲线,用于评估低温下操作灵活性。

真空泄漏检测系统:基于真空压力衰减法,检测下限1×10^-6 mbar·L/s,适用于微小泄漏的高精度检测,配套氦气示踪气体时可提升至1×10^-9 mbar·L/s。

低温硬度计:采用布氏/洛氏硬度计改造,配备低温恒温箱(-196℃~室温),测试力50kgf~3000kgf,用于评估阀门材料在低温下的硬度变化。

低温疲劳试验机:支持拉-压或弯-扭复合加载,频率1Hz~50Hz,载荷范围5kN~500kN,温度控制精度±2℃,用于模拟阀门在低温交变载荷下的疲劳损伤。

热膨胀系数测定仪:采用顶杆法或激光干涉法,温度范围-200℃~600℃,测量精度±0.5×10^-6/℃,用于分析阀体与密封件的热膨胀匹配性。

低温压力传感器:基于应变式或压阻式原理,量程0~100MPa,精度0.1%FS,工作温度-196℃~200℃,用于实时监测低温试验中的压力变化。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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