Ventil är en viktig komponent i pipelinesystemet i petrokemiska anläggningar. Den har många typer och stora mängder. Det är en av de viktigaste läckagekällorna i anläggningen. Därför är läckagekraven för ventilen mycket viktiga. Ventilens tätningsprestanda hänvisar till förmågan hos ventilens tätningsdelar att förhindra läckage av mediet.
Ventilens huvudsakliga tätningsdelar är: matchningsytan mellan öppnings- och stängningsdelarna och ventilsätet, samverkan mellan packningen och ventilskaftet och packboxen, samt kopplingen mellan ventilkroppen och ventilkåpan. Det första läckaget kallas internt läckage, vilket direkt påverkar ventilens förmåga att skära av mediet och den normala driften av utrustningen. Läckaget på de två sistnämnda platserna kallas externt läckage, det vill säga mediet läcker från insidan av ventilen till utsidan av ventilen, vilket direkt påverkar säker produktion, vilket orsakar förlust av arbetsmedium, ekonomisk förlust av företaget, miljö föroreningar och produktionsolyckor i allvarliga fall. Speciellt för hög temperatur och högt tryck, brandfarliga, explosiva, giftiga eller korrosiva medier, är det externa läckaget av ventilen inte tillåtet alls, eftersom konsekvenserna är allvarligare än det interna läckaget, så ventilen måste ha tillförlitlig tätningsprestanda för att uppfylla dess krav. Kraven på läckage i arbetsförhållandena.
1 Klassificeringsstandard för ventiltätningskvalitet i mitt land
För närvarande inkluderar de vanligaste klassificeringsstandarderna för ventiltätning i mitt land huvudsakligen följande två.
1.1 Klassificering av ventiltätningskvaliteter enligt kinesiska nationella standarder Den nationella standarden GB/T 13927 "Trycktest för industriella ventiler".
1.2 Klassificering av ventiltätningskvaliteter enligt kinesiska maskinindustristandarder Maskinindustristandard JB/T 9092 "Valve Inspection and Test".
2 Internationella klassificeringsstandarder för ventiltätningskvaliteter
För närvarande är de vanligaste klassificeringsstandarderna för ventiltätningsklass huvudsakligen följande fem.
2.1 Klassificering av ventiltätningskvaliteter i fd Sovjetunionen
För att välja produkter efter ventilens tätningsgrad och specificerad användning, klassificeras ventilerna efter tätningsgrad.
2.2 Klassificering av ventiltätningskvaliteter av International Organization for Standardization
International Organization for Standardization Standard ISO5208 "Trycktest av metallventiler för industriella ventiler".
2.3 American Petroleum Institute (APl) klassificering av ventiltätningskvalitet American Petroleum Institute standard API 598--2004 "Valve Inspection and Test".
2.4 American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society (MSS) klassificering av ventiltätningskvaliteter American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Societys standard "Pressure Test of Steel Valves" MSS SP61 tillåter ventilläckagekraven enligt följande:
(1) I det fall plast eller gummi används för en av tätningsytorna på ventiltätningsparet, bör det inte finnas något synligt läckage under tätningstestets varaktighet.
(2) Det högsta tillåtna läckaget på varje sida när det är stängt bör vara: vätskan är nominell storlek (DN) per mm, 0,4 ml per timme; gas är nominell storlek (DN) per mm, 120 ml per timme.
(3) Det tillåtna läckaget av backventilen kan ökas med 4 gånger.
2.5 American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) klassificering av kontrollventilens tätningsklass
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) "Control Valve Seat Leakage".
2.6 Klassificering av ventiltätningskvaliteter enligt EU-standarder
Europeisk standard EN 12266-1 "Testing of Industrial Valves" Del l. Trycktestning, testmetoder och acceptanskriterier - Obligatoriska krav.
3 Val av ventiltätningskvaliteter
3.1 Val av inhemska ventiltätningskvaliteter
(1) Den nationella standarden GB/T13927 ((Industriellt ventiltryckstest) implementerad den 1 juli 2009 är formulerad med hänvisning till den europeiska standarden ISO 5208. Den är lämplig för industriella metallventiler, inklusive grindventiler, klotventiler, backventiler , kranar Inspektion och trycktest av ventiler, kulventiler och vridspjällsventiler. Klassificeringen och maximalt tillåtet läckage för tätningstestet är desamma som specificeras i ISO 5208. Denna standard är en revision av GB/T13927 (General Valve Pressure Test, General Valve Pressure Test, jämfört med GB/T13927 tillkommer sex nya kvaliteter AA, CC, E, EE, F och G. Den nya versionen av standarden stipulerar att "valet av läckageklass bör vara ett av de strängare kraven i relevant ventilproduktstandard eller beställningskontrakt.Om produktstandarden eller beställningskontraktet kräver Om det inte finns någon särskild reglering, ska icke-metallisk elastisk tätningsventil vara i enlighet med A-nivåkraven, och metalltätade hjälpventiler ska vara i enlighet med e med D-nivåkrav." Vanligtvis är D-nivåventiler lämpliga för allmänna ventiler, och mer kritiska ventiler bör använda D-nivå läckagenivåer eller högre.
(2) Den mekaniska industristandarden JB/T 9092 "Valve Inspection and Test" är en revidering av ZB J16006. Det maximala tillåtna läckaget av tätningstestet är baserat på American Petroleum Institutes standard API598--1996. Den är lämplig för inspektion och tryckprovning av ventiler för petroleumindustrin, inklusive metalltätningspar, elastiska tätningspar och icke-metalliska tätningspar (såsom keramik), grindventiler, klotventiler, pluggventiler, kulventiler, backventiler och fjäril ventiler. För närvarande revideras GB/T 9092.
(3) Uppmärksamhet bör ägnas åt den tekniska designen: den nationella standarden GB/T19672 (Technical Conditions for Pipeline Valves) är formulerad med hänvisning till den europeiska standarden ISO 14313 och American Petroleum Institute-standarden API 6D. "Pipeline Valve" är formulerad med hänvisning till den europeiska standarden ISO 14313. Godkännandekriterierna för ventilläckage i GB/T 19672 och GB/T 20173 är desamma som ISO 5208 Klass A och Klass D krav. Därför finns det en hög nivå av ingenjörsdesign. När standardläckage krävs ska det anges i orderkontraktet.
3.2 Val av främmande ventiltätningskvaliteter
(1) Klassificeringen av ventiltätningskvaliteter i fd Sovjetunionen användes huvudsakligen på 1950-talet. Med upplösningen av det forna Sovjetunionen använder de flesta länder inte denna klassificering av tätningskvaliteter, utan använder europeiska och amerikanska standardtätningar.
Klassificering av sigill. Den europeiska standarden EN 12266-1 förseglingsgradsklassificering överensstämmer med bestämmelserna i International Organization for Standardization standard ISO 5208, men saknar tre grader AA, CC och EE. Jämfört med 1999 års upplaga har ISO 5208 lagt till sex nya kvaliteter: AA, CC, E, EE, F och G. ISO 5208-standarden ger en jämförelse av flera tätningsklasser med API 598 och EN 12266-standarderna.
④. Jämförelsen av tätningskvaliteter av andra nominella storlekar kan erhållas genom att beräkna läckage efter kaliber.
(2) American Petroleum Institutes standard API 598 är den vanligaste inspektions- och tryckteststandarden för American Standard-ventiler. Tillverkarens standard MSSSP61 används ofta för inspektion av "helt öppna" och "helt stängda" stålventiler, men
Ej lämplig för reglerventiler. American Standard-ventiler använder vanligtvis inte MSS SP61-inspektion. API 598 är tillämplig på tätningsprestandatest av ventiler tillverkade enligt följande API-standarder:
Flänsade, klack-, wafer- och stumsvetsade backventiler API 594
Metallpluggventiler med flänsade, gängade och stumsvetsade anslutningar API 599
Steel Gate Valves Globe och backventiler av DNl00 och nedan för Oil and Gas Industry API 602
Korrosionsbeständiga bultade motorhuvsportventiler med flänsade och stumsvetsade anslutningar API 603
Metallkulventiler med flänsade, gängade och stumsvetsade anslutningar API 608
Dubbelflänsad, lug och wafer-spjällventil APl609
Det bör noteras i teknisk design: API 598--2004, jämfört med 1996 års utgåva, avbryter inspektionen och trycktestningen av API 600 ((bultad motorhuvsstålventil för olje- och gasindustrin). API 600-2001 (ISO 10434 --1998)-standarden anger att tätningstestet för ventilen hänvisar till ISO 5208, men läckaget i Tabell 17 och Tabell 18 i standarden är detsamma som specificerat i API 598--1996-standarden , snarare än klassificeringsmetoden för tätningsnivån för ISO 5208. September 2009 API 600-standarden som implementerades den 13 januari korrigerade denna motsägelse i 2001 års upplaga, som föreskrev att tätningstestet för ventilen var i enlighet med API 598, men det var ingen specificerad version, vilket återigen motsäger API 598--2004. Därför måste den tekniska designen som valts API 600 och dess tätningsprestandatest API 598 specificera versionen av standarden för att säkerställa enhetligheten i standardinnehållet.
(3) American Petroleum Institute standard API 6D (ISO14313) "Oil and Gas Industry-Pipeline Transmission System-Pipeline Valves" accepterar ventilläckaget enligt följande: "Läckaget från mjuktätade ventiler och oljetätade pluggventiler får inte överstiga ISO 5208 A Klass D (inget synligt läckage), läckaget av metallsätesventiler ska inte överstiga ISO 5208 (1993) Klass D, men enligt tätningstestet som beskrivs i B.4 ska läckaget inte vara större än ISO 5208 ( 1993) Klass D. gånger, om inte annat anges." Notera i standarden: "Specialapplikationer kan kräva läckage mindre än ISO 5208 (1993) Klass D ¨J." Därför, om det finns ett läckagekrav som är högre än standarden inom ingenjörskonstruktion, bör det anges i orderkontraktet. API 6D--2008 Bilaga B Ytterligare testkrav specificerar de ytterligare testkraven för ventil f J som ska utföras av tillverkaren när den specificeras av köparen. Tätningstestet är uppdelat i lågtrycks- och högtrycksgastätningstest. Högtrycksförseglingstestet med inert gas som testmedium kommer att ersätta vätsketätningstestet och vätsketätningstestet. Beroende på ventilens typ, diameter och trycknivå kan tätningstestet väljas och bestämmelserna i ISO 5208-standarden kan hänvisas till. För ventilerna på långdistansrörledningen GAl och industrirörledningen GCl rekommenderas att använda lågtrycksförseglingstestet, vilket kan förbättra ventilens kvalificerade produkthastighet. När du väljer högtrycksförseglingstestet bör det noteras att efter högtrycksförseglingstestet av den elastiska tätningsventilen kan dess tätningsprestanda under lågtrycksförhållanden minskas. Ventiltätningstestkraven bör väljas rimligt i enlighet med mediets faktiska arbetsförhållanden, vilket effektivt kan minska produktionskostnaden för ventilen.
4) Den amerikanska nationella standarden för American Instrument Association Standard ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) är tillämplig på regleringen av tätningsnivån för reglerventilen. Teknisk design bör baseras på mediets och ventilens egenskaper
Faktorer som dörrens öppningsfrekvens bör överväga att välja en elastisk metalltätning eller en metalltätning. Tätningsgraden för den metalltätade reglerventilen ska anges i beställningskontraktet. Enligt erfarenhet, för metalltäta reglerventiler, är kraven för kvaliteterna I, II och III relativt låga, och de används mindre i teknisk design. I allmänhet är metalltätade reglerventiler i allmänhet minst grad IV, och mer kritiska reglerventiler använder grad V eller VI. Kontrollventildesignen för brännarsystemet i en etenanläggning antar kraven för metalltätning klass IV och fungerar bra.
(4) Dessutom bör uppmärksamhet ägnas åt den tekniska designen: API 6D föreskriver att kloridjoninnehållet i vattnet som används i tätningstestet av austenitiska rostfria stålventiler inte får överstiga 30 ug/g, och både ISO 5208 och API 598 föreskriva att tätningstest av austenitiska ventiler av rostfritt stål. Kloridjoninnehållet i det använda vattnet får inte överstiga 100 ug/g. På grund av de olika kraven i varje standard, föreslås det att kloridjoninnehållet i vattnet som används i tätningstestet tydligt ska anges i ventilorderkontraktet.
4 Klassificeringsstandard för ventiltätningskvalitet med låg läckage
Lågläckageventil hänvisar till det lilla läckaget av ventilen, som inte kan bestämmas genom konventionella vattentrycks- och lufttryckstätningstest, och måste upptäckas med mer avancerade medel och instrument. Detta lilla läckage av ventilen till den yttre miljön kallas lågt läckage. För närvarande inkluderar de vanligaste standarderna för att upptäcka lågt läckage av ventiler i världen huvudsakligen följande tre:
(1) US Environmental Protection Agency EPA metod 21 "Leak Detection of Volatile Organic Components".
(2) International Organization for Standardization ISO 15848 (Industrial Valves: Low Leakage Measurement, Testing and Qualification Procedures."
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 "Industriventiler: Mätning av lågt läckage, klassificeringssystem, kvalificeringsprocedur och typgodkännande och produkttestning av on-off-ventiler och styrventiler".
EPA Method 21 standarden från US Environmental Protection Agency specificerar endast detektionsmetoden utan klassificering av läckageklasser. Det är en lokal standard och förordning och används mindre. De två standarderna från International Organization for Standardization ISO 15848 och SHELL MESC SPE 77/312 från Shell Oil Company utvärderar ventilens prestanda utifrån tre aspekter: täthetsnivå, hållbarhetsnivå och temperaturnivå. Täthetsgraden är indelad i tre grader: A, B och C för läckage av ventilskaft och ventilhustätning. Läckagekravet för ventilhusets tätning enligt ISO 15848 är mindre än eller lika med 50 em3/m3, och läckaget vid ventilskaftet har två standarder. Alla är beräknade enligt ventilskaftets diameter.
5 Val av lågläckageventil
Bälgtätade ventiler är en typ av lågläckageventiler. Tidigare användes bälgtätningsventilen i allmänhet under arbetsförhållanden som hade särskilda krav på ventilens läckagenivå. Men på grund av det svåra arbetet och de höga tekniska kraven på bälgtätningsventilen kunde bälgmaterialet inte lokaliseras helt, och kostnaden var för hög. , vilket begränsar dess utbredda användning inom den petrokemiska industrin. För närvarande, med den kontinuerliga förbättringen av människors medvetenhet om säkerhet och miljöskydd, det ökade tekniska samarbetet med främmande länder och den kontinuerliga förstärkningen av inhemska ventiltillverkares egen tekniska styrka, har den inhemska tekniska personalens förståelse för lågläckageventiler också har kontinuerligt förbättrats, vilket gör att dess applikationsområde ständigt utökas. Om de ventiler som valts för brandfarliga, explosiva och giftiga medier i petrokemiska företag kan uppfylla den låga läckagestandarden, kommer detta utan tvekan att avsevärt minska utsläppet av giftiga, brandfarliga och explosiva medier i enheten och undvika brand, explosion, förgiftning etc. genom ventilläckage. En livshotande olycka inträffar. Jämfört med bälgventilen har lågläckageventilen som uppfyller standarderna ISO15848 och SHELL MESC SPE 77/31 en enklare struktur och är lättare att tillverka, och dess kostnad är cirka 10 till 20 procent högre än för allmänt bruk. ventiler.
6. Sammanfattning
Vid val av tätningsnivå och specificerat tillåtet läckage bör det noteras att läckaget av mediet mellan tätningsytorna i högtrycksventilen kommer att orsaka yterosion. Om det finns läckage av korrosivt medium kommer metallen vid läckaget att korroderas. Med ökningen av läckagegapet kommer läckaget också att öka snabbt, och ventilen kommer att skrotas. För ventiler som arbetar under högt tryck eller korrosiva medium bör därför högre krav ställas för att säkerställa täthet. I rörledningar som transporterar brandfarliga, explosiva och giftiga medier kan läckage av media mellan ventiltätningsytor orsaka personskador, ekonomiska förluster och till och med olyckor. Därför, för ventiler som transporterar brandfarliga, explosiva och giftiga medier, bör tätningskraven rimligen läggas fram i enlighet med mediets risknivå.
Varje tätning kan ibland tillåta en liten mängd läckage, och om detta läckage faktiskt inte fungerar kan det betraktas som en tät tätning. Den tekniska standarden för ventiltillverkning föreskriver vanligtvis att en viss mängd läckage tillåts när metall-till-metall-tätningen testas för tätningsprestanda i stängt tillstånd. För att säkerställa ventilens höga tätningsprestanda måste tätningsytan slipas noggrant för att öka det specifika trycket på tätningsytan, men det är mindre än det tillåtna specifika trycket för tätningsytans material, och samtidigt, strukturens styvhet måste förbättras. Erfarenheten av att använda ventilen visar att det i många fall är onödigt att ställa för höga krav på ventilens tätningsprestanda, eftersom vissa arbetsförhållanden helt tillåter en liten mängd läckage av mediet, eftersom detta läckage inte är tillräckligt för att påverka användningen av ventilen. Omvänt, att förbättra tätningsprestandan hos dessa ventiler komplicerar tillverkningsprocessen, ökar kostnaderna och skapar onödigt slöseri. Den strukturella designen och tillverkningen av själva ventilen har den mest uppenbara inverkan på externt läckage. Lågläckageventiler har strängare krav på konstruktion, tillverkning och bearbetning av nyckelkomponenter såsom ventilhus, ventilskaft och packbox, såsom:
(1) Kvaliteten på ventilkroppen och ventilkåpan, särskilt vid smide eller gjutning, bör undvika defekter som veckning, slagginneslutning, porer, vävnadsevakuering, dolda sprickor och ojämn sammansättning.
(2) Bearbetningskvaliteten för delarna vid anslutningen mellan ventilskaftet och ventilkroppen, särskilt grovheten hos ventilskaftet och packboxen, ventilskaftets rakhet, vertikaliteten hos huvens packboxhål och bearbetningsnoggrannhet.
(3) Strukturen för ventilens packbox är vald. Eftersom tätningen vid ventilskaftet är en dynamisk tätning är packningen lätt att bära under ventilskaftets rotation eller glidning. Särskilda lågläckage packningar och packning tätningar kombinationer bör väljas, och packningen och packningen bör kontrolleras strikt. Stamfrigång, packning och packboxfrigång.
Sammanfattningsvis bör valet av ventiltyper inte bara uppfylla processvillkoren och standardspecifikationerna, utan också fullt ut överväga olika driftsförhållanden. I den tekniska designen bör ventiltätningskvaliteten väljas för att uppfylla principerna om säkerhet, rationalitet och ekonomi.