阀门外观常见缺陷与评定

　　阀门质量检验是阀门出厂后使用单位在安装验收前进行的一次质量符合性验证。检验项目包括外观检验和压力试验。

　　由于产品制造、质量检验和现场验收标准的不一致，各标准对缺陷的判定原则不一样，有时会出现不同的检验结论。如锻造阀门产品标准 GB/T 1228-2006中允许在极限尺寸5%或1.5mm范围内的缺陷存在，铸造阀门产品标准 JB/T 7927-2014中允许A和B的2个例子的缺陷存在。阀门现场验收标准 SY/T 4102-2013规定，阀门外表面不得有裂纹、砂眼、重皮、斑疤、机械损伤、锈蚀、缺件、铭牌及油漆脱落等现象。 阀门质量检验标准SH 3515-2013 规定，阀体为铸时其表面应光滑，无裂纹、缩孔、砂眼、气孔、毛刺等缺陷，阀体为锻件时其表面应无裂纹、夹层、重皮、斑疤、缺肩等缺陷。

　　石油天然气具有易燃、易爆，且腐蚀性强，阀门质量检验除严格执行委托标准 SH3518-2013外，还应参考阀门现场验收规范和我国阀门的制造水平，在择优选择供货厂家，加强出厂检验的同时，阀门质量检验应以缺陷位置、大小、形状，以及阀门的工作压力、工作介质、使用环境等进行综合评定，既能保证产品质量，又能做到公正、公平。

　　外观缺陷评定

　　2014年，长庆油田技术监测中心共检验各类阀门 170284只，有 5622只阀门不合格，不合格率为3.30%，其中外观质量检验不合格2817只，占检验不合格总数的 50.11%。 主要有砂眼、气孔、裂纹、机械损伤、缩孔、标志和阀体壁厚不合格等(如下图 图1)

　　图1 阀门外观缺陷统计

　　结构和尺寸

　　1外观特征

　　主要是阀杆端部未加工，阀杆与手轮不能紧密结合，阀门开闭不灵活，或阀体壁厚、阀杆直径、结构长度不符合标准要求，如图2中的 Z41H-25 DN50闸阀，标准规定的长度为 230mm，实测长度为178mm。

　　图2 结构长度不合格

　　2 检验方法

　　阀门结构可以通过目测检验，阀体壁厚一般使用超声波测厚仪，结构长度一般使用游标卡尺、卷尺、深度尺等工具仪器，壁厚测定时应将被测部位打磨光滑，以免影响测试的精度。阀体较小壁厚一般出现在流道两侧或阀体的底部。

　　3 缺陷评定

　　阀门结构、阀体壁厚、结构长度、阀杆直径不合格的阀门直接判定为不合格。

　　砂眼和气孔

　　1外观特征

　　砂眼是铸造阀门的表面常见的缺陷，主要出现在阀门外表面，砂眼内部有砂或白色的渣，外形不规整，深浅不一。气孔一般出现在铸造阀门的内部、表面或近于表面处，表面比较光滑，呈圆形或椭圆形，有时孤立存在，有时簇集在一起，常与夹渣或缩松并存(图3所示)。如果是反应性气孔，通常不大，在铸件表面或铸件表面以下不太深的地方，如果是侵入性气孔，面积稍大，常呈圆形、椭圆形或针孔状。

　　图3 气孔

　　2 检验方法

　　目视检验即可发现砂眼和气孔。对于阀体内部的砂眼和气孔可借助手电筒，缺陷的深度可采用覆膜法或细铁丝等来判断其深度。对于漆色不同或有明显凹坑的部位应注意，必要时可借助起子等工具剔除油漆，防止缺陷部位被底漆掩盖。

　　3 缺陷评定

　　阀门表面存在气孔或砂眼，将会减小其有效承载面积，容易引起应力集中而降低铸件的抗冲击性、抗疲劳性和致密性，影响铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响$一般阀体与阀盖的承压部位、法兰密封面不允许有气孔和砂眼存在，阀体的浇注口和阀门的法兰非密封面不允许有密集状、 蜂窝状以及深度超过1.5mm或任一个100mm X 125mm面积范围内气孔数量不超过3 个且深度不超过 1.0mm的气孔或砂眼。 对于深度不确定的气孔或砂眼应从严判定，防止出现穿透性缺陷。对于丝杠、手轮、手柄以及支架等部位存在的缺陷只要不严重影响产品的外观、强度和使用性能，可以按照合格品进行验收。

　　缩孔和疏松

　　1 外观特征

　　缩孔和疏松一般位于铸件阀门的较后凝固的部位(热节处)或结构突变部位(图4 )。缩孔和疏松内表面没有氧化色，形状不规则、孔壁粗糙并伴有许多杂质和细小的气孔。

　　图4 疏松

　　2 检验方法

　　缩孔和疏松外观不易发现，压力试验过程中一般会发生渗漏。试验中应注意观察阀门的浇注口、冒口、阀体的收缩部位，试验结束后应用手触摸以上部位，防止油漆掩盖而造成缺陷漏检。

　　3 缺陷评定

　　缩孔极易造成阀门的结构不连续，出现缩孔或疏松应直径判定为不合格。

　　裂纹

　　1 外观特征

　　裂纹一般出现在锻压阀门阀体两壁交接的热节部位和结构突变部位，如法兰根部、阀体外壁凸起的表面处(如图5)。裂纹的深度较浅，一般以发纹为主。热裂纹外形曲折而不规则、 缝隙宽、 断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展。冷裂纹一般是直的，开裂处金属表面未氧化，裂纹常穿过晶粒延伸到整个断面。

　　图5 裂纹

　　2 检验方法

　　阀门表面的裂纹除用目视检测外，也可用磁粉或渗透检测。

　　3缺陷评定

　　裂纹的存在减少了阀门承载截面积，而且裂纹端部形成尖锐的缺口，应力高度集中，容易扩展导致破坏。通常明显可见的裂纹是不允许的，无论其位置和大小均判定为不合格。发现裂纹后可以用砂轮打磨，若确认裂纹已经完全消除，且未损伤阀门表面，厚度减薄又不明显，可以判定为合格，否则按退货处理。

　　机械损伤

　　1 外观特征

　　机械损伤是阀门在运输、搬运、吊装、堆放等过程中产生磕碰性损伤，或下料、切割等形成的加工性损伤，如凸面或平面密封的法兰密封面上的划伤、压痕，铸件冒口气割面和锻件的飞边切割处因不加工而形成的缺陷，如图6 所示。这些缺陷达到一定深度时，也将影响阀门的质量及寿命。

　　图6 机械损伤

　　2 检验方法

　　阀门表面的机械损伤目视检验即可发现，缺陷的深度可用焊缝检验尺或深度尺进行测量。

　　3 缺陷评定

　　凸面或平面密封的法兰密封面上的径向划痕、机械损伤以及内测边缘的缺损，环连接的法兰密封面槽的2个侧面存在划痕和碰伤等缺陷，将影响阀门法兰的密封性，一般不允许存在。法兰非密封、阀体和阀盖表面的划痕和机械损伤只要深度在余量范围内，不影响阀门的整体质量，可以按合格品进行验收。但是对于尖锐的划痕必须打磨光滑，防止出现应力集中。

　　阀体标识及其他

　　主要是阀体壁厚，结构长度不合格或阀体上压铸的公称压力、商标存在涂改现象，检验过程中应防止套牌或低压阀门代替高压阀门。如图7中的Z41H-25 DN50型阀门，阀体上铸造的公称压力“25“存在涂改，经测厚，该阀门阀体较小壁厚为7.8mm，不符合石油化工工业用阀门较小壁厚8.8mm 的规定，属于 1.6MPa 的阀门打磨标志后代替 2.5MPa 的阀门。

　　图7 阀体壁厚不合格

　　总结

　　阀门外观质量检验合格后才能进行压力试验，如果外观质量不合格，轻则阀门在试验过程中出现刺漏，重则产生爆炸开裂事故，如果缺陷判定不准，将会造成不必要的浪费，甚至产生质量纠纷。因此，不同阀门的功能和可靠性要求不一样，可接受的缺陷也不一样，阀门表面缺陷的判定要根据阀门的用途、缺陷的类型、位置、大小等综合分析，才能科学、公正、公平进行质量检验，满足油气田工程建设的需要。