①試驗裝置。為了進(jìn)行安全閥的性能及排量試驗研究，按照 ASME PTC 25《泄壓裝置—性能試驗規(guī)范》的要求建設(shè)了安全閥全性能試驗裝置。改試驗裝置主要由大量空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、流量調(diào)節(jié)閥、控制閥、試驗容器及工位、流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、計算機(jī)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)等組成。
試驗裝置共設(shè)三個試驗工位。最大試驗閥通徑 8in.（200mm），最高試驗壓力 23MPa，最高試驗流量 100t/h（空氣）。試驗工位的試驗容器的容積分別為 4.5m3、1.5m3、0.014m3。
為了更好地比較試驗裝置能力對安全閥性能的影響，隨后又建造了容積為 0.5m3的試驗裝置。典型安全閥的試驗結(jié)果曲線如圖 1-6~1-8。
圖 1-6 入口壓力與開啟高度曲線
圖 1-7 開啟高度與流量曲線
圖 1-8 安全閥發(fā)證顫振時的開啟高度曲線
②性能及排量試驗。安全閥的流道結(jié)構(gòu)設(shè)計對其性能及排量有重量影響。API Std 526 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了安全閥的凈出口及流道尺寸，其出口面積與流道面積的比例為 64.26~3.02，與 JB 規(guī)定的 4.13~3.06 相比范圍及比例均較大，特別對于通徑較小者有顯著差別，進(jìn)行了性能和排量試驗。大量試驗表明：a.試驗裝置性能對安全閥的性能有重要影響。通過對五種規(guī)格（II/2h4、2J3、3K4、3L4、4M6）的安全閥在不同試驗裝置上對比試驗結(jié)構(gòu)可以得出，試驗裝置的容量對安全閥整定壓力和啟跳壓力基本無影響。只有試驗裝置容量足夠大時，才能判定安全閥的回座壓力及機(jī)械特性是否符合要求。b.與 API Std 526 標(biāo)準(zhǔn)安全閥相比，出口面積較小的 JB 安全閥其排量系數(shù)較小。在試驗裝置上對 API 和 JB 兩種標(biāo)準(zhǔn)的安全閥進(jìn)行了排量試驗。試驗表明，JB 安全閥的出口面積較小者，影響到其排量系數(shù)減小。一般 JB 安全閥的排量系數(shù)為 0.8~0.9。而按 API 標(biāo)準(zhǔn)的安全閥其排量系數(shù)可達(dá) 0.98。
③ 背壓試驗。安全閥的出口背壓時其性能有較大影響。較高的被壓會影響到安全閥的動作性能及其排量。安全閥背壓試驗系統(tǒng)如圖 1-9 所示。
圖 1-9 安全閥背壓試驗系統(tǒng)
背壓通過背壓發(fā)生器產(chǎn)生，調(diào)節(jié)背壓主要是通過改變背壓器中背壓調(diào)節(jié)器孔板尺寸來調(diào)節(jié)發(fā)生閥出口排放背壓。通過背壓試驗，得出兩點經(jīng)驗：a.排放背壓存在臨界值，超過允許值后，會導(dǎo)致安全閥機(jī)械性能遭到破壞，引起安全閥顫振等現(xiàn)象，排放過程不穩(wěn)定。b.安全閥開啟高度隨排放背壓的升高而減少，排放背壓的存在，引起開啟高度的降低，導(dǎo)致安全閥的實際排量降低。
