ICS 71. 120. 10; 21. 140 G 91
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 4113—2020 代替HG4113—2009
釜用机械密封气体泄漏测试方法
Gasleakageratemeasurementmethod ofmechanicalsealsforstirredvessel
2020-10-01实施
2020-04-16发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T4113—2020
目藍 次
前言 1 范围
1
规范性引用文件
2 3 泄漏测试分类 .. 4
f..0......0...............0....................
泄漏测试要求泄漏测试方法
5
.........................
附录A（资料性附录） 《美国环保署VOC泄漏检测方法》EPA方法21
(3) HG/T4113—2020
前言
本标准按照GB/T1.1给出的规则起草。 本标准代替HG/T4113一2009《釜用机械密封气体泄漏测试方法》。与HG/T4113一2009相
比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
-将釜用机械密封气体泄漏测试分类为气体静压泄漏测试、安装泄漏测试和运转泄漏测试 3类；将釜用机械密封气体泄漏测试方法的气泡法改为压力降法；一规定了压力降法的测试密封腔体积、试验压力、试验时间、允许压力降；一运转泄漏测试按大气污染物检测要求进行；
-
-
增加了EPA方法21（美国环保署VOC泄漏检测方法）作为附录A（资料性附录）。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由化学工业专用密封标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：宁波伏尔肯科技股份有限公司、江苏华青流体科技有限公司、伊格尔机械密封
（无锡）有限公司、大连四方佳特流体设备有限公司、昆山密友机械密封有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司。
本标准主要起草人：邬国平、戚明杰、闻兰、李丹、孙玉霞、周虎、王黎明、朱斌。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
HG/T4113—2009。
II
(4) HG/T4113—2020
金用机械密封气体泄漏测试方法
1范围
本标准规定了釜用机械密封气体泄漏测试分类、泄漏测试要求、泄漏测试方法。 本标准适用于密封泄漏介质为气体的釜用机械密封气体泄漏测试。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB12358作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求 GB31571—2015石油化学工业污染物排放标准 HG/T2269釜用机械密封技术条件
3 泄漏测试分类
3.1气体静压泄漏测试
釜用机械密封装配应符合HG/T2269的规定，按照5.1的要求采用空气1或氮气）对机械密封进行气体泄漏测试。 3.2 安装泄漏测试
釜用机械密封在现场安装完成后，按照5.2的要求进行气体泄漏测试。 3.3运转泄漏测试
釜用机械密封在运转过程中，按照5.3的要求进行气体泄漏测试。气体排放量应符合当地大气污染物排放法规要求。
4 泄漏测试要求
4.1气体静压泄漏测试时，每对密封面的最大压力降应小于0.014MPa。 4.2运转泄漏测试时，密封安装处气体浓度应小于1000μmol/mol（1000ppm）。如另有规定，应满足更高要求。
5 泄漏测试方法
5.1气体静压泄漏测试方法 5.1.1 釜用机械密封装配完成后，应在试验台上进行气体静压泄漏测试。试验台应配有一个模拟的
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1 HG/T 4113—2020 密封腔，并安装阀门和仪表，使用连接法兰可满足不同尺寸的密封测试。 5.1.2试验台须配有一个加压系统（或压力源），该系统应与试验密封腔隔离。 5.1.3用于加压试验的密封腔体积为28L。 5.1.4试验台的压力表要有合适的量程范围，使0.17MPa位于全量程的50%～75%处位置，精度 0.001 MPa。 5.1.5密封腔加压后，切断密封腔与压力源的通路，保压5min。最大测试压力降应小于 0.014 MPa。 5.1.6通过气体静压泄漏测试的釜用机械密封不可拆卸。应在机械密封外壳上贴“密封制造厂气体静压泄漏测试合格”字样的标签，注明试验日期和检验人员姓名。 5.2安装泄漏测试 5.2.1采用单端面机械密封时，应在釜体注水达到80%容积后进行安装泄漏测试，并确保与釜体相连接管口的静密封无泄漏情况。向釜体上部密封空间充人压缩空气进行气体泄漏测试，试验方法应符合5.1的要求。 5.2.2采用双端面机械密封时，在密封腔不加隔离液情况下，向密封腔充人压缩空气进行气体泄漏测试。测试压力按最高使用压力，保压15min，压力降不大于最高使用压力的15%。 5.3运转泄漏测试 5.3.1釜使用单位在机械密封使用过程中进行运转泄漏测试，泄漏检测应符合GB31571一2015中 5.3的规定，泄漏检测认定值为500μmol/mol（500ppm）。 5.3.2进行运转泄漏测试时，泄漏检测仪器应符合GB12358的规定。 5.3.3执行国外环保要求对釜用机械密封进行气体泄漏测试时，可参照附录A。
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2 HG/T4113—2020
附录A （资料性附录）
《美国环保署VOC泄漏检测方法》EPA方法21
A.1应用及原则
A.1.1应用
本方法用于确定加工工艺设计中VOC（挥发性有机化合物）的泄漏情况，这些设备源包括阀、 法兰及其接头、压缩机、释压设备、工艺排出设备、开端阀、泵及压缩机密封系统排气装置、搅拌器密封以及通路门密封等。 A.1.2原则
用一个可手持的仪器检测单个泄漏源的VOC泄漏，检测仪器的型号不予规定，但必须达到A.3 规定的参数及操作规范。在每个应用规范中都规定了其泄漏浓度，该浓度是基于参考有机物的浓度定义的，这一程序仅用于将泄漏分等级，而不可作为应用于检测泄漏源的质量泄漏率的直接方法。
A.2定义
A.2.1泄漏定义浓度
每个泄漏源表面的VOC的聚集表明其泄漏的存在，泄漏的定义是基于一种参考有机物的仪器读数。 A.2.2参考有机物
对某个泄漏定义浓度，被选择作为仪器校对基准的VOC。例如：如果某个泄漏定义浓度为 10000ppmv甲烷当量，那么任何一个泄漏源周围得到仪器读数为10000就被定义为泄漏，该仪器是经甲烷校对过的。在这个例子中，泄漏定义浓度为10000ppmv，参考有机物为甲烷。 A.2.3校对气体
用于校对仪器读数为一规定值的VOC物质。通常为近似等于泄漏定义浓度的参考有机物。 A.2.4无泄漏
任何可能泄漏源的VOC浓度（按当地环境规定的VOC浓度）低于规定的仪器读数值［根据 A.3.1.1c）」，则认为无泄漏。 A. 2.5 5反应系数
已知VOC浓度与检测仪器读数的比率，该仪器是经过参考有机物校对过的
A.2.6校对精度
对同一个已知值的测量偏差，用测量值的平均值与已知值的差值除以已知值得到的百分比数值。
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3 HG/T4113—2020
A.2.7反应时间
测量样件系统的仪器从开始读数到达到90%最终值的时间段。
A.3仪器
A.3.1 检测仪器 A.3.1.1参数
a） VOC检测仪器应对工艺的有机物有反应。可达到这一要求的仪器包括但不限于催化氧化法、
火焰离子化法、红外吸收法以及光离子化法。 b） 对于每种被测的VOC仪器线性反应的范围和测试范围，以及用于校对的VOC校对气体，
应包括所规定的泄漏浓度范围。可能需要一个稀释探头系统使得VOC浓度保持在范围内，但仪器反应时间以及样品探头直径仍需符合参数要求。
c) 在进行无可测泄漏研究时，仪器表的读数范围应该可读出土2.5%规定的泄漏浓度。 d）该仪器应配备一个电驱动泵以保证样品以恒定的流量到达检测处，当探针使用一个玻璃棉塞
子或滤头以防止仪器堵塞时。在样品探头端部的样品流量应为0.10L/min～3.0L/min。 e) 仪器应依据美国的应用标准（如国家防火协会的国家电器编码），在任何有可能爆炸的大气
中使用均为安全的，至少在样品编码等级1第1条件以及等级2第1条件的情况下为安全的。在去掉任何安全装置（如防打火器）的情况下，仪器不得使用。
f) 仪器应配一个外径不超过 in的探头，有一端开口以使样品进来。
A. 3. 1. 2 操作规范
a) 对于每种测量的VOC，仪器的反应系数应小于10。当用规定的VOC校对过的所有仪器都
无法达到要求时，可以用被测的VOC或其他VOC校对仪器，直到对所测的VOC仪器的反应系数可小于10。
b) 仪器反应时间应小于等于30s。试验中将用的泵、稀释探头（若有的话）、样品探头以及探
针滤头在反应时间内必须到位。 c） 校对精度需达到等于或小于校对气体值的10%。 d）在A.4.4中给出了每个参数的估算程序。
A.3.1.3操作校核要求
a） 对于每种被测的有机物必须确定其反应系数，或是用试验，或是用参考资料。分析仪器进人
设备前需要做反应系数试验，但不必在之后的间歇期间重复。 b） 分析仪进人设备前必须完成精度校对测试。每3个月或下次较长时间的应用时应再校对。 c） 仪器进人设备前需进行反应时间测试。若样品泵系统或流量设置有所变化而会影响反应时
间，则需要再次校对。
A.3.2 校对气体
对测试仪器的校对是ppmv（单位体积百万分率）的参考有机物为单位，该有机物为应用规范中要求选用的。用于检测和仪器运行校核的校对气体应为净气体（空气含VOC少于10ppmv）和某种校对气体与空气的混合气，其混合浓度近似等于规范要求的泄漏值。如使用筒式仪校对混合气，制造
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4 HG/T4113—2020
商需分析并证明其精度在土2%范围内，并且必须说明壳体的寿命。在壳体寿命末期须对筒式仪再分析或替换。也可由用户依据可用气体标准准备程序自备校对气体，要求混合精度在土2%范围内。必须每天使用前校对准备标准，除非能保证储存期间不会降解。
也可使用已知转换系数的非参考有机物作为校对物质，这样得到的读数仍可转换为参考有机物的结果。
A.4程序
A.4.1试验前准备
当未达到A.3.1.3的校核要求时，必须根据A.4.4对仪器进行评估。
A.4.2校对程序
依据制造商的规定组装并启动VOC分析仪。经过合理的预热及洁净程序后，将校对气体引入至仪器样品探头中。调整仪器读数，以符合校对气体的值。
注意：如果仪器读数不能调整到合适的值，则说明仪器有问题，并需在使用前校正。 A.4.3单个泄漏源调查 A.4.3.1类型I：基于浓度的泄漏定义
将探针人口置于泄漏可能发生的界面处，沿界面圆周移动，同时观察仪器的读数。如果观察到读数在增大，则在该界面处继续取样，直到得到最大的读数。将探头在最大读数处继续停留约2倍的仪器反应时间。如果得到的最大读数大于应用规范所定的泄漏值，则需按照要求的报告格式记录，并报告结果。
以下为这一技术的典型应用例子： a） 阀门：阀门最常见的泄漏源于阀杆与壳体之间的密封处。将仪器探头置于阀杆伸出填料压盖
部位，沿杆的圆周进行取样。还要对压盖座处止口周向取样，而且对有可能泄漏的阀体接口表面进行研究。
b） 法兰及其他连接：对于焊接法兰，将探头置于法兰与垫片交界处，周向取样。对于其他非永
久性连接（如螺纹），用类似的方法取样。 泵及压缩机：在泵或压缩机轴与密封交界的外端面周向检测。如果是对旋转的轴，则将仪器
c)
探头入口置于距离轴交界1cm处进行检测研究。如果壳体的结构不允许对轴进行全周向取样，则在可达到的部位取样。同时要对泵及压缩机其他可能泄漏接头部位取样。
d) 卸压装置：大多数卸压装置的结构无法在密封座界面处取样，像这种封闭的装置，将探头入
口置于大约在该设备的排出至大气的中心部位 e) 工艺排出：对于开端排出，将探头入口置于对大气排放的中央部位。对于有盖子的排出位
置，将探头置于盖子界面的表面处，周向截面取样。 f) 开端的管线及阀门：将探头人口置于大约开端至大气的中央部位。 g） 密封系统的除气排出及收集排出：将探头入口置于大约开端至大气的中央部位。 h) 通路门密封：将探头人口置于门密封界面的表面，进行周向截面研究。
A.4.3.2 类型Ⅱ：“无泄漏可检测”
从泄漏源周围的1m～2m的距离内任意在上风头和下风头移动取样，以确定环境浓度。如果在
周围存在其他泄漏源而影响环境浓度，则可在距离泄漏源较近的部位测定环境浓度，但不可近过25cm，
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