氫氣加氫站用單向閥的性能試驗方法:
1、試驗項目
單向閥應進行的試驗項目如表 1 所示。
表 1 單向閥試驗項目
| 項目 | 試驗方法及合格指標 |
| 極限溫度壓力循環試驗 | 2 |
| 泄漏試驗 | 3 |
| 故障壓力循環試驗 | 4 |
| 耐壓性試驗 | 5 |
| 扭矩試驗 | 6 |
| 彎曲試驗 | 7 |
| 非金屬密封件氫氣相容性試驗 | 8 |
2、極限溫度壓力循環試驗
2.1 試驗方法
封堵單向閥出氣口,從其進氣口充入氫氣至(P~1.03P)。之后從單向閥進氣口泄壓,并打開出氣口釋放壓力。在室溫下,對單向閥進行上述循環 100 000 次,壓力循環頻率應不超過 10次/min。之后分別在 -40℃(+0/-3℃)的溫度下進行 1000 次循環,在 85℃(+3/-0℃)的溫度下進行 1000 次循環。
2.2 合格指標
完成 102 000 次循環后,閥門應符合"3、泄漏試驗"和"5、耐壓性試驗"的要求。
3、泄漏試驗
3.1 試驗方法
3.1.1 外部泄漏試驗
按規定進行外部泄漏試驗。
3.1.2 內部泄漏試驗
用管路連接單向閥出氣口,并將單向閥進氣口與氣源連接。調節閥門,使其處于打開狀態,在下列規定的試驗溫度下靜置 1h 后,充入氫氣至不同試驗壓力,保壓 1min:
a)高溫:在溫度不低于 85℃、不低于 P、不高于 0.1P 的試驗壓力下;
b)低溫:在溫度不高于 -40℃、不低于 P、不高于 0.1P 的試驗壓力下。
3.2 合格指標
單向閥若在規定的試驗時間內無氣泡產生,則通過試驗,若檢測到氣泡,則應繼續保壓,24h 后密度下降不超過初始密度的1%。
4、故障壓力循環試驗
4.1 故障壓力循環試驗方法
封堵閥門出氣口,將閥門進氣口與氣源連接,在室溫下從閥門進氣口充入氫氣進行 10 次循環。循環壓力下限應在(0.05P~1.1P)內,循環壓力上限應不低于 1.1P。壓力循環頻率應不超過 10次/min。之后,閥門按規定進行泄漏試驗。
4.2 合格指標
閥門在故障壓力循環試驗過程中,不得發生泄漏或破裂,經泄漏試驗后應符合規定。
5、耐壓性試驗
5.1 耐壓性試驗試驗方法
5.1.1 耐壓試驗
封堵閥門出氣口,將閥門進氣口與壓力源連接,打開閥門,在室溫下對閥門進氣口緩慢施加至 1.5P(+2/0MPa)的液壓,并保壓 10min。
5.1.2 靜水壓強度試驗
閥門按 5.1 條規定進行耐壓試驗后,在室溫下繼續加液壓至 2.4P(+2/0MPa),并保壓 1min。
5.2 合格指標
閥門在耐壓試驗過程中,不得發生泄漏;在靜水壓強度試驗過程中,不得發生泄漏或破裂。
6、扭矩試驗
6.1 扭矩試驗方法
用卡具固定閥門后,用力矩扳手或其他能夠設定扭矩的裝置對閥門施加 1.5 倍設計最大扭矩,然后按規定進行泄漏試驗。
6.2 合格指標
閥門不得發生變形、破裂,經泄漏試驗后應符合規定。
7、彎曲試驗
7.1 彎曲試驗方法
試驗步驟如下:
a)將閥門安裝在試驗裝置上,如圖 1 所示。閥門進氣口與氣源連接,進氣口管路長度應不小于 300mm,閥門出氣口應與剛性支撐連接,支撐面距離閥門出氣口應不小于 25mm;
b)檢查閥門進出氣口連接的密封性,若存在泄漏應重新安裝;
c)調節閥門,使閥門處于關閉狀態,從閥門入口充入氫氣至 0.05P,然后在距離閥門進氣口 300mm 處施按表 2 規定施加載荷。15min 后在不移除載荷的情況下,按規定進行泄漏試驗;
d)重復 4 次上述 c)的操作,每次卸去載荷,并調整水平軸旋轉閥門 90°,調節使閥門打開和關閉各 3 次;
e)拆下閥門按規定進行泄漏試驗。
表 2 彎曲試驗載荷
| 管路外徑/mm | 重量/kg |
| 3.18 | 0.9 |
| 6.95 | 1.6 |
| 9.53 | 2.3 |
| 12.7 | 4.5 |
| 19.1 | 8.2 |
| 25.4 | 14.5 |

圖 1 彎曲試驗示意圖
7.2 合格指標
閥門在彎曲試驗過程中不得發生變形、泄漏和破裂,經泄漏試驗后應符合規定。
8、非金屬密封件氫氣相容性試驗
8.1 非金屬密封件氫氣相容性試驗方法
封堵閥門出氣口,將閥門進氣口與氣源連接,在室溫下,充入氫氣至公稱工作壓力P,并保持壓力。70h 后,在 1s 內降壓至大氣壓力。試驗后,閥門應按規定進行泄漏試驗。
8.2 合格指標
閥門若在規定的試驗時間內無氣泡產生,則通過試驗,若檢測到氣泡,則應繼續保壓,24h 后密度下降不超過初始密度的1%。
