Ventil er en viktig komponent i rørledningssystemet til petrokjemiske anlegg. Den har mange typer og store mengder. Det er en av de viktigste lekkasjekildene i anlegget. Derfor er lekkasjekravene til ventilen svært viktige. Ventilens tetningsytelse refererer til evnen til tetningsdelene til ventilen til å forhindre lekkasje av mediet.
De viktigste tetningsdelene til ventilen er: samsvarsflaten mellom åpnings- og lukkedelene og ventilsetet, samarbeidet mellom pakningen og ventilstammen og pakkboksen, og forbindelsen mellom ventilhuset og ventildekselet. Den første lekkasjen kalles intern lekkasje, som direkte påvirker ventilens evne til å kutte av mediet og den normale driften av utstyret. Lekkasjen på de to sistnevnte stedene kalles ekstern lekkasje, det vil si at mediet lekker fra innsiden av ventilen til utsiden av ventilen, noe som direkte påvirker sikker produksjon, forårsaker tap av arbeidsmedium, økonomisk tap av bedriften, miljømessig forurensning, og produksjonsulykker i alvorlige tilfeller. Spesielt for høy temperatur og høyt trykk, brennbare, eksplosive, giftige eller korrosive medier, er den eksterne lekkasjen av ventilen ikke tillatt i det hele tatt, fordi konsekvensene er mer alvorlige enn den interne lekkasjen, så ventilen må ha pålitelig tetningsytelse for å møte sine krav. Kravene til lekkasje i arbeidsforholdene.
1 Klassifiseringsstandard for ventiltetningsgrad i mitt land
For tiden inkluderer de mest brukte klassifiseringsstandardene for ventilforsegling i mitt land hovedsakelig følgende to.
1.1 Klassifisering av ventiltetningskvaliteter etter kinesiske nasjonale standarder Den nasjonale standarden GB/T 13927 "Trykktest for industrielle ventiler".
1.2 Klassifisering av ventiltetningskvaliteter etter kinesiske maskinindustristandarder Maskinindustristandard JB/T 9092 "Valve Inspection and Test".
2 Internasjonale klassifiseringsstandarder for ventiltetningskvaliteter
For tiden er de vanligste klassifiseringsstandardene for ventilforsegling i hovedsak følgende fem.
2.1 Klassifisering av ventiltetningskvaliteter i det tidligere Sovjetunionen
For å velge produkter i henhold til ventilens tetningsgrad og spesifisert bruk, er ventilene klassifisert i henhold til tetningsgraden.
2.2 Klassifisering av ventiltetningskvaliteter av International Organization for Standardization
International Organization for Standardization Standard ISO5208 "Pressure Test of Metal Valves for Industrial Valves".
2.3 American Petroleum Institute (APl) klassifisering av ventiltetningsgrad American Petroleum Institute standard API 598--2004 "Valve Inspection and Test".
2.4 American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society (MSS) klassifisering av ventiltetningskvaliteter American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society standard "Pressure Test of Steel Valves" MSS SP61 tillater ventillekkasjekravene som følger:
(1) I tilfelle plast eller gummi brukes til en av tetningsflatene til ventiltetningsparet, skal det ikke være noen synlig lekkasje under tetningstestens varighet.
(2) Maksimal tillatt lekkasje på hver side når lukket bør være: væske er nominell størrelse (DN) per mm, 0,4 ml per time; gass er nominell størrelse (DN) per mm, 120 ml per time.
(3) Tillatt lekkasje av tilbakeslagsventilen kan økes med 4 ganger.
2.5 American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) klassifisering av kontrollventilens tetningsgrad
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) "Control Valve Seat Leakage".
2.6 Klassifisering av ventiltetningskvaliteter etter EU-standarder
Europeisk standard EN 12266-1 "Testing av industrielle ventiler" del l. Trykktesting, testmetoder og akseptkriterier - obligatoriske krav.
3 Valg av ventiltetningsgrader
3.1 Valg av tetningskvaliteter for husholdningsventiler
(1) Den nasjonale standarden GB/T13927 ((Industriell ventiltrykktest) implementert 1. juli 2009 er formulert med referanse til den europeiske standarden ISO 5208. Den er egnet for industrielle metallventiler, inkludert portventiler, kuleventiler, tilbakeslagsventiler , kraner Inspeksjon og trykktest av ventiler, kuleventiler og spjeldventiler. Klassifiseringen og maksimalt tillatt lekkasje av tetningstesten er de samme som spesifisert i ISO 5208. Denne standarden er en revisjon av GB/T13927 (General Valve Pressure Test, sammenlignet med GB/T13927 tilkommer seks nye karakterer AA, CC, E, EE, F og G. Den nye versjonen av standarden slår fast at «valg av lekkasjeklasse bør være et av de strengere kravene i den aktuelle ventilproduktstandarden eller bestillingskontrakt Hvis produktstandarden eller bestillingskontrakten krever Hvis det ikke er noen spesiell forskrift, skal ikke-metallisk elastisk tetningsventil være i samsvar med A-nivåkrav, og metalltette hjelpeventiler skal være i samsvar med e med D-nivåkrav." Vanligvis er D-nivåventiler egnet for generelle ventiler, og mer kritiske ventiler bør bruke D-nivå lekkasjenivåer eller høyere.
(2) Den mekaniske industristandarden JB/T 9092 "Valve Inspection and Test" er en revisjon av ZB J16006. Maksimal tillatt lekkasje av tetningstesten er basert på American Petroleum Institute standard API598--1996. Den er egnet for inspeksjon og trykktesting av ventiler for petroleumsindustrien, inkludert metalltetningspar, elastiske tetningspar og ikke-metalliske tetningspar (som keramikk), portventiler, kuleventiler, pluggventiler, kuleventiler, tilbakeslagsventiler og butterfly ventiler. For øyeblikket er GB/T 9092 under revidering.
(3) Det bør tas hensyn til den tekniske designen: den nasjonale standarden GB/T19672 (Technical Conditions for Pipeline Valves) er formulert med referanse til den europeiske standarden ISO 14313 og American Petroleum Institute-standarden API 6D. "Pipeline Valve" er formulert med referanse til den europeiske standarden ISO 14313. Akseptkriteriene for ventillekkasje i GB/T 19672 og GB/T 20173 er de samme som ISO 5208 Klasse A og Klasse D kravene. Derfor er det et høyt nivå av ingeniørdesign. Når standardlekkasje er påkrevd, bør det angis i ordrekontrakten.
3.2 Valg av tetningskvaliteter for fremmedventiler
(1) Klassifiseringen av ventiltetningskvaliteter i det tidligere Sovjetunionen ble hovedsakelig brukt på 1950-tallet. Med oppløsningen av det tidligere Sovjetunionen bruker de fleste land ikke denne klassifiseringen av tetningskvaliteter, men bruker europeiske og amerikanske standardforseglinger.
Klassifisering av selklasse. Den europeiske standarden EN 12266-1 forseglingsgradsklassifisering er i samsvar med bestemmelsene i International Organization for Standardization-standarden ISO 5208, men mangler tre grader AA, CC og EE. Sammenlignet med 1999-utgaven har ISO 5208 lagt til seks nye karakterer: AA, CC, E, EE, F og G. ISO 5208-standarden gir en sammenligning av flere tetningsklasser med API 598 og EN 12266-standardene.
④. Sammenligningen av tetningskvaliteter av andre nominelle størrelser kan oppnås ved å beregne lekkasje etter kaliber.
(2) American Petroleum Institute standard API 598 er den mest brukte inspeksjons- og trykkteststandarden for American Standard-ventiler. Produsentens standard MSSSP61 brukes ofte til inspeksjon av "helt åpne" og "helt lukkede" stålventiler, men
Ikke egnet for reguleringsventiler. American Standard-ventiler bruker vanligvis ikke MSS SP61-inspeksjon. API 598 gjelder for tetningsytelsestesten av ventiler produsert i henhold til følgende API-standarder:
Flensed, lugg, wafer og stumpsveisede tilbakeslagsventiler API 594
Metallpluggventiler med flensede, gjengede og stumpsveisede tilkoblinger API 599
Steel Gate Valves Globe og tilbakeslagsventiler av DNl00 og under for Oil and Gas Industry API 602
Korrosjonsbestandige boltede panserportventiler med flens- og stumpsveisede tilkoblinger API 603
Metallkuleventiler med flensede, gjengede og stumpsveisede tilkoblinger API 608
Dobbel flens, spjeld- og wafer-spjeldventil APl609
Det bør bemerkes i ingeniørdesign: API 598--2004, sammenlignet med 1996-utgaven, kansellerer inspeksjonen og trykktesten av API 600 ((boltet panserstålportventil for olje- og gassindustrien). API 600-2001 (ISO 10434 --1998)-standarden fastsetter at tetningsytelsestesten til ventilen refererer til ISO 5208, men lekkasjen i Tabell 17 og Tabell 18 i standarden er den samme som spesifisert i API 598--1996-standarden , i stedet for klassifiseringsmetoden for tetningsnivået til ISO5208. September 2009 API 600-standarden implementert 13. januar korrigerte denne motsetningen i 2001-utgaven, som fastslo at tetningsytelsestesten til ventilen var i samsvar med API 598, men det var ingen spesifisert versjon, noe som igjen var i strid med API 598--2004. Derfor må den tekniske designen som ble valgt API 600 og dens forseglingsytelsestest API 598 spesifisere versjonen av standarden for å sikre enhetligheten til standardinnholdet.
(3) American Petroleum Institute standard API 6D (ISO14313) "Oil and Gas Industry-Pipeline Transmission System-Pipeline Valves" aksepterer ventillekkasjen som følger: "Lekkasjen av mykt tette ventiler og oljetette pluggventiler skal ikke overstige ISO 5208 A Klasse D (ingen synlig lekkasje), lekkasjen av metallseteventiler skal ikke overstige ISO 5208 (1993) Klasse D, men i henhold til tetningstesten beskrevet i B.4 skal lekkasjen ikke være større enn ISO 5208 ( 1993) Klasse D. ganger, med mindre annet er spesifisert." Merk i standarden: "Spesielle applikasjoner kan kreve lekkasje mindre enn ISO 5208 (1993) Klasse D ¨J." Derfor, dersom det er et lekkasjekrav høyere enn standarden i prosjektering, bør det oppgis i ordrekontrakten. API 6D--2008 Vedlegg B Ytterligere testkrav spesifiserer tilleggstestkravene for ventil f J som skal utføres av produsenten når angitt av kjøperen. Forseglingstesten er delt inn i lavtrykks- og høytrykksgassforseglingstest. Høytrykksforseglingstesten med inertgass som testmedium vil erstatte væskeoppforseglingstesten og væskeforseglingstesten. I henhold til ventilens type, diameter og trykknivå kan tetningstesten velges, og bestemmelsene i ISO 5208-standarden kan refereres til. For ventilene på langdistanserørledningen GAl og industrirørledningen GCl, anbefales det å bruke lavtrykkstettingen, som kan forbedre den kvalifiserte produkthastigheten til ventilen. Når du velger høytrykksforseglingstesten, bør det bemerkes at etter høytrykksforseglingstesten av den elastiske tetningsventilen, kan dens tetningsytelse under lavtrykksforhold reduseres. Ventiltetningstestkravene bør velges rimelig i henhold til de faktiske arbeidsforholdene til mediet, noe som effektivt kan redusere produksjonskostnadene til ventilen.
4) Den amerikanske nasjonale standarden til American Instrument Association Standard ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) gjelder for reguleringen av tetningsnivået til kontrollventilen. Teknisk design bør være basert på egenskapene til mediet og ventilen
Faktorer som åpningsfrekvensen til døren bør vurdere å velge en elastisk metalltetning eller en metalltetning. Tetningsgraden til den metalltette reguleringsventilen skal spesifiseres i ordrekontrakten. Erfaringen er at for metalltette kontrollventiler er kravene til klasse I, II og III relativt lave, og de brukes mindre i ingeniørdesign. Generelt er metallforseglede kontrollventiler generelt minst grad IV, og mer kritiske kontrollventiler bruker klasse V eller VI. Kontrollventildesignet til brennersystemet til et etylenanlegg imøtekommer kravene til metalltetningsgrad IV og fungerer godt.
(4) I tillegg bør det tas hensyn til den tekniske designen: API 6D fastsetter at kloridioninnholdet i vannet som brukes i tetningstesten av austenittiske rustfrie stålventiler ikke skal overstige 30 ug/g, og både ISO 5208 og API 598 fastsette at tetningstest av austenittiske rustfrie stålventiler. Kloridioninnholdet i vannet som brukes skal ikke overstige 100ug/g. På grunn av de forskjellige kravene til hver standard, foreslås det at kloridioninnholdet i vannet som brukes i tetningstesten bør spesifiseres tydelig i ventilbestillingskontrakten.
4 Klassifikasjonsstandard for tetningskvalitet for lavlekkasjeventiler
Lavlekkasjeventil refererer til den lille lekkasjen til ventilen, som ikke kan bestemmes av konvensjonelle vanntrykk- og lufttrykktettingstester, og må oppdages med mer avanserte midler og instrumenter. Denne lille lekkasjen av ventilen til det ytre miljøet kalles lavlekkasje. For tiden inkluderer de vanligste standardene for å oppdage lav lekkasje av ventiler i verden hovedsakelig følgende tre:
(1) US Environmental Protection Agency EPA metode 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 "Industrielle ventiler: Måling av lav lekkasje, klassifiseringssystem, kvalifikasjonsprosedyre og typegodkjenning og produkttesting av på-av-ventiler og kontrollventiler".
EPA Method 21-standarden til US Environmental Protection Agency spesifiserer bare deteksjonsmetoden uten klassifisering av lekkasjegrader. Det er en lokal standard og forskrift og er mindre brukt. De to standardene til International Organization for Standardization ISO 15848 og SHELL MESC SPE 77/312 fra Shell Oil Company evaluerer ytelsen til ventilen fra tre aspekter: tetthetsnivå, holdbarhetsnivå og temperaturnivå. Tetthetsgraden er delt inn i tre grader: A, B og C for lekkasje av ventilstammen og ventilhusets tetning. Lekkasjekravet til ISO 15848 standard ventilhustetning er mindre enn eller lik 50 em3/m3, og lekkasjen ved ventilstammen har to standarder. Alle er beregnet i henhold til diameteren på ventilstammen.
5 Valg av lavlekkasjeventil
Belgtette ventiler er en type lavlekkasjeventiler. Tidligere ble belgtetningsventilen generelt brukt under arbeidsforhold som hadde spesielle krav til ventilens lekkasjenivå. På grunn av det vanskelige arbeidet og de høye tekniske kravene til belgtetningsventilen, kunne imidlertid ikke belgmaterialet lokaliseres fullt ut, og kostnadene var for høye. , og begrenser dermed dens utbredte bruk i den petrokjemiske industrien. For tiden, med den kontinuerlige forbedringen av folks bevissthet om sikkerhet og miljøvern, økningen av teknisk samarbeid med utlandet, og den kontinuerlige styrkingen av innenlandske ventilprodusenters egen tekniske styrke, har det innenlandske teknisk personells forståelse av lavlekkasjeventiler også blitt kontinuerlig forbedret, noe som gjør bruksområdet i stadig utvidelse. Hvis ventilene som er valgt for brennbare, eksplosive og giftige medier i petrokjemiske virksomheter kan oppfylle lavlekkasjestandarden, vil dette utvilsomt i stor grad redusere utslippet av giftige, brennbare og eksplosive medier i enheten, og unngå brann, eksplosjon, forgiftning osv. forårsaket ved ventillekkasje. En livstruende ulykke inntreffer. Sammenlignet med belgventilen har lavlekkasjeventilen som oppfyller ISO15848- og SHELL MESC SPE 77/31-standardene en enklere struktur og er lettere å produsere, og kostnadene er omtrent 10 prosent til 20 prosent høyere enn for generell bruk. ventiler.
6 Konklusjon
Ved valg av tetningsnivå og spesifisert tillatt lekkasje skal det bemerkes at lekkasje av mediet mellom tetningsflatene i høytrykksventilen vil forårsake overflateerosjon. Hvis det er lekkasje av etsende medium, vil metallet ved lekkasjen korroderes. Med økningen av lekkasjegapet vil lekkasjen også øke raskt, og ventilen vil bli skrotet. For ventiler som arbeider under høyt trykk eller korrosive mediumforhold, bør det derfor stilles høyere krav til å sikre tetthet. I rørledninger som transporterer brennbare, eksplosive og giftige medier, kan lekkasje av media mellom ventiltetningsflater forårsake personskade, økonomiske tap og til og med ulykker. Derfor, for ventiler som transporterer brennbare, eksplosive og giftige medier, bør forseglingskravene fremsettes med rimelighet i henhold til medienes farenivå.
Enhver tetning kan noen ganger tillate en liten mengde lekkasje, og hvis denne lekkasjen ikke fungerer, kan den betraktes som en tett forsegling. Den tekniske standarden for ventilproduksjon fastsetter vanligvis at en viss mengde lekkasje tillates når metall-til-metall-tetningen testes for tetningsytelse i lukket tilstand. For å sikre den høye tetningsytelsen til ventilen, må tetningsoverflaten slipes forsiktig for å øke det spesifikke trykket på tetningsoverflaten, men det er mindre enn det tillatte spesifikke trykket til tetningsoverflaten, og samtidig, stivheten til strukturen må forbedres. Erfaringen med å bruke ventilen viser at det i mange tilfeller er unødvendig å stille for høye krav til tetningsytelsen til ventilen, fordi noen arbeidsforhold fullstendig tillater en liten mengde lekkasje av mediet, fordi denne lekkasjen ikke er nok til å påvirke bruken av ventilen. Omvendt, forbedring av tetningsytelsen til disse ventilene kompliserer produksjonsprosessen, øker kostnadene og skaper unødvendig avfall. Den strukturelle utformingen og produksjonen av selve ventilen har den mest åpenbare innvirkningen på ekstern lekkasje. Lavlekkasjeventiler har strengere krav til design, produksjon og bearbeiding av nøkkelkomponenter som ventilhus, ventilstamme og pakkboks, som:
(1) Kvaliteten på ventilhuset og ventildekselet, spesielt ved smiing eller støping, bør unngå defekter som folding, slagginklemming, porer, vevsevakuering, skjulte sprekker og ujevn sammensetning.
(2) Behandlingskvaliteten til delene ved forbindelsen mellom ventilstammen og ventilhuset, spesielt ruheten til ventilstammen og pakkboksen, rettheten til ventilstammen, vertikaliteten til panserets pakkbokshull og maskineringsnøyaktighet.
(3) Strukturen til ventilpakkboksen er valgt. Siden tetningen ved ventilstammen er en dynamisk tetning, er pakningen lett å ha på seg under rotasjons- eller glideprosessen til ventilstammen. Spesielle lavlekkasjepakninger og pakningsforseglingskombinasjoner bør velges, og pakkingen og pakkingen bør kontrolleres strengt. Stengelklaring, pakking og pakkboksklaring.
Oppsummert bør valget av ventiltyper ikke bare oppfylle prosessbetingelsene og standardspesifikasjonene, men også fullt ut vurdere ulike driftsforhold. I den tekniske designen bør ventiltetningsgraden velges for å oppfylle prinsippene om sikkerhet, rasjonalitet og økonomi.