Vanlige problemer og løsninger ved kryogen test av lavtemperaturventiler

Lavtemperaturventiler er kjernekomponentene i kryogene systemer, og deres ytelse under ekstremt lave temperaturer påvirker direkte systemets sikkerhet og stabilitet. Kryogen medietesting er en viktig metode for å verifisere ytelsen til lavtemperaturventiler, men i den faktiske testprosessen oppstår det ofte mange vanlige problemer som påvirker testens fremdrift og nøyaktighet. Ifølge bransjestatistikk skyldes 75 % av feilene ved testing av kryogene ventiler vanlige operasjonelle problemer. Denne bloggen vil gjennomgå de vanligste problemene ved kryogen medietesting av lavtemperaturventiler og gi tilsvarende løsninger for å hjelpe bransjekolleger med å forbedre testeffektiviteten og -kvaliteten.

1. Vanlig problem 1: Ventil fryser og setter seg fast under testen

Under kryogenisk test fryses ventilen ofte og blir klemt fast, noe som fører til at åpning- og lukkingssyklustesten ikke kan fullføres. Dette problemet utgjør 35 % av alle testfeil. De viktigste årsakene er: utilstrekkelig avfetting og tørking av ventilen, noe som fører til isdannelse i ventilens indre kanaler; tetningen er ikke motstandsdyktig mot lave temperaturer og fryser og stivner under ekstremt lave temperaturer, noe som fører til at stammen blir klemt fast; temperaturen i ventilen er ikke jevn, noe som fører til lokal isdannelse.

Løsning: Før testen skal ventilen fullstendig avfettes og tørkes ved hjelp av profesjonelle avfettingsmidler og høytemperaturtørkeovner for å fjerne all fett og fuktighet, slik at fuktinnholdet er ≤ 0,05 %; velg tettningsmateriale som tåler lave temperaturer (for eksempel PCTFE eller fleksibel grafitt) for å sikre at det beholder sin elastisitet under ekstremt lave temperaturer; bruk et høypresist temperaturreguleringssystem for å sikre jevn avkjøling av ventilen og unngå lokal overavkjøling, der feilen i temperaturjevnhet er ≤ ±2 °C.

2. Vanlig problem 2: For høy lekkasjerate av hane

I testen av kryogen tetthetsytelse overstiger lekkasjeraten til ventilen ofte standarden, noe som er ett av de vanligaste problemene og utgör 30 % av testfeilene. De viktigaste årsaken är: ventilsætet og ventilskiven sitter ikke tett nok sammen, noe som fører til spalter på mer enn 0,005 mm; tetningen skades under montering; testmediet er ikke kompatibelt med tetningsmaterialet, noe som får tetningen til å krympe og deformere med mer enn 5 %.

Løsning: Før testen kontrolleres passformen mellom ventilsæte og ventilskive, og om det finnes spalter, må disse bearbeides på nytt eller erstattes; legg vekt på monteringsprosessen for å unngå skade på tetningen; velg testmedium i henhold til tetningsmaterialet for å sikre kompatibilitet mellom medium og tetning, og unngå deformering av tetningen som følge av kjemisk reaksjon eller kuldekrymping. Etter forbedring kan godkjenningssatsen for tetthetsytelsetesten nå 99 %.

3. Vanlig problem 3: Unøyaktig temperaturkontroll under test

Nøyaktigheten til temperaturkontrollen under testet påvirker direkte testresultatene. I praksis oppstår ofte fenomenet med unøyaktig temperaturkontroll, og utgjør 15 % av testfeilene, for eksempel når testtemperaturen ikke når den innstilte verdien, eller når temperatursvingningene er for store (mer enn ±1 °C). De viktigste årsakene er: temperatursensoren er ikke kalibrert, noe som fører til unøyaktige temperaturmålinger; kjølesystemet i testkammeret fungerer ikke, noe som fører til langsom avkjøling eller manglende evne til å opprettholde den innstilte temperaturen; testkammeret er ikke tett nok, noe som fører til påvirkning fra omgivelsestemperaturen.

Løsning: Kalibrer temperatursensoren før testen for å sikre nøyaktigheten til temperaturmålingen, og kalibreringsintervallet må ikke overstige 6 måneder; sjekk kjølesystemet til testkammeret regelmessig, og utfør vedlikehold og reparasjon i tide hvis det oppstår en feil; sørg for at testkammeret er tettsluttet, og installer varmeisolerende lag rundt testkammeret for å unngå påvirkning fra omgivende temperatur. Etter forbedring kan temperaturreguleringens nøyaktighet nå ±0,5 °C.

4. Vanlig problem 4: Unøyaktige trykktestresultater

Under kryogenisk trykktest er testresultatene ofte unøyaktige, noe som utgjør 12 % av testfeilene, for eksempel når det målte åpningstrykket for ventilen avviker med mer enn ±3 % fra innstilt verdi. De viktigste årsakene er: trykktestbordet er ikke kalibrert, noe som fører til unøyaktig trykkmåling; ventilen er ikke montert tett nok, noe som fører til trykklekkasje på mer enn 0,1 MPa/min; og testmediet fordampes, noe som fører til ustabil trykk.

Løsning: Kalibrer trykktestbordet før testen for å sikre nøyaktighet i trykkmålingen, og kalibreringsintervallet må ikke overstige 6 måneder; monter ventilen tett og sjekk for lekkasje ved tilkoblingspunktene før testen; velg et testmedium med god lavtemperaturstabilitet (for eksempel helium eller flytende nitrogen), og ta isolerende tiltak for rørledningen for å unngå fordamping av mediet og ustabil trykk. Etter forbedring kan nøyaktigheten i trykkmålingen nå ±0,05 % FS.

5. Vanlig problem 5: Skade på ventilkomponenter under testen

Under kryogent test blir ventilkomponenter (for eksempel stang og fjær) ofte skadet, noe som fører til at testen mislykkes; dette utgjør 8 % av alle testfeil. De viktigste årsakene er: materialene i komponentene oppfyller ikke kravene til motstand mot lave temperaturer, noe som fører til sprø brudd; testtrykket overstiger ventilen maksimale tillatte arbeidstrykk med mer enn 10 %; og feilaktig håndtering, som fører til støt på komponentene.

Løsning: Velg komponenter laget av kryogenisk bestandige materialer (som CF3/CF3M, LC3/LCB) for å sikre at de har tilstrekkelig seighet ved ekstremt lave temperaturer, og at slagseighetsverdien er ≥27 J/cm²; kontroller strengt testtrykket for å unngå at det overstiger det maksimalt tillatte arbeidstrykket for ventilen; operer i henhold til testprosedyrene og unngå voldsom drift som kan føre til støt på komponentene. Etter forbedring kan skaderaten på komponenter under testen reduseres til ≤1 %.

6. Konklusjon

I kryogenisk mediumtesting av lavtemperaturventiler , vanlige problemer som ventilfrysing og -klemming, for høy lekkasjerate og unøyaktig temperaturkontroll oppstår ofte. Disse problemene skyldes hovedsakelig uforenklede forberedelser før testen, utstyr som ikke oppfyller kravene, og uregelmessig drift. Ved å gjennomføre tilsvarende løsninger, som å styrke behandlingen før testen, kalibrere utstyret regelmessig og standardisere driftsprosedyrene, kan vi effektivt unngå disse problemene, forbedre testeffektiviteten og -kvaliteten, og sikre påliteligheten til lavtemperaturventiler. Testeffektiviteten kan forbedres med 40 %, og testkostnadene kan reduseres med 30 % etter at disse vanlige problemene er løst.