Ne bazăm pe supape pentru a opri și a etanșa fluxul de medii în diferitele sale forme: solide, lichide și gaze. Scurgerile de solide sau lichide sunt relativ ușor de observat, dar unele scurgeri de gaz nu pot fi detectate cu ochiul liber.
Cu ajutorul testării, suntem conștienți de eșecul unei supape de a opri suficient evacuarea gazelor. Cu aceste cunoștințe, ne putem îmbunătăți procesele prin modernizarea supapelor cu probleme.
Importanța organizațiilor de standarde de testare
Standardele de calitate pentru testele de supape și ambalaje sunt stabilite de organizații din industrie precum ANSI, API, ISO, MESC și TA-LUFT.
Astăzi, ne vom concentra pe standardele de testare a presiunii API. Institutul American de Petrol (API) a fost fondat în 1919, după Primul Război Mondial. Războiul a crescut conștientizarea rolului vital pe care îl deține industria petrolieră în Statele Unite, așa că API a fost înființat pentru a susține și a asigura producția internă de petrol și gaze. Peste 700 de standarde API au fost implementate pentru a promova eficiența, sustenabilitatea și siguranța atât pentru operațiuni, cât și pentru mediu.
3 tipuri de testare a supapelor API
API 622– Testează garnitura supapelor de proces pentru nivelurile de emisii fugitive.
API 624– Testează supapele cu tijă ascendentă echipate cu garnitură de grafit pentru orice emisii fugitive.
API 641– Testează supapele un sfert de tură pentru nivelurile de emisii fugitive.
Deoarece API 622 este primul din seria de standarde de ambalare și supape E scăzute încorporate, acesta este ceea ce vom acoperi astăzi. Pentru supapele testate la API 641, ambalajul trebuie mai întâi să se califice pentru testul API 622. De asemenea, pentru garnitura utilizată într-un test API 624, supapa trebuie să fi fost mai întâi testată cu API 622.
De ce sunt necesare testele de emisii fugitive?
În funcție de ceea ce se scurge, emisiile fugitive pot fi costisitoare. Există îngrijorări legate de emisiile de gaz metan, deoarece acest gaz este inflamabil, considerat a fi dăunător pentru mediu și este o marfă. Emisia fugitivă de metan nu este doar o preocupare pentru mediu, dar este și o pierdere financiară atunci când infiltrați metan valoros sau suportați amenzi guvernamentale costisitoare.
Având în vedere că supapele sunt de vină pentru peste 50% din emisiile fugitive, ele sunt principalul obiectiv pentru testare. Consiliul de Apărare a Resurselor Naturale estimează că monitorizarea și repararea scurgerilor ar putea reprezenta 18% din reducerea emisiilor de metan. Când operațiunile centralei necesită monitorizarea emisiilor fugitive, LDAR (detecția și repararea scurgerilor) face de obicei parte dintr-un protocol de testare lunar.
Vestea bună este că, pe măsură ce producția de gaze naturale a crescut, emisiile din această producție continuă să scadă. Aceste îmbunătățiri se datorează acțiunii voluntare, respectării reglementărilor sau ambelor. Progresele tehnologice, împreună cu testarea îmbunătățită, reprezintă modul în care continuăm să atenuăm emisiile fugitive.
Test de performanță API 622
API 622 are trei iterații. Primul a fost înființat în 2006, al doilea în 2011 și cel mai recent în 2018.
Această ediție cea mai recentă limitează și mai mult scurgerea emisiilor prin scăderea numărului la 100 de părți per milion volumetrice (ppmv) și, de asemenea, elimină permisiunea de reglare a șurubului presetupei. Pe lângă ambalajul de 1/4-inch (ca parte a versiunilor de testare anterioare), a treia ediție implică un test de eșantion de ambalare de 1/{8-inch. Aceasta remediază o problemă cu iterațiile testelor anterioare.
API 622 este în principiu un test de performanță. Următoarele explică punctele slabe pentru care testele supapelor le verifică.
Emisii fugitive
În scopul detectării scurgerilor, testul de emisie fugitivă pentru API 622 nu este un test de trecere/eșec. Este un test de stres de 6-zi pentru a vedea câte cicluri termice poate dura supapa înainte ca emisiile să depășească un anumit prag (anterior 500 ppm și acum 100 ppm).
Testarea este un proces de 6-zi care se ridică la 1500 de cicluri. Deoarece gazul metan este utilizat pentru această testare, cel mai bine este ca această procedură să aibă loc în aer liber. În fiecare zi, supapa este testată la 150 de cicluri la temperatura ambiantă, apoi pentru alte 150 de cicluri la 500 de grade F. Componentele se răcesc peste noapte pentru o altă zi de testare. Dacă până în ziua a cincea supapa rezistă, aceasta are proba finală în ziua a șasea, cu cicluri de temperatură ambientală crescute cu 10.
Pentru ca acest test să se dovedească cu succes, scurgerea nu poate depăși 100 ppm și, spre deosebire de versiunile anterioare ale acestui test, glanda nu poate fi reajustată pentru a corecta scurgerea.
Testarea coroziunii
La fel ca și testul de emisii fugitive, nici acesta nu este o evaluare de promovare/eșec. Monitorizează dacă metalul se înțeapă pentru a observa cât de bine se lipește garnitura de tulpină. De asemenea, evaluează calitatea generală a ambalajului.
Această testare a metalelor implică înmuierea și comprimarea ambalajului cu 30,000 megapascali. Acest ambalaj este apoi înfășurat în jurul metalului. Pot fi testate diferite tije de supapă în funcție de diferitele metale implicate.
Sănătatea materială
Spre deosebire de testele de emisii fugitive și corozive, testarea sănătății materialelor este de succes/eșec. Acesta examinează proprietățile materialelor ambalajului, inclusiv conținutul de lubrifiere, conținutul de politetrafluoretilenă, leșierea chimică, plus greutatea și densitatea.
Pentru această componentă a testării, standardele pentru supape nu sunt îndeplinite dacă:
Folia de grafit pierde un exces de 15% din greutate la o temperatură de 1000 de grade F
Ambalajul gradat pierde mai mult de 50% din greutate.
Obținerea sigiliului de certificare API este un proces complex și minuțios, dar ne oferă în industrie liniștea sufletească că supapele pe care le folosim sunt eficiente pentru a minimiza emisiile fugitive.