Abstrakt
Ventillivscykeltestning, även känd som hållbarhet eller cykellestning, är en kritisk utvärdering av en ventils långsiktiga tillförlitlighet, speciellt avgörande för ofta manövrerade mässingsventiler. Det bekräftar robustheten i ventilens design, materiel, och tillverkningsprocesser genom att simulera tusentals, eller till och med tiotusentals, öppnings- och stängningsoperationer som den kan uppleva under sin livslängd.

1. Ändamål med mässingsventil Livscykeltestning
Livscykeltestning är inte ett obligatoriskt produktionstest för varje ventil utan snarare ett Typtest, utförs vanligtvis i följande scenarier:

• Designvalidering: Under den nya produktutvecklingsfasen, livscykeltestning används för att verifiera sundheten i den strukturella designen och materialvalet. Den bedömer specifikt dynamiska komponenter som stammen, tätningar, och manövermekanism för att säkerställa att ventilen kan uppfylla sin förväntade livslängd.
• Tillförlitlighetsbedömning & Livslängdsförutsägelse: Att tillhandahålla ett tillförlitlighetsåtagande för produkten baserat på experimentella data. Använder riktiga data från cykeltester, tillverkare kan bestämma en teoretisk livslängd. En livslängdsfaktor, a (typiskt 0.8-0.9), tillämpas sedan baserat på det faktiska tillämpningsscenariot för att beräkna en garanterad minimilivslängd. Till exempel, om laboratorietester visar 10,000 felfria cykler, en tillverkare kan fastställa en kortare baslinje för garantiändamål. Den garanterade minimilivslängden kan beräknas som: 5,000 cykler * en servicefaktor α (TILL EXEMPEL., 0.8) = 4,000 cykler. Tillverkaren skulle då förbinda sig till en garanterad “4,000 felfria manöverdon.”
• Utvärdering av slitageprestanda av kritiska komponenter: Efter provet, ventilen kan demonteras för en visuell inspektion av nyckelfriktionspar, såsom sätesringarna, stampackning, och bollens/skivans yta. Detta möjliggör en bedömning av slitage, deformation, eller åldrande, vilket hjälper till att förutsäga ventilens livslängd. Till exempel, genom att demontera ventilen efter 500, 1000, 1500, 2000, 2500, och 3000 cykler för att mäta graden av packningsslitage, en kurva som visar sambandet mellan aktiveringscykler och slitage kan ritas upp. Detta möjliggör extrapolering och förutsägelse av förpackningens livslängd.

2. Standarder och krav för livscykeltestning av mässingsventiler
Det finns ingen singel, enhetlig internationell standard som specificerar livscykelkraven för alla mässingsventiler.

Testkraven varierar beroende på ventilens användningsområde och typ. Internationella standarder som I 12266-2: “Industriella ventiler – Provning av metallventiler – Del 2: Tester, testförfaranden och acceptanskriterier – Kompletterande krav” och Api 598-2023: “Ventilinspektion och testning” endast bestämma testmetoder men kräver inte specifika cykelräkningar.

3. Mässingsventil Testmetod och procedur
Modern ventillivscykeltestning förlitar sig på en mycket automatiserad och integrerad “Ventil vridmoment, Aktivering, Liv, och tryckprovsbänk.” Standardproceduren är som följer:

• Förberedelse:
  • Provval: Ett specificerat antal prover (typiskt 3-5) är slumpmässigt valda från samma produktionsbatch.
  • Baslinjeprestandatest: Innan cyklingen börjar, varje prov genomgår ett komplett prestandatest för att fastställa en “nollpunkt” baslinje. Detta inkluderar visuella och dimensionella kontroller, skal- och sätestester (för API 598 eller EN 12266-1), och ett första driftsvridmomenttest.
• Installation av testrigg & Arbetsprincip:
  • Multifunktionell integrerad plattform: Testet utförs på en plattform som integrerar vridmoment, livscykel, tryck, och tätningsprov. Första, ventilen som testas är monterad på en specialiserad fixtur, och medialedningarna och en vridmomentsensor med hög precision är anslutna.
  • Tryckbelastning: En högtryckspump eller luftkälla applicerar det inställda testtrycket på ventilkaviteten (media kan vara vatten, luft, olja, etc., med ett typiskt tryckområde på 0-10 MPA, anpassningsbar). För specifika krav, riggen kan även integrera ett varm- och kallvattencirkulationssystem.
  • Automatiserad kontroll: Hela processen är helautomatiserad och styrs av en PLC eller datorsystem. Operatören ställer in parametrarna, till exempel antalet cykler (fram till 100,000+), aktiveringshastighet (TILL EXEMPEL., 1-10 cykler/minut), och testtryck, via ett kontrollgränssnitt.
• Utförande & Övervakning i realtid:
  • Automatiserad cykeldrift: En gång igång, ett elektriskt eller pneumatiskt ställdon driver igenom ventilen “helt öppet → helt stängt → helt öppet” cykler med den inställda hastigheten (typiskt 4-10 cykler/minut).
  • Realtidsdatainsamling: Detta är en viktig fördel med moderna tester. Under varje cykel, systemet:
    • Mäter vridmoment i realtid: En vridmomentsensor med hög precision (noggrannhet upp till ±0,5 %) registrerar och ritar en fullständig vridmomentkurva.
    • Övervakar tryck: En trycksensor säkerställer att testtrycket förblir stabilt vid börvärdet.
    • Räknar cykler automatiskt: Systemet loggar automatiskt antalet giltiga cykler.
    • Upptäcker tätningsprestanda: Systemet kan automatiskt kontrollera internt och externt läckage vid förutbestämda cykelintervall eller efter varje stängning.
  • Säkerhetsskydd: Testbänken är utrustad med flera säkerhetsfunktioner, inklusive övertryck, övermoment, och nödstoppsfunktioner, säkerställa en säker process och automatiskt stoppa testet i händelse av ventilstopp eller allvarligt läckage.
• Genomförande och slutvärdering:
  • Datautgång: Testet stoppas automatiskt när det förinställda antalet cykler uppnås. Systemet genererar en detaljerad testrapport som innehåller alla processdata, inklusive vridmomentvärden för varje cykel, trycksvängningar, totala cykler, och läckageinformation.
  • Slutlig prestationstest: Baslinjetesterna från beredningsstadiet upprepas, och resultaten jämförs med initialdata.
  • Demontering och inspektion: Ventilen är helt demonterad för en noggrann visuell inspektion av alla inre delar, särskilt:
    • Kula/Skivyta: för repor, plätering delaminering, eller gropbildning.
    • Sätesringar (PTFE/EPDM, etc.): för slitage, kompressionsuppsättning, deformation, eller åldrande.
    • Stam och stamtätningar (O-ringar/Förpackning): för slitage, vridning, eller fraktur.

4. Viktiga utvärderingsmått & Kriterier för misslyckande
Fastställandet av godkänd/underkänd för ett livscykeltest baseras på följande nyckelpunkter:

• Tätningsprestanda: Detta är det mest kritiska kriteriet. Under eller efter testet, både externt läckage (från kroppen, hätta, eller stam) och internt läckage (genom sätet) måste hålla sig inom de gränser som anges i standarden. Varje läckage som överskrider dessa gränser utgör ett fel.
• Driftsmoment: Med datainsamling i realtid, utvärderingen är mer sofistikerad. Det handlar inte bara om att jämföra initialt och slutligt vridmoment, men också analysera vridmomenttrenden under hela testtiden. Plötsliga toppar i vridmoment eller en kontinuerlig och betydande ökning (TILL EXEMPEL., överskrider utgångsvärdet med 50%-100%) indikerar kraftigt inre slitage, gallande, eller tätningsskada och kan bedömas som ett misslyckande.
• Strukturell integritet: Under hela testet, ingen komponent i ventilen (såsom stammen, hantera, eller stoppstift) ska spricka, permanent deformeras, eller bli förskjuten.
• Invändigt slitage: Efter demontering och inspektion, om kritiska komponenter uppvisar kraftigt slitage som kan leda till överhängande fel, ventilen kan fortfarande anses vara ett misslyckande även om den klarar det slutliga tätningstestet med snäva mått.

BMAG mässingsventiler: Validerad genom rigorösa tester

Det är kombinationen av dessa krävande tester – materiell integritet, strukturell styrka, och långvarig hållbarhet – som lyfter en standardkomponent till en verkligt pålitlig produkt.

På BMAG, denna rigorösa testfilosofi är inte bara en standard som ska uppfyllas; det är kärnan i vår utvecklingsprocess. Varje ventil som konstruerats och utvecklats under varumärket BMAG är validerad på avancerad nivå, PLC-kontrollerade livscykeltestriggar. Detta gör det möjligt för oss att utsätta våra produkter för omfattande tester som ofta överstiger industrinormer, allt samtidigt som du fångar exakt, prestandadata i realtid.

Detta orubbliga åtagande säkerställer att våra produkter levererar oöverträffad tillförlitlighet, konsekvent prestanda, och lång livslängd. Om du behöver robusta mässingsventiler konstruerade för uthållighet och beprövade genom branschens mest avancerade testmetoder, vi inbjuder dig till kontakta vårt team för att diskutera dina specifika krav.