การทดสอบแรงดันวาล์วบอลก่อนการเดินระบบ: จุดตรวจสอบคุณภาพที่สำคัญ

บอลวาล์วที่ดูเหมือนอยู่ในสภาพปกติระหว่างการติดตั้งอาจยังขัดข้องในระหว่างการทดสอบก่อนเริ่มใช้งาน เนื่องจากการทดสอบความดันทำให้เกิดสภาวะที่การจัดการตามปกติไม่ทำให้เกิดขึ้น ได้แก่ ความไม่ต่อเนื่องของชิ้นงานหล่อ แหวนบ่ารองที่เสียหาย การประกอบที่ไม่ถูกต้อง หน้าแปลนเยื้องศูนย์ การรั่วซึมที่ก้านวาล์ว หรือการจัดเตรียมการทดสอบที่ทำให้วาล์วรับแรงในลักษณะที่ไม่ได้ตั้งใจ การควบคุมที่สำคัญไม่ได้อยู่เพียงการทำให้ถึงความดันที่กำหนด แต่คือการพิสูจน์ว่าตัวเรือนวาล์ว ขอบเขตรับความดัน กลไกการปิด และจุดต่อที่ติดตั้งแล้ว ทำงานตามข้อกำหนดของมาตรฐานวาล์วที่ใช้บังคับและขั้นตอนการทดสอบระบบท่อ

ต้องกำหนดเกณฑ์การยอมรับก่อนเริ่มการทดสอบ API 598 และ ISO 5208 มักใช้อ้างอิงสำหรับการตรวจสอบและการทดสอบความดันของวาล์ว ขณะที่ ASME B16.34 อาจใช้กำกับข้อกำหนดการออกแบบด้านความดัน-อุณหภูมิสำหรับวาล์วเหล็กหลายประเภท ข้อกำหนดโครงการที่เกี่ยวข้อง รหัสท่อ เอกสารข้อมูลวาล์ว และคำแนะนำของผู้ผลิต เป็นตัวกำหนดตัวกลางทดสอบ ความดัน ระยะเวลาคงความดัน อัตราการรั่วที่อนุญาต และลำดับการทดสอบที่แท้จริง เอกสารเหล่านี้ควรได้รับการตรวจสอบให้สอดคล้องกัน แทนที่จะถือว่าใช้แทนกันได้: ข้อกำหนดการทดสอบตัวเรือนไม่เหมือนกับข้อกำหนดการรั่วของบ่าวาล์ว และการทดสอบการยอมรับจากโรงงานไม่ได้ยืนยันว่าวาล์วที่ติดตั้งแล้วและรอยต่อภาคสนามผ่านการตรวจสอบโดยอัตโนมัติ

แยกความสมบูรณ์ของขอบเขตรับความดันออกจากประสิทธิภาพการปิดกั้น

การทดสอบก่อนเริ่มใช้งานควรแยกความแตกต่างระหว่างหน้าที่สองประการ การทดสอบตัวเรือนหรือบอดีใช้ยืนยันความสมบูรณ์ของเปลือกที่กักเก็บความดัน ได้แก่ ตัวเรือนหล่อหรือขึ้นรูป จุดต่อปลาย พื้นที่ซีลของฝาครอบหรือก้านวาล์ว และรอยต่อที่ประกอบแล้ว การทดสอบบ่าวาล์วใช้ยืนยันว่าวาล์วบอลที่ปิดอยู่สามารถแยกความดันผ่านบ่าวาล์วได้หรือไม่ การรวมหน้าที่เหล่านี้ไว้ในการทดสอบเดียวที่ไม่มีการบันทึก มักทำให้ไม่ชัดเจนว่าแหล่งที่มาของความขัดข้องคืออะไร

สำหรับการทดสอบตัวเรือน โดยทั่วไปต้องจัดวางวาล์วในตำแหน่งที่ระบุในขั้นตอนที่ได้รับอนุมัติ เติมให้เต็มเมื่อใช้น้ำ และเพิ่มความดันอย่างควบคุม ผู้ตรวจสอบควรตรวจสอบพื้นผิวตัวเรือน คอหน้าแปลน ปลายเกลียวหรือปลายเชื่อม บริเวณแพ็กกิ้งก้านวาล์ว รอยต่อตัวเรือน ปลั๊กระบายน้ำหรือระบายอากาศ และข้อต่อระบายแรงดันในโพรงใด ๆ การมีเหงื่อซึม หยดน้ำ ความดันลดลงที่ไม่ได้เกิดจากการปรับสมดุลอุณหภูมิ หรือการเสียรูป ล้วนต้องได้รับการตรวจสอบ การใช้สารซีลเพื่อปกปิดข้อบกพร่องไม่ใช่มาตรการแก้ไข ต้องระบุสาเหตุ บันทึกไว้ และประเมินตามมาตรฐานการยอมรับที่เกี่ยวข้อง

การทดสอบบ่าวาล์วต้องให้วาล์วปิดสนิทและใช้ความดันกับด้านที่กำหนดของส่วนปิด วาล์วบอลแบบลูกบอลลอยทั่วไปอาจมีทิศทางความดันที่เหมาะสมเพื่อให้บ่าวาล์วรับแรงได้ดีที่สุด ขณะที่แบบติดตั้งลูกบอลบนทรันเนียนและแบบดับเบิลบล็อกแอนด์บลีดมีการจัดวางซีลภายในแตกต่างกัน ไม่ควรสันนิษฐานว่าวาล์วบอลสามารถใช้งานได้สองทิศทางจากลักษณะภายนอกเพียงอย่างเดียว เครื่องหมายบนวาล์ว เอกสารข้อมูล และลูกศรแสดงทิศทางการติดตั้ง หากมี ควรใช้เป็นตัวกำหนดทิศทางการทดสอบ

การกำหนดค่าการทดสอบอาจทำให้เกิดความขัดข้องเทียม หรือซ่อนความขัดข้องที่แท้จริง

ความขัดข้องของวาล์วที่ปรากฏหลายกรณีมีต้นตอมาจากการจัดเตรียมการทดสอบ หน้าแปลนปิด ท่อสปูลชั่วคราว เฮดเดอร์ทดสอบ สายยาง เกจ และอุปกรณ์แยกทั้งหมด ต้องมีพิกัดรองรับความดันทดสอบที่วางแผนไว้ จุดต่อชั่วคราวที่รั่วอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการรั่วของบ่าวาล์ว ในทางกลับกัน วาล์วแยกตัวที่สองซึ่งถูกปิดทิ้งไว้อาจทำให้ความดันไม่สามารถไปถึงวาล์วที่กำลังตรวจสอบได้

ตำแหน่งของวาล์วก็มีความสำคัญเช่นกัน ไม่ควรปล่อยให้บอลวาล์วเปิดค้างบางส่วน เว้นแต่ขั้นตอนจะกำหนดไว้โดยเฉพาะ ในตำแหน่งเปิดบางส่วน การเติมหรือระบายด้วยความเร็วสูงอาจทำให้บ่าวาล์วแบบอ่อนเสียหาย และความดันที่ค้างอยู่ในโพรงตัวเรือนอาจทำให้เกิดการสังเกตที่คลาดเคลื่อน ระหว่างการทดสอบด้วยน้ำ ต้องระบายอากาศออกจากวาล์วและส่วนทดสอบ อากาศที่ค้างอยู่ลดความน่าเชื่อถือของการทดสอบ และกักเก็บพลังงานมากกว่าน้ำอย่างมีนัยสำคัญหากชิ้นส่วนเกิดการขัดข้อง

การทดสอบด้วยลมต้องมีการควบคุมที่เข้มงวดกว่ามาก เนื่องจากก๊าซอัดปล่อยพลังงานสะสมอย่างรวดเร็ว ควรใช้เฉพาะเมื่อการทดสอบด้วยน้ำไม่สามารถปฏิบัติได้หรือถูกห้ามด้วยสภาวะการใช้งานของระบบ วัสดุ ข้อกำหนดด้านความสะอาด หรือความเสี่ยงจากการแข็งตัว และต้องดำเนินการภายใต้ขั้นตอนที่ได้รับอนุมัติเท่านั้น เขตห้ามเข้า การเพิ่มความดันเป็นขั้น เครื่องมือวัดที่สอบเทียบแล้ว อุปกรณ์ชั่วคราวที่ยึดตรึง และแผนฉุกเฉินที่บันทึกไว้ เป็นมาตรการควบคุมหลัก ไม่ใช่เพียงพิธีการทางธุรการ

ตรวจสอบวาล์วก่อนเพิ่มความดัน

การทดสอบความดันไม่สามารถชดเชยการตรวจรับเข้าหรือการตรวจสอบการติดตั้งที่ไม่ครบถ้วนได้ รหัสระบุวาล์วควรตรงกับรายการท่อและแบบไอโซเมตริกของท่อ ได้แก่ ขนาดระบุ ชั้นความดันหรือพิกัด PN วัสดุตัวเรือนและชิ้นส่วนภายใน จุดต่อปลาย ประเภทช่องผ่าน วิธีการขับเคลื่อน และการระบุการใช้งาน วาล์วแบบช่องผ่านลดขนาดอาจยอมรับได้ในทางเทคนิคสำหรับการตัดแยก แต่สามารถส่งผลต่อการส่งพิก การฟลัชชิง ความสามารถในการไหล และการคำนวณความดันตก คำถามเหล่านี้เป็นประเด็นด้านการออกแบบที่ควรแก้ไขก่อนการทดสอบ ไม่ใช่หลังจากเริ่มใช้งานท่อแล้ว

ตรวจสอบลูกบอล บ่าวาล์ว และช่องผ่านในจุดที่เข้าถึงได้ เศษวัสดุก่อสร้าง สะเก็ดเชื่อม ละอองสี ทราย วัสดุแพ็กกิ้ง หรือฝาครอบป้องกันที่เสียหาย อาจทำให้บ่าวาล์วแบบอ่อนเป็นรอยระหว่างการใช้งานครั้งแรก ควรหมุนวาล์วตลอดระยะการเคลื่อนที่ก่อนทดสอบ พร้อมสังเกตแรงบิดและระยะเคลื่อนที่เพื่อหาความต้านทานที่ผิดปกติ คันโยกแบบมือหมุนต้องยึดแน่นและจัดตำแหน่งดัชนีอย่างถูกต้อง ชุดเกียร์และแอคชูเอเตอร์ต้องตรวจสอบจุดหยุดเปิดและปิด ตัวบ่งชี้ตำแหน่งเฉพาะที่ ตำแหน่งเมื่อขัดข้องตามที่ใช้บังคับ และอินเตอร์ล็อกหรือเงื่อนไขอนุญาตใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบ

การซีลก้านวาล์วต้องได้รับความใส่ใจเป็นพิเศษ วาล์วอาจผ่านการทดสอบบ่าวาล์วขณะปิด แต่รั่วผ่านแพ็กกิ้งระหว่างการหมุนหรือหลังความดันคงตัว ตรวจสอบการปรับปะเก็นกดแพ็กกิ้งตามคำแนะนำของผู้ผลิต การขันแน่นเกินไปอาจเพิ่มแรงบิดในการใช้งานและทำให้อายุการใช้งานของแพ็กกิ้งสั้นลง ขณะที่แรงกดไม่เพียงพออาจทำให้เกิดการรั่วที่ก้านวาล์ว สำหรับวาล์วที่ติดตั้งแพ็กกิ้งควบคุมการปล่อยมลพิษหรือโครงสร้างทนไฟพิเศษ ใบรับรองและข้อกำหนดการประกอบที่เกี่ยวข้องควรยังสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ในบันทึกคุณภาพ

รอยต่อหน้าแปลนที่ติดตั้งแล้วต้องมีหลักการตรวจสอบเฉพาะของตนเอง

ในระบบท่อเหล็กหล่อเหนียว บอลวาล์วมักเชื่อมต่อผ่านอะแดปเตอร์หน้าแปลน รอยต่อแบบยึดรั้ง หรือข้อต่อหน้าแปลน แทนที่จะเชื่อมเข้ากับท่อเหล็กโดยตรง ทำให้การควบคุมจุดเชื่อมต่อมีความสำคัญไม่แพ้การตรวจสอบวาล์ว ยืนยันความเข้ากันได้ของหน้าหน้าแปลน ประเภทและขนาดปะเก็น เกรดสลักเกลียว ความยาวสลักเกลียว การใช้แหวนรองตามที่ระบุ และลำดับการขัน แรงกดสลักเกลียวที่ไม่สม่ำเสมอหรือปะเก็นที่เลือกสำหรับรูปแบบหน้าสัมผัสผิดประเภท อาจทำให้เกิดการรั่วซึ่งถูกระบุว่าเป็นความผิดของตัวเรือนวาล์วอย่างไม่ถูกต้อง

ควรตรวจสอบแนวท่อก่อนขันสลักเกลียวขั้นสุดท้าย ต้องไม่ใช้วาล์วดึงปลายท่อที่เยื้องแนวให้เข้าตำแหน่ง ท่อเหล็กหล่อเหนียว ข้อต่อ และวาล์ว มีรูปทรง มวล และความต้องการด้านการรองรับที่ต่างกัน แรงดัดจากภายนอกที่ส่งผ่านบอลวาล์วแบบหน้าแปลนอาจทำให้รอยต่อบิดเบี้ยวหรือทำให้แรงบิดในการใช้งานเสียไป ควรติดตั้งฐานรองรับที่เพียงพอก่อนการทดสอบ โดยเฉพาะบริเวณวาล์วขับเคลื่อนขนาดหนักและห้องวาล์วที่การเคลื่อนตัวของท่อโดยไม่มีการรองรับอาจสร้างแรงให้กับชุดประกอบ

การทดสอบความดันยังไม่สามารถพิสูจน์ความทนทานต่อสภาวะชั่วขณะระหว่างการทำงานได้ทุกประเภท แรงดันกระแทกของน้ำ รอบการเริ่ม-หยุดปั๊ม การปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว และพฤติกรรมการระบายอากาศ อาจสร้างสภาวะความดันระยะสั้นที่แตกต่างจากการทดสอบแบบสถิต เมื่อหน้าที่การใช้งานเกี่ยวข้องกับการหมุนบ่อยครั้งหรือการรับแรงดันกระชาก ให้ยืนยันว่าพิกัดความดันของวาล์ว วัสดุบ่าวาล์ว เวลาปิดของแอคชูเอเตอร์ และการวิเคราะห์แรงดันกระชากของระบบ เข้ากันได้กับการใช้งานที่ตั้งใจไว้

การควบคุมเครื่องมือวัดและบันทึกการทดสอบเป็นตัวกำหนดว่าผลลัพธ์สามารถยืนยันได้หรือไม่

ผลการทดสอบจะมีความหมายก็ต่อเมื่อค่าความดันมีความน่าเชื่อถือ เกจหรือทรานสมิตเตอร์ควรมีสถานะการสอบเทียบปัจจุบัน ช่วงการวัดที่เหมาะสม และความละเอียดเพียงพอสำหรับระบุการเปลี่ยนแปลงความดันที่มีนัยสำคัญ เกจที่มีช่วงเต็มสเกลสูงเกินไปอาจบดบังการสูญเสียเล็กน้อยแต่สำคัญ ส่วนเกจที่ใช้งานใกล้ขีดจำกัดมีความเสี่ยงต่อความเสียหายและความแม่นยำต่ำ ควรมีตัวบ่งชี้ที่อ่านได้อย่างน้อยหนึ่งตัว ณ จุดทดสอบ และขั้นตอนอาจกำหนดให้มีเครื่องมือเพิ่มเติมในส่วนที่อยู่ไกลหรือสูงเพื่อคำนึงถึงเฮดสถิตของน้ำ

ก่อนประกาศว่ามีการสูญเสียความดัน ควรเผื่อเวลาให้ระบบคงตัว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ำ การขยายตัวแบบยืดหยุ่นของสายยาง การเข้าที่ของปะเก็น และการกำจัดอากาศตกค้าง อาจเปลี่ยนค่าที่อ่านได้โดยไม่ได้บ่งชี้ว่ามีการรั่ว บันทึกการตรวจสอบควรระบุแท็กวาล์ว ผู้ผลิตและรุ่นเมื่อมี ขนาดและพิกัด ตัวกลางทดสอบ ความดันทดสอบ เวลาเริ่มและสิ้นสุด สภาพแวดล้อมหากเกี่ยวข้อง รหัสระบุเครื่องมือ ตำแหน่งวาล์ว ทิศทางการทดสอบที่ใช้ การรั่วที่สังเกตได้ และผลการดำเนินการ

เมื่อบอลวาล์วเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมความดันอัตโนมัติ ต้องกำหนดขอบเขตการทดสอบอย่างรอบคอบ วาล์วควบคุมไฮดรอลิก วาล์วระบาย บายพาส หรือวงจรไพลอตที่อยู่ติดกัน อาจเปลี่ยนการกระจายความดันหรือบายพาสวาล์วแยกที่กำลังประเมินโดยไม่ได้ตั้งใจ การแยกชั่วคราวควรรักษาการป้องกันด้านความปลอดภัยตามที่จำเป็น และควรถอดออกภายใต้ขั้นตอนการคืนสภาพที่ควบคุมเท่านั้น

ข้อผิดพลาดในการยอมรับที่พบบ่อย

• ถือว่าไม่มีการรั่วภายนอกเป็นการผ่านอย่างสมบูรณ์ วาล์วอาจแห้งจากภายนอก แต่ยังมีการรั่วผ่านบ่าวาล์วที่ปิดเกินเกณฑ์ยอมรับได้
• ทดสอบเพียงทิศทางการไหลเดียว อาจทำให้พลาดปัญหาบ่าวาล์วตามทิศทางหรือการติดตั้งผิดทิศทาง
• ใช้ความดันทดสอบของระบบโดยไม่ยืนยันขีดจำกัดของวาล์ว ต้องตรวจสอบพิกัดความดัน-อุณหภูมิที่ใช้บังคับและหลักเกณฑ์การทดสอบที่ได้รับอนุมัติสำหรับวาล์วที่ติดตั้งและชิ้นส่วนต่อเชื่อมที่อ่อนแอที่สุด
• ปล่อยให้อากาศคงอยู่ในส่วนทดสอบด้วยน้ำ ผลลัพธ์จะมีความน่าเชื่อถือน้อยลงและอันตรายจากพลังงานสะสมเพิ่มขึ้น
• ข้ามการตรวจสอบการทำงานหลังการทดสอบ วาล์วอาจซีลได้ระหว่างการทดสอบ แต่ติดขัดหลังปล่อยความดัน โดยเฉพาะเมื่อการปรับแพ็กกิ้ง ความเค้นของหน้าแปลน หรือจุดหยุดแอคชูเอเตอร์ไม่ถูกต้อง

หลังลดความดัน ให้ระบายและระบายอากาศส่วนทดสอบอย่างปลอดภัย ตรวจสอบอีกครั้งเพื่อหารอยรั่วที่เกิดขึ้นภายหลัง และหมุนบอลวาล์วเพื่อยืนยันการทำงานที่ราบรื่น โพรงที่ไวต่อน้ำ กล่องหุ้มแอคชูเอเตอร์ หรือจุดต่อเครื่องมือใด ๆ ควรได้รับการคืนสู่สภาพสำหรับใช้งาน การอนุมัติให้เริ่มใช้งานควรขึ้นอยู่กับหลักฐานที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ว่าการตรวจสอบตัวเรือน บ่าวาล์ว การทำงาน และการติดตั้งตามที่ระบุได้ผ่านแล้ว ไม่ใช่อาศัยค่าความดันเพียงค่าเดียวหรือการตรวจสอบด้วยสายตาแบบไม่เป็นทางการ