Ventil er en vigtig komponent i rørledningssystemet til petrokemiske anlæg. Den har mange typer og store mængder. Det er en af de vigtigste lækagekilder i anlægget. Derfor er ventilens lækagekrav meget vigtige. Ventilens tætningsevne refererer til ventilens tætningsdeles evne til at forhindre lækage af mediet.
Ventilens hovedtætningsdele er: den matchende overflade mellem åbnings- og lukkedelene og ventilsædet, samarbejdet mellem pakningen og ventilstammen og pakdåsen og forbindelsen mellem ventilhuset og ventildækslet. Den første lækage kaldes intern lækage, som direkte påvirker ventilens evne til at afskære mediet og udstyrets normale drift. Lækagen på de to sidstnævnte steder kaldes ekstern lækage, det vil sige, at mediet lækker fra indersiden af ventilen til ydersiden af ventilen, hvilket direkte påvirker sikker produktion, hvilket forårsager tab af arbejdsmedium, økonomisk tab af virksomheden, miljømæssigt forurening og produktionsulykker i alvorlige tilfælde. Især for høj temperatur og højt tryk, brandfarlige, eksplosive, giftige eller ætsende medier, er den eksterne lækage af ventilen slet ikke tilladt, fordi konsekvenserne er mere alvorlige end den interne lækage, så ventilen skal have pålidelig tætningsevne for at opfylde dens krav. Kravene til lækage i arbejdsforholdene.
1 Klassifikationsstandard for ventiltætningskvalitet i mit land
På nuværende tidspunkt omfatter de mere almindeligt anvendte klassifikationsstandarder for ventilforsegling i mit land hovedsagelig følgende to.
1.1 Klassificering af ventiltætningskvaliteter efter kinesiske nationale standarder Den nationale standard GB/T 13927 "Tryktest for industrielle ventiler".
1.2 Klassificering af ventiltætningskvaliteter efter kinesiske maskinindustristandarder Maskinindustristandard JB/T 9092 "Ventilinspektion og -test".
2 Internationale klassifikationsstandarder for ventiltætningskvaliteter
På nuværende tidspunkt er de almindeligt anvendte ventiltætningsklassifikationsstandarder hovedsagelig de følgende fem.
2.1 Klassificering af ventiltætningskvaliteter i det tidligere Sovjetunionen
For at kunne vælge produkter i henhold til ventilens tætningsgrad og den specificerede anvendelse, er ventilerne klassificeret efter tætningsgraden.
2.2 Klassificering af ventiltætningskvaliteter af International Organization for Standardization
International Organisation for Standardization Standard ISO5208 "Pressure Test of Metal Valves for Industrial Valves".
2.3 American Petroleum Institute (APl) klassificering af ventiltætningskvalitet American Petroleum Institute standard API 598--2004 "Valve Inspection and Test".
2.4 American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society (MSS) klassificering af ventiltætningskvaliteter American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society standard "Pressure Test of Steel Valves" MSS SP61 tillader ventillækagekravene som følger:
(1) I det tilfælde, hvor der anvendes plast eller gummi til en af tætningsfladerne på ventiltætningsparret, bør der ikke være nogen synlig lækage under tætningsprøvens varighed.
(2) Den maksimalt tilladte lækage på hver side, når den er lukket, bør være: væske er nominel størrelse (DN) pr. mm, 0,4 ml pr. time; gas er nominel størrelse (DN) pr. mm, 120 ml pr. time.
(3) Den tilladte lækage af kontraventilen kan øges med 4 gange.
2.5 American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) klassificering af kontrolventilens tætningskvalitet
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) "Kontrolventilsædelækage".
2.6 Klassificering af ventiltætningskvaliteter efter EU-standarder
Europæisk standard EN 12266-1 "Prøvning af industrielle ventiler" del l. Trykprøvning, testmetoder og acceptkriterier - obligatoriske krav.
3 Valg af ventiltætningskvaliteter
3.1 Valg af husholdningsventiltætningskvaliteter
(1) Den nationale standard GB/T13927 ((industriel ventiltryktest) implementeret den 1. juli 2009 er formuleret med reference til den europæiske standard ISO 5208. Den er velegnet til industrielle metalventiler, herunder skydeventiler, kugleventiler, kontraventiler , haner Inspektion og trykprøvning af ventiler, kugleventiler og butterflyventiler. Klassificeringen og den maksimalt tilladte lækage af tætningsprøven er den samme som dem, der er specificeret i ISO 5208. Denne standard er en revision af GB/T13927 (General Valve Pressure Test, sammenlignet med GB/T13927 tilføjes seks nye kvaliteter AA, CC, E, EE, F og G. Den nye version af standarden foreskriver, at "valget af lækagekvalitet bør være et af de skærpede krav i den relevante ventilproduktstandard eller ordrekontrakt Hvis produktstandarden eller ordrekontrakten kræver Hvis der ikke er nogen særlig regulering, skal ikke-metallisk elastisk tætningsventil være i overensstemmelse med A-niveaukravene, og metaltætnede hjælpeventiler skal være i overensstemmelse med e med D-niveaukrav." Normalt er D-niveauventiler velegnede til generelle ventiler, og mere kritiske ventiler bør bruge D-niveau lækageniveauer eller derover.
(2) Den mekaniske industristandard JB/T 9092 "Valve Inspection and Test" er en revision af ZB J16006. Den maksimalt tilladte lækage af tætningstesten er baseret på American Petroleum Institutes standard API598--1996. Den er velegnet til inspektion og trykprøvning af ventiler til petroleumsindustrien, herunder metaltætningspar, elastiske tætningspar og ikke-metalliske tætningspar (såsom keramik), skydeventiler, kugleventiler, propventiler, kugleventiler, kontraventiler og butterfly ventiler. I øjeblikket er GB/T 9092 ved at blive revideret.
(3) Vær opmærksom på det tekniske design: Den nationale standard GB/T19672 (tekniske betingelser for rørledningsventiler) er formuleret med henvisning til den europæiske standard ISO 14313 og American Petroleum Institute-standarden API 6D. "Pipeline Valve" er formuleret med reference til den europæiske standard ISO 14313. Acceptkriterierne for ventillækage i GB/T 19672 og GB/T 20173 er de samme som ISO 5208 Klasse A og Klasse D kravene. Derfor er der et højt niveau af ingeniørdesign. Når standardlækage er påkrævet, skal det angives i ordrekontrakten.
3.2 Valg af fremmedventiltætningskvaliteter
(1) Klassificeringen af ventiltætningskvaliteter i det tidligere Sovjetunionen blev hovedsageligt brugt i 1950'erne. Med opløsningen af det tidligere Sovjetunionen bruger de fleste lande ikke denne klassificering af tætningskvaliteter, men bruger europæiske og amerikanske standardforseglinger.
Klassificering af seglklasse. Den europæiske standard EN 12266-1 forseglingsklasseklassificering er i overensstemmelse med bestemmelserne i International Organization for Standardization standard ISO 5208, men mangler tre kvaliteter AA, CC og EE. Sammenlignet med 1999-udgaven har ISO 5208 tilføjet seks nye kvaliteter: AA, CC, E, EE, F og G. ISO 5208-standarden giver en sammenligning af flere tætningsklasser med API 598 og EN 12266 standarderne.
④. Sammenligningen af tætningskvaliteter af andre nominelle størrelser kan opnås ved at beregne lækage efter kaliber.
(2) American Petroleum Institute standard API 598 er den mest almindeligt anvendte inspektions- og trykteststandard for amerikanske standardventiler. Producentens standard MSSSP61 bruges ofte til inspektion af "fuldt åbne" og "fuldt lukkede" stålventiler, men
Ikke egnet til reguleringsventiler. American Standard-ventiler bruger normalt ikke MSS SP61-inspektion. API 598 er anvendelig til tætningspræstationsprøvning af ventiler fremstillet i henhold til følgende API-standarder:
Flangesvejsede kontraventiler API 594
Metalstikventiler med flange-, gevind- og stødsvejsede forbindelser API 599
Stålportventiler Globe og kontraventiler af DNl00 og nedenfor til olie- og gasindustrien API 602
Korrosionsbestandige boltede motorhjelmportventiler med flange- og stødsvejsede forbindelser API 603
Metalkugleventiler med flange-, gevind- og stødsvejsede forbindelser API 608
Sommerfugleventil APl609 med dobbeltflange
Det skal bemærkes i teknisk design: API 598--2004, sammenlignet med 1996-udgaven, annullerer inspektionen og trykprøvningen af API 600 ((boltet hættestålventil til olie- og gasindustrien). API 600-2001 (ISO 10434 --1998)-standarden foreskriver, at ventilens tætningsevnetest refererer til ISO 5208, men lækagen i tabel 17 og tabel 18 i standarden er den samme som specificeret i API 598--1996-standarden , snarere end klassificeringsmetoden for tætningsniveauet i ISO 5208. September 2009 API 600-standarden implementeret den 13. januar korrigerede denne modsigelse i 2001-udgaven, som foreskrev, at ventilens tætningsevnetest var i overensstemmelse med API 598, men der var ingen specificeret version, hvilket igen var i modstrid med API 598--2004. Derfor skal det tekniske design valgte API 600 og dets tætningspræstationstest API 598 specificere versionen af standarden for at sikre ensartetheden af standardindholdet.
(3) American Petroleum Institute standard API 6D (ISO14313) "Oil and Gas Industry-Pipeline Transmission System-Pipeline Valves" accepterer ventillækagen som følger: "Lækagen af blødt forseglede ventiler og olieforseglede propventiler må ikke overstige ISO 5208 A Klasse D (ingen synlig lækage), lækagen af metalsædeventiler må ikke overstige ISO 5208 (1993) Klasse D, men ifølge tætningstesten beskrevet i B.4, må lækagen ikke være større end ISO 5208 ( 1993) Klasse D. gange, medmindre andet er angivet." Bemærk i standarden: "Særlige applikationer kan kræve lækage mindre end ISO 5208 (1993) Klasse D ¨J." Hvis der derfor er et lækagekrav, der er højere end standarden i ingeniørdesign, bør det angives i ordrekontrakten. API 6D--2008 Appendiks B Yderligere testkrav specificerer de yderligere testkrav for ventil f J, der skal udføres af producenten, når det er specificeret af køberen. Tætningstesten er opdelt i lavtryks- og højtryksgastætningstest. Højtryksforseglingstesten med inert gas som testmedium erstatter væskeforseglingstesten og væskeforseglingstesten. Afhængigt af ventilens type, diameter og trykniveau kan tætningstesten vælges, og der kan henvises til bestemmelserne i ISO 5208-standarden. For ventilerne på langdistancerørledningen GAl og industrirørledningen GCl anbefales det at bruge lavtryksforseglingstesten, som kan forbedre ventilens kvalificerede produktrate. Når du vælger højtryksforseglingstesten, skal det bemærkes, at efter højtryksforseglingstesten af den elastiske tætningsventil kan dens tætningsevne under lavtryksforhold blive reduceret. Ventiltætningstestkravene bør vælges med rimelighed i henhold til mediets faktiske arbejdsforhold, hvilket effektivt kan reducere produktionsomkostningerne for ventilen.
4) Den amerikanske nationale standard for American Instrument Association Standard ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) gælder for reguleringen af tætningsniveauet for kontrolventilen. Teknisk design bør baseres på mediets og ventilens egenskaber
Faktorer som åbningsfrekvensen af døren bør overveje at vælge en metalelastisk tætning eller en metaltætning. Tætningsgraden af den metaltætte reguleringsventil skal angives i ordrekontrakten. Ifølge erfaring er kravene til klasse I, II og III for metaltætnede reguleringsventiler relativt lave, og de bruges mindre i teknisk design. Generelt er metalforseglede kontrolventiler generelt mindst grad IV, og mere kritiske kontrolventiler bruger grad V eller VI. Kontrolventildesignet af brændersystemet i et ethylenanlæg overtager kravene til metaltætningsgrad IV og kører godt.
(4) Derudover bør man være opmærksom på det tekniske design: API 6D foreskriver, at chloridionindholdet i vandet, der anvendes i tætningstesten af austenitiske rustfri stålventiler, ikke må overstige 30 ug/g, og både ISO 5208 og API 598 kræve, at tætningstest af austenitiske rustfri stålventiler. Kloridionindholdet i det anvendte vand må ikke overstige 100ug/g. På grund af de forskellige krav i hver standard foreslås det, at chloridionindholdet i det vand, der anvendes i tætningstesten, skal være klart specificeret i ventilbestillingskontrakten.
4 Klassifikationsstandard for ventiltætningskvalitet med lav lækage
Lavlækageventil refererer til ventilens lille lækage, som ikke kan bestemmes ved konventionelle vandtryk- og lufttryksforseglingstests, og som skal detekteres med mere avancerede midler og instrumenter. Denne lille lækage af ventilen til det ydre miljø kaldes lav lækage. På nuværende tidspunkt omfatter de almindeligt anvendte standarder til detektering af lav lækage af ventiler i verden hovedsageligt følgende tre:
(1) US Environmental Protection Agency EPA metode 21 "Leak Detection of Volatile Organic Components".
(2) International Organisation for Standardization ISO 15848 (Industrielle ventiler: Low Leakage Measurement, Testing and Qualification Procedures."
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 "Industrielle ventiler: måling af lav lækage, klassificeringssystem, kvalifikationsprocedure og typegodkendelse og produkttest af on-off ventiler og kontrolventiler".
EPA Method 21-standarden fra US Environmental Protection Agency specificerer kun detektionsmetoden uden klassificering af lækageklasser. Det er en lokal standard og forskrift og er mindre brugt. De to standarder fra International Organization for Standardization ISO 15848 og SHELL MESC SPE 77/312 fra Shell Oil Company evaluerer ventilens ydeevne ud fra tre aspekter: tæthedsniveau, holdbarhedsniveau og temperaturniveau. Tæthedsgraden er opdelt i tre grader: A, B og C for lækage af ventilstammen og ventilhusets tætning. Lækagekravet for ISO 15848 standard ventilhustætningen er mindre end eller lig med 50 em3/m3, og lækagen ved ventilspindlen har to standarder. Alle er beregnet efter diameteren af ventilstammen.
5 Valg af lavlækageventil
Bælgforseglede ventiler er en type lavlækageventiler. Før i tiden blev bælgtætningsventilen generelt brugt under de arbejdsforhold, der havde særlige krav til ventilens lækageniveau. Men på grund af det vanskelige arbejde og de høje tekniske krav til bælgtætningsventilen, kunne bælgmaterialet ikke lokaliseres fuldt ud, og omkostningerne var for høje. , hvilket begrænser dens udbredte anvendelse i den petrokemiske industri. På nuværende tidspunkt, med den kontinuerlige forbedring af folks bevidsthed om sikkerhed og miljøbeskyttelse, stigningen i det tekniske samarbejde med udlandet og den fortsatte styrkelse af indenlandske ventilproducenters egen tekniske styrke, har det indenlandske tekniske personales forståelse af lavlækageventiler også blevet løbende forbedret, hvilket gør dets anvendelsesområde i konstant udvidelse. Hvis de ventiler, der er valgt til brændbare, eksplosive og giftige medier i petrokemiske virksomheder, kan opfylde den lave lækagestandard, vil dette utvivlsomt i høj grad reducere udledningen af giftige, brandbare og eksplosive medier i enheden og undgå brand, eksplosion, forgiftning osv. ved ventillækage. Der sker en livstruende ulykke. Sammenlignet med bælgventilen har lavlækageventilen, der opfylder ISO15848- og SHELL MESC SPE 77/31-standarderne, en enklere struktur og er lettere at fremstille, og dens omkostninger er omkring 10 procent til 20 procent højere end for generelle formål. ventiler.
6 Konklusion
Ved valg af tætningsniveau og den specificerede tilladte lækage skal det bemærkes, at lækagen af mediet mellem tætningsfladerne i højtryksventilen vil forårsage overfladeerosion. Hvis der er lækage af ætsende medium, vil metallet ved lækagen blive korroderet. Med stigningen af lækagegabet vil lækagen også stige hurtigt, og ventilen vil blive skrottet. Derfor bør der stilles højere krav til sikring af tæthed for ventiler, der arbejder under højtryks- eller korrosive mediumforhold. I rørledninger, der transporterer brændbare, eksplosive og giftige medier, kan lækage af medier mellem ventiltætningsoverflader forårsage personskade, økonomiske tab og endda ulykker. For ventiler, der transporterer brændbare, eksplosive og giftige medier, bør tætningskravene derfor med rimelighed stilles i overensstemmelse med mediets fareniveau.
Enhver tætning kan nogle gange tillade en lille mængde lækage, og hvis denne lækage faktisk ikke virker, kan den betragtes som en tæt tætning. Den tekniske standard for ventilfremstilling foreskriver normalt, at en vis mængde lækage er tilladt, når metal-til-metal-tætningen testes for tætningsevne i lukket tilstand. For at sikre ventilens høje tætningsevne skal tætningsfladen slibes omhyggeligt for at øge det specifikke tryk på tætningsfladen, men det er mindre end det tilladte specifikke tryk af tætningsoverfladematerialet, og på samme tid, strukturens stivhed skal forbedres. Erfaringen med at bruge ventilen viser, at det i mange tilfælde er unødvendigt at stille for høje krav til ventilens tætningsevne, fordi nogle arbejdsforhold fuldstændig tillader en lille mængde lækage af mediet, fordi denne lækage ikke er nok til at påvirke brugen af ventilen. Omvendt komplicerer en forbedring af tætningsydelsen af disse ventiler fremstillingsprocessen, øger omkostningerne og skaber unødvendigt spild. Det strukturelle design og fremstillingen af selve ventilen har den mest indlysende indflydelse på ekstern lækage. Lavlækageventiler har strengere krav til design, fremstilling og forarbejdning af nøglekomponenter såsom ventilhus, ventilstamme og pakdåse, såsom:
(1) Kvaliteten af ventilhuset og ventildækslet, især ved smedning eller støbning, bør undgå defekter såsom foldning, slaggeinklusion, porer, vævsevakuering, skjulte revner og ujævn sammensætning.
(2) Bearbejdningskvaliteten af delene ved forbindelsen mellem ventilstammen og ventilhuset, især ruheden af ventilstammen og pakdåsen, retheden af ventilstammen, lodretheden af hættens pakdåsehul og bearbejdningsnøjagtighed.
(3) Strukturen af ventilpakningsboksen er valgt. Da tætningen ved ventilspindlen er en dynamisk tætning, er pakningen let at slide under ventilspindlens rotation eller glideproces. Særlige lavlækage pakningspakninger og pakningspakningskombinationer bør vælges, og pakningen og pakningen bør kontrolleres strengt. Stilkefrigang, pakning og pakdåsefrigang.
Sammenfattende bør valget af ventiltyper ikke kun opfylde procesbetingelserne og standardspecifikationerne, men også fuldt ud overveje forskellige driftsbetingelser. I det tekniske design skal ventiltætningskvaliteten vælges for at opfylde principperne om sikkerhed, rationalitet og økonomi.