SYT 6400-2021 气举阀性能试验方法-PDF解密

中华人民共和国石油天然气行业标准2021—11-16发布2022-02—16实施国家能源局发布I 12规范性引用文件 1 13.2缩略语 24试验场所 3 34.2一般说明 3 4.4试验装置 54.5节流控制阀 84.6压力缓冲保护 84.7流量测量 84.8测压孔 94.9压力测量 94.10测温孔 4.11温度测量 5气举阀探针试验 5.2设备要求 5.3探针试验方法 5.4确定阀门承载率 5.5最大有效阀杆行程的确定 6流量系数试验方法 6.1简介 6.3流量系数试验 6.4数据评估 ⅡSY/T6400—20216.5C和&试验数据的使用 216.6记录 7气举性能试验 24 7.2流动性能试验文件 7.3CPPT的准备 27 8.1引言 8.2探针试验 8.3流量系数试验 8.4气举阀性能试验 8.5试验数据使用 附录B(规范性)(TUALP)流动性能模型 附录C(规范性)分析探针试验数据的方法 附录D(规范性)斜坡函数在气举阀动态试验中的使用 47本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的本文件代替SY/T6400—1999《气举阀性能试验方法》,本文件与SY/T6400—1999相比，主要变化如下：——增加了并替换了部分规范性引用文件(见第2章);——增加和修改了部分定义；——增加了“分析探针试验数据的方法”(见附录C);本文件与1999年版相比在结构上有较多调整，本文件还做了下列编辑性修改：——对1999年版中的一些数据进行了调整；本文件起草单位：大庆油田装备制造集团、江苏苏盐阀门机械有限公司本文件主要起草人：王峰、张靖宇、梁恒睿、朱再思、韩正海、王虎、肖莉、韩文豪、匡茜茜、 1气举阀性能试验方法ASMEBPVCVⅢ-2B——波纹管总成承载率(见第4章);C——流量系数(第5章);dp——压差(按上下文定义)(kPa)(psi2n——试验装置的入口压力(kPa)(psi);p:—试验装置的出口压力(kPa)(psi);Rn—气举阀探针试验得到最大有效阀杆行程所需的压力；R—阀门深处的操作注入压力(kPa)(psi);B—相对稳定出口压力和接近0的气体流量下的入口压力(kPa)(psi);Ra—阀门深处的流动生产压力(kPa)(psi);Re——调试台关闭压力³);Rer——阀门关闭压力4):po—调试台开启压力5);q——在模拟标准条件(SC)下以立方米每小时为S——气体相对密度(空气=1.0);T——试验装置入口气体温度(℃)(F);T——在下入深度阀门的温度(℃)(F);x——压力比);X——压降比例系数8);CPPT——稳定生产压力试验；DCV——出口控制阀；ECV——平衡控制阀；GLV——气举阀；IPO——注入压力操作；LST——探针试验得出的最大有效阀杆行程；MSCFD——标准千立方英尺/日；MSCMD——标准千立方米/日；PPO——生产压力操作；3SC——模拟标准条件，为101kPa(14.73psi)和15.5℃(60F);SCFD——标准立方英尺/日；SCMD——标准立方米/日；UCV——人口控制阀；VST——阀杆行程。试验需要大容量的高压气源。储气装置容量应不小于3m²,压力应不小于10MPa。组成气举阀试验装置的管线、阀门和缓冲容器应能承受高压气体。因直径超过152mm的缓冲器或其他容器均应遵从GB/T12224或ASMEBPVCVⅢ-1或ASME管线的材料、壁厚和相关额定压力应符合ISO13623或ANSI/ASME管线、阀门、法兰或压力容器的设计压力至少应比气举阀试验期间预期的最高压力高20%。基本的流量试验系统至少包括图1所示项目，如下所列：e)流量计；f)压力传感器；g)温度传感器；试件由以下组件组成，如图2所示。a)完全装配好的试验阀门，包括制造商推荐的单流阀；b)带有相配的定位锁环；c)在相配的阀接受器(试验用偏心口袋)中安装和定位。应按照制造商的建议，将阀门完全装配好。允许用备用密封装置替换外部V形圈填料密封。4图1基本流量试验系统示意图图2钢丝可投捞式试件5阀接受器应与阀门和定位锁环相匹配，且对阀门入口的上、下端进行密封。记录阀接受器的入口油管可取式阀门的试件由以下组件组成，如图3所示。a)完全装配好的试验阀门，包括制造商推荐的单流阀；b)将试验阀用螺纹连接到作为试验装置附件的相配阀接受器上。试验装置包括试件和位于出、入口的压力测量装置之间的所有固定装置。通过试验装置的流动路径不能有任何节流口、缩径弯头或三通，且不能存在内部阻塞现象。弯头半径应不小于101.6mm。图4和图5为符合要求的典型试验装置示例。图4钢丝可投捞式阀门的试验装置示例6图5油管可取式阀门的试验装置示例84.4.2试验装置入口试件的试验装置入口可延长，但距离试件最大不超过609.6mm,最小内部过流直径不小于25.4mm。试验装置入口垂直于试件，以便在试件入口周围形成畅通无阻的环形腔。该环形腔应延长在试件入口上方和下方不小于12.7mm,且环形腔宽度不小于6.35mm。4.4.3试验装置出口试件的试验装置出口可延长，但距离试件最大不超过609.6mm,最小内部过流直径不小于38.1mm。试验装置出口和试验装置入口的中心线平行且同心。试验装置出口距离试件至少为152.4mm。4.5节流控制阀安装在试验装置入口和出口的节流控制阀，用于控制作用在试验装置上的压力，阀门的类型不限。两种控制阀的流量和压力等级应高于试件的流量和压力等级。4.6压力缓冲保护建议在试验装置的入口和出口侧安装缓冲罐提供压力缓冲保护。阀门的工作特性可能引起压力波动，压力缓冲保护的目的是降低压力波动的影响。因为压力波动可能会严重损坏压力表和传感器，并严重妨碍控制和监测试验的能力。缓冲罐可以使试验装置得到足够的缓冲保护。这些缓冲罐应垂直安装到试验装置外部的装置系统中，这样每个缓冲罐都可单独与作用在试验装置上的入口和出口压力进行充分的压力传递。可选装控制阀安装在管线中，用来连接缓冲罐和试验装置。压力缓冲罐的体积应不小于0.057m³。出口压力缓冲罐的体积宜为入口压力缓冲罐体积的两倍。允许使用备用缓冲保护系统，将试件中的压力缓冲降至不超过69kPa/s(10psi/s)。4.7流量测量流量测量仪表和方法可以是满足指定精确度的任何装置。流量的误差不应超过实际流量的±6%,所用测量方法的分辨率和重复率应在实际流量±1%范围内。测量仪表应根据需要及时校准，以保证规定的精确度。9试验装置需要两个测压孔。这两个测压孔的位置将用来测量作用在试件上的入口压力和出口压力。这两个测压孔的应位于试验装置的首端和末端。测压孔的几何尺寸应符合图6给定的尺寸。管线尺寸ALm(最大)Am(最小)当液体位于水平方向流动时，入口和出口的测压孔均应位于沿管线中心线延伸的水平面上方。测所有压力和压差测量的任何误差不应超过实际值的±1%。根据测量的需要，应尽可能多次校准操作者应记录下产生在试验装置入口和出口压力测压孔所测压力值，形成打力测试报告的误差应不超过压力测量装置±2%的精确度范围。需要两个测温孔。试验装置入口侧需要一个测温孔，另一个测温孔应装在流量测试装置上。其中入口测温孔应位于试验装置的入口侧以内。用于流量测量的测温孔应按照流的建议放置，本文件对可选出口测温孔的位置不作要求。然而，如果使用出口测温孔，则建议将其放用于测量气体温度的装置的仪表误差应不大于实际温度值的±1.1℃(±2F)。操作者应将产生在流量测量装置上和试验装置的入口部分测量得到的温度值，形成打印记录报告。这份温度报告的误差应不超过温度测量装置±2%的精确度范围。该试验应在试验前使入口和出口压力处于平衡状态。平衡控制阀位于试验装置的入口和出口之在本试验方法中，应使用干燥的空气或其他可压缩惰性气体(如氮气)作为基本流体。因水蒸气在试件缩径处可能因达到冷凝点而形成液体或固体进而影响试验结果或造成其他使用数据表1记录以下信息，以便证明试验装置符合要求。a)确认4.2中a)～h)的布局和位置的简图，由试验负责人签字。b)试验装置详图显示要求：1)试验装置入口到试件的距离；2)试验装置出口到试件的距离；3)阀接受器入口的数量和尺寸，以及阀门与用作钢丝可取式装置的阀接受器之间的环形过流面积；4)试件周围环形腔的位置和尺寸。c)节流控制阀的类型和排量。d)压力缓冲保护装置的类型和尺寸。e)流量测量装置的类型和精确度。f)压力测量装置的类型和精确度。g)压力记录打印输出装置的类型和精确度。h)温度测量装置的类型和精确度。i)温度记录打印输出装置的类型和精确度。数据表11.是否附有试验装置安装简图?(是/否)4.2中a)～h)是否已被指明?(是/否)2.是否附有试验装置安装详图?(是人否)试件到入口压力表的距离：试件到出口压力表的距离：阀接受器入口的数量：阀接受器入口的直径：阀门与阀接受器之间的环状过流面积：从试件的入口到环形腔密封处的尺寸：3.入口控制阀描述：入口控制阀在全开时的流量：出口控制阀在全开时的流量：4.入口压力缓冲保护装置的型号；出口压力缓冲保护装置的型号：5.流量测量仪表的型号：6.入口压力测量仪表的型号；,精确度压差测量仪表的型号：,精确度7.压力测量值的报告和记录方法：压力测量记录仪表的精确度：8.入口温度测量装置,精确度出口温度测量装置,精确度9.温度测量值的报告和记录方法；温度测量记录仪表的精确度：气体压力在进入探针试验装置时，气压作用在阀门波纹管的整个区域，这种压力增加时，阀杆会从阀座进一步提升。通过使用阀门探针试验装置(图7),可以精确测量阀杆行程与压力的关系，并将结果制成表格并绘制成图。图7所示阀门探针试验装置是一个示例，对其当以压力为纵坐标，阀杆行程为横坐标绘制斜率表示阀门的“硬度”数值。斜率的数值称为波纹管总成承载率(B),以(kPa/mm)(psi/in)为单位测量。本文件中“波纹管总成”包括波纹管和气举阀装置，气举阀装置施加负载以保持阀杆在阀如果对同一只阀门进行上述操作，除开启压力(阀罩充压或弹簧调整)发生变化外，则可以比较最大有效阀杆行程和波纹管总成承载率都是实用的数值，可用于比较不同类型的阀门，或在不同在SY/T6401—1999的附录B中已对几种典型的调试台作了描述。调试台应有控制和测量气举阀接受器上压力的装置。图7所示就是一个适合探针试验的试验台示例。阀接受器应将压力从压力源传递到阀门，且不得有任何泄漏。当阀门关闭时，压力应在阀座的上气举阀位置测量方法应能在±0.127mm精确度范围内确定阀杆位置。图7所示位置测量装置是一根微距计探针，设计用于精确测量阀杆行程，该阀杆行程是施加到波纹管整个面积上压力的函数。该装置通过使用一个与接在阀门底部的导电探针相连的微距计，针应与阀杆的端部相接触，且应与阀体电绝缘。探针连接在微距计筒上，这样对微距计的调整将导致压力表用于测量压力，测量误差不应超过测得数值的±0.5%的精确度要求。充氮阀和组合阀(弹簧加载阀和充氮阀)应在5515kPa(800psi)、8274kPa(1200psi)这两个阀将位置测量装置(微距计/探针总成)连接至阀门。将阀门和位置测量装置装入阀门调试台的相按图7所示连接欧姆表，其中一根导线连接至微距计筒，另一根导线则连接至气举阀。当阀杆在阀座上，且没有压力施加到试验阀接受器上时，调整位置测量装置，使其行程读出在微距计与探针总成中，松开探针杆筒帽，调整微距计筒至零位。向上滑动电阻读数为0或接近零位，这时探针杆刚好与阀杆接触，牢固地拧紧探针杆筒帽，以防止当气压施加到阀门上时，探针杆被推出。用微距计筒退回探针杆，然后推进它，直到刚好接触。读取微距计读数时，如读数不为0,则重复上述步骤，直至得出0读数。在微距计/探针总成上，欧姆表电阻读数的显著增加即表示阀杆不再接触阀座。5.3.4.2以一种适当的增量，如69kPa、103kPa、138kPa或172kPa(10psi、15psi、20试验阀接受器增压。5.3.4.3调整位置测量装置，以确定新的阀杆位置。对于微距计/探针总成，用微距计筒推进探针，直至其接触阀杆顶端，欧姆表电阻读数的显著减少即表示其已接触阀杆顶端。5.3.4.4使用数据表2记录该压力和阀杆位置。5.3.4.5使用相同的压力增量重复步骤5.3.4.2～5.3.4.4,这些压力增量在达到最大有效阀杆行程范围内，至少记录到5个阀杆位置。5.3.4.6以一种适当的增量，如69kPa、103kPa、138kPa或172kPa(10psi、15psi、20psi或25psi)为试验阀接受器减压。对于微距计/探针总成，在降低压力前，通过将微距计筒退回探针杆至足够远，以防止压力降低期间探针与阀杆顶端接触。5.3.4.7调整阀杆位置测量装置，以确定另一阀杆位置。对于微距计/探针总成，用微距计筒推进探针，直至其接触阀杆顶端。欧姆表电阻读数显著下降即表示其已接触阀杆顶端。5.3.4.8使用数据表2记录压力和阀杆位置。5.3.4.9使用相同的压力增量重复步骤5.3.4.6～5.3.4.8,直至阀杆回到阀座上[初始微距计读数±0.127mm范围内],至少记录到5个阀杆位置。5.4确定阀门承载率5.4.1如图8所示，将试验数据画在在线性坐标纸上，压力读数为纵轴、阀杆位置读数为横轴。斜率A的区域从阀杆行程0点处延伸至承载率数据斜率急剧上升变化的拐点。该拐点可直观地确定。图8探针试验的典型数据5.4.2在对应于斜率A区域的数据上画出最佳拟合直线，如图5.4.3按照如下方法计算这条最佳拟合直线的斜率(图9)。这条线的斜率即为阀门的波纹管总成承使用数据表2记录以下信息，可演示探针试验的执行情况。d)试验数据包括：1)阀门设定压力；2)试验压力；3)阀杆位置。e)图表显示：1)试验压力和阀杆位置；2)最佳拟合直线。f)波纹管总成承载率(B)。数据表21.是否附有探针试验设备的组装图?(是/否)附有注明日期的阀门组装图(是/否)试验压力阀杆位置kPa(psi)实际值0是否附有显示最佳拟合直线图?(是/否)6.波纹管总成承载率【B】(kPa/mm)(psi/in该方法目的在于根据阀杆行程函数来确定气举阀的流量。如操作得当，则可利用该试验的数据，此处所述试验方法需要对入口压力和出口压力进行控制，只有通过试验据已进行的试验证明：在试验过程中，通过缓慢而稳定的压力变化将比压力发生突然变化时得到更准传统方法要求系统在记录任何读数前保持稳定。通常一段时间内流量变化很小或没有变化即表示系统稳定。这种方法会耗费大量时间，但可以通过手动读取仪表或通过传感器和数据采集设备收集数斜坡法则要求确定系统时间常数(附录D),且要求数据应由传感器和其他数据采集设备收集。根据已进行的试验数据显示：与传统方法相比，斜坡法可以取得更为准确试验人员在使用传统方法时能够主观确定系统何时稳定。当使用第4章所述试验装置进行这些试验，并按照本章所述方法进行收集和分析数据时，与流量系数计算相关的最大误差小于9%,与临界压力比系数计算相关的最大误差小于11%。试件应包括以下组件：a)一种经过改进的阀门，其阀杆相对于阀座可以进行更为准确的机械调整，但这种调整不应对通过阀门的正常流道产生影响；如果通常气举阀包括一个单流阀，则制造商推荐的单流阀应是阀门总成的组成部分，如图10所示。b)一个合适的定位锁环，可以牢固地连接在气举阀上；定位锁环也可改进，以便于更轻松地调节阀杆，只要这种修改不损害定位锁环与气举阀螺纹连接的可靠性或者将定位锁环与气举阀a)一种经过改进的阀门，其阀杆相对于阀座可以进行更为准确的机械调整，但这种调整不应对通过阀门的正常流道产生影响；如果通常气举阀包括一个单流阀，则制造商推荐的单流阀应阀杆的调节性能应允许阀杆相对于阀座的位置测量误差为±0.076mm。在预计的试验压力条件下在这个位置，阀杆相对于阀座的位置测量值为0.00mm。对于每种特定的阀门设计和阀杆—阀座，至少应测试五个阀杆位置。在阀杆不超过10%的情况下应至少进行一次试验，且在阀杆位于100%最大有效行程的情况下应至少进行一在阀杆位置大于最大有效行程的10%且小于90%时，应至少再进行三次阀杆位置试验。选择这有关缩写和定义，请参见第3章。对于每次压力比(x)试验，应测量流量、试验装置入口气体温度(T)、试验装置入口压力(n)、试验装置出口压力(p)和阀杆位置。流量测量按4.7进行，压力测量按4.9进行，温度测量按4.11进行。阀杆位置测量按6.2.3进行。6.3.4.1每次试验前，试验装置入口和出口的压力(n和p₂)应在大于689kPa(100psi)的压力下调整平衡。试验装置入口和出口的压力计读数误差应在2%以内，流量测量装置所示流量误差应小于当使用传统方法时，在记录数据之前，应在此压力比下使流量保持稳定。当该方法使用数据采集6.3.4.3增加压力比(x)直至出现临界流量。在稳定的入口压力和下降中的出口压力下流量不再增当使用斜坡法时，需通过保持入口压力稳定，同时缓慢而持续地降低出口压力来实现临界流量Y·C=q·[S·(T₁+460)·Z/x]¹2/[1360×(n+14.7)]流量系数流量系数X=[0.667(Y·C)-C]/M (2)按公式(3)计算膨胀系数():Y=1-x/(3R·X) 计算得出的膨胀系数(Y)值不得超过1.0,且应大于或等于0.667。此外，如果x大于R·X,——?s压降比例系数(X)与阀杆行程(VST)临界压力比临界压力比——图12是该阀门C,与阀杆行程的关系图；a)计算压力比(x):x=(1000-850)/(1000+14.7)=0b)根据图13,确定阀杆行程为0.020in时阀门的X。通过读数得出X=0.45。c)确定比率(R)。使用比热容比为1.4的气体作为试验介质。天然气比热容比为1.3,因此：d)确定阀门是否处于临界流量。如果x大于X·R,则阀门被阻塞，因此应使用X·F而非x来实际压力比(0.1478)小于临界压力比系数(0.417),因此，阀门不处于临界流量状态之下，实际压力比系数可用于计算流量和膨胀系数。Y=1-x/(2K·X)=1-0.1478/(3×0.928×0.45)f)根据图12,确定行程为0.020时阀门的C。通过读数得出C=0.40。g)计算压力为1000psi和温度为150F时的压缩系数：Z=0.95。h)计算流量：MSCFD=32.64×0.40×(1000+14.7)×14.7×0.882×{0.1478/[0.65×(150+460)×0.95]}1²=使用数据表3记录试验的执行情况。a)测试阀门的标志、制造商零件号和注明日期的组装图。b)经过改进阀门的图纸。c)阀门的最大有效行程(见5.5)。d)流量测量的类型和精确度。e)压力测量的类型和精确度。f)温度测量的类型和精确度。g)阀杆行程。h)每个试验点的试验数据均包括以下内容——试验装置入口压力(p);——试验装置出口压力(p₂); 试验装置入口温度(T);i)计算以下变量：——每个试验点的压力比(x);——按6.4.2,每个试验点的Y·C,的乘积；——最佳拟合直线系数(即系数A和B,Y·C=A·x+B,为最佳拟合数据);——以最佳拟合直线作为参考，再加上每个数据点的5%作为上限；——以最佳拟合直线作为参考，再减去每个数据点的5%作为上限。j)数据点坐标图和最佳拟合直线。k)流量系数(C)。1)压降比例系数(X)。m)流量系数(C)与阀杆行程的关系图。n)压降比例系数(X)与阀杆行程的关系图。o)试验设备和试验设备操作员的位置。q)试验日期和试验负责人。数据表3是否附有注明日期的阀门组装图?(是/否)2.是否附有经过改进阀门图纸?(是/否)3.阀门的最大有效行程(见5.5)4.流量测量仪表的类型：,精确度入口压力压差…+5%限值-5%限值最佳拟合直线系数A:B: 10.附有显示数据点和最佳拟合直线的图表?(是/否) 11.流量系数(C): 12.压降比例系数(X): 13.是否附有流量系数与所附阀杆行程的关系图?(是/否).14.是否附有压降比例系数与所附阀杆行程的关系图?(是/否)本章推荐两种试验方法。其中一种方法是用于现场阀门试验的。当生产压力稳定在几个压力值时，在每个值上改变注入压力，以了解气举阀是如何随着注入压力的变化而工作。该方法称为CPPT(图14)。图14CPPT数据的典型曲线图另一种方法也是用于现场阀门试验生力稳定在几个压力值时，在每个值上改变生产压力，以了解气举阀如何随着生产压力的变化而工作。该方法称为CIPT(图15)。图15气举阀CIPT数据的典型曲线图,,MSCFD-"这些试验应使用第4章推荐的试验装置进行。待测气举阀(GLV)(试件)可以是充氮气举阀、弹簧加载气举阀或组合气举阀(弹簧加载/充氮气)。气举阀可以是操作注入压力式(IPO)或操作生产压力式(PPO),但应遵守4.3中的试件规定。以下几个符号的缩写和定义见第3章。图16在入口压力(n)、出口压力(p)和流量(q)的三维图上展示了典型的GLV性能特征。在同一三维图上绘制一个CIPT或一个CPPT得到数据的可能性已经过验证确认。图16可以看出随着n的增加，GLV是如何从节流状态转变为非节流状态的。如果qa和p₂被看作是垂直平面，则该垂直平面将具有特定的n值。同样，如果q和p₁被认为是垂直面，则该垂直面将具有特定的pz值，该p₂值可被看作是一条等压虚线。总之，通过使用等压虚线作为稳定生产压力(p)并改变注入压力(p),图16直观显示出了随着生产压力(p₂)的变化，通过使用实线曲线作为稳定注入压力(p),该图还直观显示出了保持入口压力稳定然后突然改变出口压力的传统方法，以及保持入口压传统方法要求系统在记录任何读数前保持稳定。通常一段时间内流量变化很小或没有变化即系统稳定，这种方法会耗费大量时间，但可通过手动读取量表来完成。如使用传统方法，可使用数据斜坡法需要确定系统时间常数(附录D),数据应由传感器和数据采集设备收集。大量试验结果显示，与压力突然变化(传统方法)相比，试验期间缓慢而稳定的压力变化(斜坡法)可以得到更为准确的数据。这主要是因为试验人员在使用传统方法时需要确定系统何时稳定。00LST由阀门的探针试验确定(见附录C),并在第5章中测量。GST是基于阀杆端部(通常是硬对于给定的GLV和p₂的所有值，注入压力的最大增量是稳定的。如果最大VST不小于LST,当VST=LST,按公式(5)计算：dpum=1.2dp/(1-A/A₀) 当VST=GST,按公式(6)计算： 力(p)等于0psi(OkPa压力),记录por。数据表4阀门标志：设定压力[15.5℃(60F)]B=kPa(psi)探针试验日期：最大有效行程=mm(in波纹管总成平均承载率=kPa/mm(psi/in)技术人员姓名：管内径=_试验音宋的间：KPa(p导气孔测量管数据压力℃入口压力出口压力℃△p通过阀门的压降8建立相关性的推荐试验使用试验数据来预测阀门在非试验条件下的性能需要建立数学模型或相关性。本文件规定了为提供建立数学模型所需的信息而进行试验的类型和执行这些试验的方式。这些试验的全部或部分数据可用于建立数学模型。以下是建立数学模型所需试验数量的建议。8.2探针试验第5章规定了确定阀门波纹管总成承载率(B)和阀门最大有效阀杆行程应遵循的方法。第5章还规定了试验次数和进行试验的调整压力。第6章规定了确定阀门流量系数(C)和压降比例系数(X)作为最大有效阀杆行程的函数应遵第6章中推荐了确定阀门整个工作范围运行所需的试验次数。如操作得当，第6章中给出的方法可提供适用于任何压力范围和任何类型气体的数据。第7章规定了在设定压力下得到阀门动态工作特性应遵循的方法。为了得到足够的数据来建立数学模型，需要在不同设定压力下进行额外试验。第7章规定的试验方法，应在至少三个调整压力下进行试验。其中两个调整压力为制造商推荐的最小和最大调整压力，第三个调整压力为中间压力值。所选调整压力至少相隔1379kPa(200psi)。例如，推荐在4137kPa(600psi)和12410kPa(1800psi)设定压力下运行的阀门最好在4137kPa、8274kPa和12410kPa(600psi、1200psi和1800psi)设定压力下进行试验。8.5试验数据使用前几章中描述的试验方法将得到足够的数据来建立阀门数学模型，该模型可用于预测非试验条件下的气体通道直径。附录A和附录B中给出了两个示例模型。其他模型也可以使用，但在此不再赘述附录A是一个简化数学模型，它使用了由第5章和第6章收集的试验数据。该模型对流动条件下的阀杆位置做了几个假设，可能不适用于所有情况下的气体通道预测。简化数学模型不用根据第7章收集数据。如果从第7章收集数据，就可用于“修改”简易数学模型，用来计算阀门内部出现的动态压力，从而产生更精确的模型。使用第7章中的数据“修改”简易数学模型的方法不在本文件范围附录B是使用了根据第7章收集的试验数据的更为复杂的模型。它依赖于大量动态阀门试验的统计建立相关关系。该模型无需使用根据第5章和第6章收集的数据。A.1简化模型以下各条件中描述的是简化的数学模型，并将使用第5章和第6章中收集的数据。该模型以下列假设为根据：a)假设在试验装置测得的出口压力作用于球/座接触区域；b)受入口和出口压力作用的面积保持不变；计算得到的阀杆位置误差量随着孔径尺寸的增加而增加。对于DN4.76mm(³in)或者更小的孔径，流量预测的精确度在约±30%以内。该精确度仅对于DN25.4mm(1in)的IPO阀门的试验值的修改简易数学模型应包括从第7章中得到的数据，以便更准确地确定流动状态下的阀杆的动态A.2确定阀杆位置在预期的井内压力和温度条件下，使用静态力平衡方程来确定阀门的静态阀杆位置。关于氮气或 (A.1) (A.2)A.3确定C和X由C,与阀杆行程关系曲线，读取A.2中计算的静态阀杆行程的流量系数(C)。9=32.64C·(B+14.7)·Y·{d[(T+460)·S·Z]}l²x=(Boa-Ba)l(Boa+14.7)或x=F·X(x取两个计算结果之中较小者)R=k1.40如使用的是DN25.4mm(1in)的IPO阀门，阀孔为4.76mm(³/gin)在150F(65.5℃)下计算Bor可近似为如下：Bo=R·Z×(阀门深处的温度+460)/(60+460)Bor=825×0.95×(150+460)/(60+460)/0.95=9Bcr=919×(0.31-0.0276)/0.31=8dx=[925×(0.31-0.0276)+450×0.0276-837×0.31]/935×C=219.3×0.049³-149.04×0.049²+X=734.4dx³-178.3dx²+15.X=734.4×0.049³-178.3×0.049²+15.12×0x=(925-450)/(925+14b)确定阀门是否处于临界流量。如果x大于X,则阀门处于临界流量，应使用X而非x计算流量。X=0.40,且实际压力比为0.505。这大于X,因此，阀门处于临界流量，应在方程中使用X。c)计算膨胀系数(K):Y=1-0.4/(3×1.3×1.4)=0d)计算天然气在925psi和150F时的压缩系数，或从图表中得到。e)计算流量：MSCFD=32.64C·(Ba+14.7)·Y·{x/[(T+460)MSCFD=32.64×0.774×(925+14.7)×0.641×{0.4/[(150+460)×0.65×0.95]}1=充氮载荷阀孔全开包括CameoBK阀上的1560个数据点、CameoBK-1阀上的477个数据点、McMury-HughesJR-STD阀上的1112个数据点和Teledyne-MerlaNM-16R阀上的818个数据点。在CameoR-201.5in阀上又采集了2590个数据点，在McMury-HughesVR-STD和Teledyne-MerlaLN-20R上又采集(变阀孔截面流动)亚临界流量次最大流量流动超最大流量流动RwTAan亚临界流量图B.3变阀孔截面流动状态这两种流量之间的区别由生产压力低于临界值βa(阀孔全开流量)或Ramm(变阀孔截面流量)的特性曲线左侧决定。在阀孔全开流量中，曲线斜率为零，这意味着无论压差通过降低生产压力而增加多少，流量均不会改变。因此，在阀孔全开流量中，称这种状态为“临界流量”。另一方面，变阀孔截面流量随着压差的增大而减小，直至压差过大时流量完全停止的极限。再次提到压差而非生产