在卫生级阀门投入使用之前,必须经过严格的可靠性测试,这是验证其品质的关键环节,如同一场严苛的试炼,只有通过重重考验的阀门,才能在食品、制药、生物工程等对卫生和安全要求极高的行业中可靠运行,确保流体输送系统的稳定与安全。
压力测试是卫生级阀门可靠性测试的重要组成部分。在压力测试中,阀门需承受远超正常工作压力的试验压力,以检验其强度和密封性能。通常,试验压力会根据阀门的额定压力和相关标准确定,一般为额定压力的 1.5 倍至 2 倍。例如,对于额定压力为 1.0MPa 的卫生级阀门,试验压力可能设定在 1.5MPa 至 2.0MPa 之间。测试时,将阀门安装在专门的压力测试装置上,关闭阀门,向阀门一侧或两侧充入试验压力的液体或气体,然后保压一段时间,一般不少于 10 分钟。在保压过程中,使用高精度的压力传感器监测压力变化,同时检查阀门的密封部位是否有泄漏现象。在制药企业的高压蒸汽灭菌系统中,卫生级阀门需要承受高温高压蒸汽的作用,压力测试能够确保阀门在这种极端条件下不会发生破裂或泄漏,保证灭菌过程的安全进行。如果阀门在压力测试中出现泄漏,可能是由于阀体铸造缺陷、密封件损坏或安装不当等原因造成的,需要对阀门进行进一步的检查和修复,或者直接判定为不合格产品。
密封性能测试也是至关了重要的一项测试内容。除了压力测试中的密封检查外,还会采用专门的密封性能测试方法,如氦质谱检漏法。这种方法利用氦气分子小、渗透性强的特点,将阀门置于充满氦气的密封容器中,然后使用氦质谱检漏仪检测阀门外部是否有氦气泄漏。氦质谱检漏仪具有极高的灵敏度,能够检测到极其微小的泄漏量,一般可达到 10 - 12 Pa・m3/s 量级。在食品饮料行业的无菌灌装生产线中,卫生级阀门的密封性能直接关系到产品的卫生安全。即使是极其微小的泄漏,也可能导致微生物进入产品中,引发产品变质或污染。通过氦质谱检漏法等精确的密封性能测试手段,能够确保阀门的密封性能达到极高的标准,有效防止外部污染物进入流体系统。
寿命测试则是对卫生级阀门长期可靠性的评估。在寿命测试中,阀门按照预定的工作循环次数进行开闭操作,模拟其在实际使用中的工作状态。测试过程中,记录阀门的各项性能参数,如操作扭矩、密封性能、流量特性等的变化情况。例如,在生物工程领域的发酵罐进料阀门,可能需要在一个发酵周期内频繁开闭,寿命测试可以确定阀门在经过大量开闭操作后是否还能保持良好的性能。一般来说,卫生级阀门的寿命测试要求开闭操作次数不少于 10 万次,有些高端产品甚至要求达到 100 万次以上。随着开闭操作次数的增加,如果阀门的操作扭矩逐渐增大,可能是由于阀杆与填料之间的摩擦增大或阀芯与阀座之间的磨损导致的;如果密封性能下降,出现泄漏现象,则可能需要更换密封件或对阀门进行维修。通过寿命测试,可以预测阀门的实际使用寿命,为用户提供合理的维护和更换建议。
此外,卫生级阀门还需要进行耐腐蚀性测试。根据阀门的应用环境和接触的流体介质,选择合适的耐腐蚀测试方法。例如,对于接触酸性或碱性溶液的阀门,采用浸泡试验法,将阀门浸泡在一定浓度的酸或碱溶液中,在规定的温度和时间下,观察阀门材料的腐蚀情况,测量阀门的重量损失、尺寸变化以及表面形貌的改变等。在化工制药行业中,许多卫生级阀门需要处理各种腐蚀性化学物质,耐腐蚀性测试能够确保阀门在长期接触这些物质时不会发生严重的腐蚀,影响其性能和卫生性。
然而,卫生级阀门的可靠性测试技术也面临一些挑战。首先,测试设备的精度和可靠性对测试结果有着直接影响。高精度的压力传感器、氦质谱检漏仪等设备价格昂贵,且需要定期校准和维护,否则可能导致测试结果不准确。其次,测试成本较高。尤其是寿命测试,需要耗费大量的时间和能源,对测试样品也有一定的损耗。对于一些大型或特殊结构的卫生级阀门,测试成本可能更高。此外,随着新材料、新结构的卫生级阀门不断涌现,现有的测试标准和方法可能无法完全适用,需要不断制定和完善新的测试标准,开发新的测试技术,以适应行业的发展需求。
综上所述,卫生级阀门的可靠性测试技术是保障其品质和可靠性的重要手段。尽管面临测试设备、成本和标准等方面的挑战,但通过严格执行各种可靠性测试,能够确保卫生级阀门在不同行业的应用中稳定可靠地运行,为流体输送系统的安全与卫生提供坚实的保障,推动卫生级阀门行业的健康发展。