Vi förlitar oss på ventiler för att stoppa och försegla medieflödet i dess olika former: fasta ämnen, vätskor och gaser. Läckage av fasta ämnen eller vätskor är relativt lätt att upptäcka, men vissa gasläckage är inte något som kan upptäckas med blotta ögat.
Med hjälp av testningen blir vi medvetna om att en ventil inte har felat för att tillräckligt hindra gaser från att komma ut. Med denna kunskap kan vi förbättra våra processer genom att uppgradera problemventiler.
Vikten av teststandardorganisationer
Kvalitetsstandarder för ventil- och förpackningstester fastställs av branschorganisationer som ANSI, API, ISO, MESC och TA-LUFT.
Idag fokuserar vi på API-standarder för trycktestning. American Petroleum Institute (API) grundades 1919 efter första världskriget. Kriget ökade medvetenheten om den viktiga roll som petroleumindustrin har i USA, så API bildades för att stärka och säkra inhemsk olje- och gasproduktion. Över 700 API-standarder har införts för att främja effektivitet, hållbarhet och säkerhet för både drift och miljö.
3 typer av API-ventiltestning
·API 622– Testar processventilpackning för nivåer av flyktiga utsläpp.
·API 624– Testar stigande stamventiler utrustade med grafitpackning för eventuella flyktiga utsläpp.
·API 641– Testar kvartssvängventiler för nivåer av flyktiga utsläpp.
Eftersom API 622 är den första i serien av inbäddade standarder för låg E-ventil och packning är det vad vi kommer att täcka idag. För ventiler som testas vid API 641 måste förpackningen först kvalificera sig för API 622-testet. För den förpackning som används i ett API 624-test måste ventilen också ha testats med API 622 först.
Varför är förrymda utsläppstester nödvändiga?
Beroende på vad som läcker kan flyktiga utsläpp bli kostsamma. Det finns en oro kring metangasutsläpp eftersom denna gas är brandfarlig, anses vara skadlig för miljön och är en handelsvara. Flyktiga metanutsläpp är inte bara ett miljöproblem, utan det är också en ekonomisk förlust när man sipprar ut värdefull metan eller ådrar sig dyra statliga böter.
Med ventiler som bär skulden för över 50% av flyktutsläppen är de huvudfokus för testning. DenNaturresursförsvarsrådetuppskattningar att läckageövervakning och reparation potentiellt kan stå för 18 % av minskningen av metanutsläppen. När anläggningsoperationer kräver övervakning av flyktiga utsläpp är LDAR (läckagedetektering och reparation) vanligtvis en del av ett månatligt testprotokoll.
Den goda nyheten är att i takt med att naturgasproduktionen har ökat fortsätter utsläppen från denna produktion att minska. Dessa förbättringar beror på frivilliga åtgärder, efterlevnad av förordningar eller båda. Tekniska framsteg tillsammans med förbättrad testning är hur vi fortsätter att minska flyktutsläppen.
PRESTANDATEST FÖR API 622
API 622 har tre iterationer. Den första grundades 2006, den andra 2011 och den senaste 2018.
Denna senaste utgåva begränsar ytterligare utsläppsläckage genom att sänka antalet till 100 delar per miljon volymetriska (ppmv) och det tar också bort intaget för en justering av körtelbulten. Förutom 1/4-tumsförpackningen (som en del av de tidigare testversionerna) innebär den tredje utgåvan ett 1/8-tums förpackningsprovtest. Detta korrigerar ett problem med de tidigare test iterationerna.
API 622 är i grunden ett prestandatest. Följande förklarar de svagheter som ventiltesterna letar efter.
Flyktiga utsläpp
För läckagedetektering är det förrymda utsläppstestet för API 622 inte ett godkänt/underkänt test. Det är ett 6-dagars stresstest för att se hur många termiska cykler ventilen kan ta innan utsläppen överskrider en viss tröskel (tidigare 500 ppm och nu 100 ppm).
Testning är en 6-dagars process som uppgår till 1500 cykler. Eftersom metangas används för denna testning är det bäst att denna procedur sker utomhus. Varje dag testas ventilen vid 150 cykler i omgivningstemperatur, sedan i ytterligare 150 cykler vid 500 °F. Komponenterna svalnar över natten för ytterligare en testdag. Om ventilen på dag fem håller, har den sin sista prövning dag sex med omgivande temperaturcykler ökade med 10.
För att detta test ska visa sig vara framgångsrikt får läckaget inte överstiga 100 ppm och till skillnad från tidigare versioner av detta test kan körteln inte justeras för att korrigera för läckage.
Korrosionsprovning
Liksom det förrymda utsläppstestet är detta inte heller en godkänd/misslyckad bedömning. Den övervakar för gropbildning i metallen för att observera hur väl förpackningen fastnar på stammen. Den utvärderar också den totala kvaliteten på förpackningen.
Denna metalltestning innebär blötläggning och komprimering av förpackningen 30 000 megapascals. Denna förpackning lindas sedan runt metallen. Olika ventilstammar kan testas enligt de olika metaller som är inblandade.
Materiell hälsa
Till skillnad från den förrymda emissionen och frätande testningen är materialhälsotestning godkänd/ misslyckad. Den undersöker förpackningens materialegenskaper inklusive smörjningsinnehåll, polytetrafluoretylenhalt, kemisk urlakning samt vikt och densitet.
För denna testkomponent uppfylls inte ventilstandarderna om
· Grafitfolien förlorar ett överskott av 15% av sin vikt vid en temperatur av 1000 ° F
· Graderad förpackning förlorar mer än 50% av sin vikt.
Att få API-certifieringstätningen är en komplex och grundlig process, men det ger oss i branschen tryggheten att ventilerna vi använder är effektiva för att minimera flyktutsläpp.