阀门作为流体控制系统的核心部件，其密封性能直接关系到系统的安全性、经济性和环保性。
泄漏等级作为衡量密封性能的量化指标，被各类标准严格规范，不同场景下的要求差异显著。我们从标准细节、测试方法、阀门类型特性等方面进行更深入的阐述。
一、核心标准的泄漏等级细分
1. API 598 标准（阀门检查与试验）
API 598 是石油、天然气行业应用最广泛的标准之一，适用于闸阀、截止阀、止回阀等多种阀门，其泄漏等级划分与阀门类型、试验介质、公称通径（DN）紧密相关。
- 壳体试验
目的是检测阀门壳体、阀盖、填料函等承压部件的密封性，试验压力为公称压力（PN）的1.5倍（液体）或1.1倍（气体），要求**无可见泄漏（包括冒汗、滴漏）。
例如，PN16的阀门壳体试验压力为24bar（液体），持续时间至少60秒（DN≤50）或300秒（DN≥600），期间不得有任何液体渗出。
- 密封试验（液体介质）
针对阀门的启闭件（如闸板、阀瓣）与阀座的密封，试验压力为PN的1.1倍（液体），允许泄漏量按DN分级：
- DN≤50：允许泄漏量≤0.15 mL/min（如DN25为0.05 mL/min）
- DN65~100：允许泄漏量≤0.30 mL/min（DN80为0.20 mL/min）
- DN≥125：每增加DN25，允许泄漏量增加0.15 mL/min（如DN150为0.45 mL/min）
注：截止阀的泄漏量要求通常比同规格闸阀更严格，因截止阀需频繁启闭，密封面磨损更快。
- 密封试验（气体介质）
试验压力为0.6MPa（空气或氮气），通过“气泡计数法”判定：
- 软密封阀门：要求0气泡/分钟（如DN100的软密封球阀）
- 金属密封阀门：DN≤50允许1个气泡/分钟，DN65~100允许2个气泡/分钟，DN≥125允许3个气泡/分钟
2. ANSI/FCI 70-2 标准（控制阀泄漏等级）
该标准专为调节阀设计，泄漏等级从Ⅰ到Ⅵ级，等级越高密封性能越好，且明确区分“金属对金属密封”和“软密封”。
- Ⅰ级：无具体泄漏量规定，仅要求“不超过额定流量的0.5%”，适用于不重要的场合（如排污阀）。
- Ⅱ级：金属密封，允许泄漏量为额定流量的0.1%（如DN100调节阀，额定流量100m³/h时，允许泄漏0.1m³/h）。
- Ⅲ级：金属密封，泄漏量为额定流量的0.01%，适用于一般工业控制（如水处理）。
- Ⅳ级：金属密封，泄漏量按DN计算（液体）：DN25为0.01 L/h，DN50为0.03 L/h，DN100为0.1 L/h，常用于蒸汽系统。
- Ⅴ级：金属对金属高精度密封，泄漏量仅为Ⅳ级的1/10（如DN100为0.01 L/h），适用于高压油气管道。
- Ⅵ级：软密封（PTFE或橡胶），是**等级，气体试验不允许有气泡，液体泄漏量≤0.5 mL/h（DN≤50），适用于有毒、易燃介质（如氯气调节阀）。
3. ISO 5208 标准（工业阀门压力试验）
ISO 5208 将泄漏等级分为“A级”（液体）和“B级”（气体），并按“等级1~6”划分，等级6为**。
- 液体泄漏（A级）：
- 等级1：DN100允许泄漏50 mL/min（适用于低压排水阀）
- 等级3：DN100允许5 mL/min（普通闸阀）
- 等级6：DN100允许0.05 mL/min（高精度球阀）
- 气体泄漏（B级）：
- 等级1：DN100允许泄漏1000 mL/h（空气）
- 等级4：DN100允许50 mL/h
- 等级6：DN100允许0.1 mL/h（接近零泄漏）
二、不同阀门类型的泄漏等级表现
1. 球阀
- 软密封球阀：采用PTFE或橡胶阀座，密封面贴合紧密，可轻松达到ANSI/FCI Ⅵ级或ISO 6级，气体试验无气泡，液体泄漏量几乎为零，适用于食品、医药行业。
- 金属密封球阀：阀座为不锈钢或硬质合金，适用于高温（≤450℃）高压场景，通常达到API 598的“严格级”或ISO 5级，气体泄漏≤1个气泡/分钟（DN100）。
2. 截止阀
截止阀的阀瓣与阀座为线性密封，密封性能优于闸阀，泄漏等级表现为：
- 普通铸铁截止阀：符合API 598密封试验，液体泄漏≤0.15 mL/min（DN50）
- 高压锻造截止阀（如API 602）：金属密封面经研磨，气体泄漏≤1个气泡/分钟（DN25），达到ISO 4级。
3. 止回阀
止回阀依赖介质压力自动关闭，密封性能较弱，泄漏等级较低：
- 旋启式止回阀：液体泄漏≤5 mL/min（DN100），符合API 598的“基本级”
- 升降式止回阀（金属密封）：液体泄漏≤1 mL/min（DN100），适用于泵出口管道，需防止介质倒流。
4. 蝶阀
- 中线软密封蝶阀：橡胶密封圈与蝶板全接触，可达到ANSI/FCI Ⅵ级，气体试验0气泡，常用于市政供水。
- 偏心金属密封蝶阀：适用于高温烟气管道，泄漏等级为ISO 3级，气体泄漏≤10个气泡/分钟（DN200）。
三、泄漏测试的关键细节
1. 液体测试注意事项
- 试验介质需清洁（无颗粒杂质），避免划伤密封面
- 测试前需排尽阀内空气，否则气泡可能被误判为泄漏
- 对于大口径阀门（DN≥300），允许延长测试时间（如10分钟），取平均泄漏量
2. 气体测试注意事项
- 气泡法需控制水温（20~25℃），水温过高会导致气体溶解度下降，产生虚假气泡
- 压降法适用于DN≥600的阀门，通过公式计算泄漏量：泄漏量（L/h）=（初始压力-终压）×容积÷时间
- 有毒气体介质（如氨气）需用肥皂水检测，禁止直接浸入水中（防止介质污染）
四、影响泄漏等级的核心因素
1. 密封面加工精度
密封面光洁度需达到Ra0.8~1.6μm（镜面级），平面度误差≤0.01mm/m，否则会出现“微缝隙”导致泄漏。例如，闸阀闸板若存在0.02mm的凸起，泄漏量会增加50%。
2. 介质特性
- 高温（≥300℃）会使金属密封面热膨胀不均，导致泄漏等级下降（如从Ⅵ级降至Ⅳ级）
- 粘稠介质（如原油）可能附着在密封面，形成“假密封”，测试时需用煤油冲洗后再检测
3. 安装与维护
- 法兰连接阀门若螺栓拧紧力矩不均（偏差≥20%），会导致阀座倾斜，泄漏量增加2~3倍
- 长期使用后，密封面磨损（厚度减少0.1mm）会使泄漏等级降低1~2级，需定期研磨修复
五、泄漏等级的场景适配原则
- 市政供水：选用API 598 密封级（液体泄漏≤1 mL/min）的闸阀或蝶阀，成本低且满足需求。
- LNG管道：必须使用金属密封球阀，达到ISO 5208 6级（气体泄漏≤0.1 mL/h），防止低温介质（-162℃）泄漏。
- 制药行业：软密封隔膜阀（ANSI/FCI Ⅵ级），确保无介质残留和泄漏，符合GMP标准。
- 化工剧毒介质（如光气）：强制要求双重密封（主密封+副密封），主密封达到Ⅵ级，副密封需配备泄漏监测装置（如气体传感器）。
总结
阀门泄漏等级是一个综合性指标，受标准规范、阀门类型、加工工艺、工况条件等多重因素影响。
实际应用中，需结合介质特性（温度、压力、毒性）和行业规范，选择匹配的泄漏等级，同时通过**测试和定期维护，确保阀门在全生命周期内保持设计密封性能，避免因泄漏导致安全事故或经济损失。
