Supapa este o componentă importantă în sistemul de conducte al uzinei petrochimice. Are multe tipuri și cantități mari. Este una dintre principalele surse de scurgere din instalație. Prin urmare, cerințele de scurgere ale supapei sunt foarte importante. Performanța de etanșare a supapei se referă la capacitatea părților de etanșare ale supapei de a preveni scurgerea mediului.
Principalele părți de etanșare ale supapei sunt: suprafața de potrivire dintre părțile de deschidere și de închidere și scaunul supapei, cooperarea dintre garnitură și tija supapei și cutia de presare și legătura dintre corpul supapei și capacul supapei. Prima scurgere se numește scurgere internă, care afectează direct capacitatea supapei de a întrerupe mediul și funcționarea normală a echipamentului. Scurgerile din ultimele două locuri se numesc scurgeri externe, adică scurgerile de mediu din interiorul supapei spre exteriorul supapei, ceea ce afectează direct producția sigură, provocând pierderea mediului de lucru, pierderea economică a întreprinderii, mediu. poluare și accidente de producție în cazuri grave. În special pentru medii de temperatură ridicată și presiune înaltă, inflamabile, explozive, toxice sau corozive, scurgerea externă a supapei nu este deloc permisă, deoarece consecințele sunt mai grave decât scurgerile interne, astfel încât supapa trebuie să aibă performanțe de etanșare fiabile pentru a îndeplini cerințele sale. Cerințe pentru scurgeri în condițiile de lucru.
1 Standard de clasificare a gradului de etanșare a supapelor în țara mea
În prezent, standardele de clasificare a gradului de etanșare a supapelor mai frecvent utilizate în țara mea includ în principal următoarele două.
1.1 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor după standardele naționale chineze Standardul național GB/T 13927 „Test de presiune pentru supape industriale”.
1.2 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor după standardele industriei de mașini chineze Standardul industriei de mașini JB/T 9092 „Inspecție și testare a supapelor”.
2 Standarde internaționale de clasificare pentru clasele de etanșare a supapelor
În prezent, standardele de clasificare a gradului de etanșare a supapelor utilizate în mod obișnuit sunt în principal următoarele cinci.
2.1 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor în fosta Uniune Sovietică
Pentru a selecta produsele în funcție de gradul de etanșare al supapei și de utilizarea specificată, supapele sunt clasificate în funcție de gradul de etanșare.
2.2 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor de către Organizația Internațională de Standardizare
Organizația Internațională pentru Standardizare Standard ISO5208 „Testul de presiune a supapelor metalice pentru supape industriale”.
2.3 Clasificarea American Petroleum Institute (APl) a clasei de etanșare a supapelor Standard API 598--2004 „Inspecție și testare a supapelor” American Petroleum Institute.
2.4 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor de către Societatea Americană de Standardizare a Producătorilor din Industria de Supape și Fitinguri (MSS) Standardul Societății de Standardizare a Producătorilor din Industria Americană de Supape și Fitinguri „Testul de presiune a supapelor din oțel” MSS SP61 permite cerințele privind scurgerile supapelor după cum urmează:
(1) În cazul în care se utilizează plastic sau cauciuc pentru una dintre suprafețele de etanșare ale perechii de etanșare a supapelor, nu ar trebui să existe scurgeri vizibile pe durata testului de etanșare.
(2) Scurgerea maximă admisă pe fiecare parte când este închisă ar trebui să fie: lichidul are dimensiunea nominală (DN) pe mm, 0,4 ml pe oră; gazul are dimensiunea nominală (DN) pe mm, 120 ml pe oră.
(3) Scurgerea admisibilă a supapei de reținere poate fi mărită de 4 ori.
2.5 Clasificarea standardului național american/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) a gradului de etanșare a supapei de control
Standard național american Standardul Asociației Americane de Instrumente ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) „Scurgeri din scaunul supapei de control”.
2.6 Clasificarea claselor de etanșare a supapelor după standardele UE
Standardul european EN 12266-1 „Testarea supapelor industriale” Partea I. Testarea presiunii, metodele de testare și criteriile de acceptare - cerințe obligatorii.
3 Selectarea gradelor de etanșare a supapelor
3.1 Selectarea claselor de etanșare a supapelor domestice
(1) Standardul național GB/T13927 ((Testul de presiune al supapelor industriale) implementat la 1 iulie 2009 este formulat cu referire la standardul european ISO 5208. Este potrivit pentru supape metalice industriale, inclusiv supape cu gură, supape cu glob, supape de reținere. , robinete Inspecția și încercarea de presiune a supapelor, supapelor cu bilă și fluture Clasificarea și scurgerea maximă admisă a testului de etanșare sunt aceleași cu cele specificate în ISO 5208. Acest standard este o revizuire a GB/T13927 (Test general de presiune a supapelor, în comparație cu GB/T13927, se adaugă șase noi clase AA, CC, E, EE, F și G. Noua versiune a standardului stipulează că „alegerea gradului de scurgere ar trebui să fie una dintre cerințele mai stricte din standardul relevant pentru produse de supapă. sau contractul de comandă Dacă standardul de produs sau contractul de comandă impune Dacă nu există o reglementare specială, supapa de etanșare elastică nemetalică trebuie să fie în conformitate cu cerințele de nivel A, iar supapele auxiliare etanșate cu metal trebuie să fie în conformitate cu e cu cerințe de nivel D." De obicei, supapele de nivel D sunt potrivite pentru supapele generale, iar supapele mai critice ar trebui să utilizeze niveluri de scurgere de nivel D sau mai mari.
(2) Standardul industriei mecanice JB/T 9092 „Inspecția și testarea supapelor” este o revizuire a ZB J16006. Scurgerea maximă admisă a testului de etanșare se bazează pe standardul API al Institutului American de Petrol 598--1996. Este potrivit pentru inspecția și testarea presiunii supapelor pentru industria petrolieră, inclusiv perechi de etanșare metalice, perechi de etanșare elastică și perechi de etanșare nemetalice (cum ar fi ceramica), supape cu gură, supape cu glob, supape cu dop, supape cu bilă, supape de reținere și fluture. supape. În prezent, GB/T 9092 este în curs de revizuire.
(3) Trebuie acordată atenție proiectării tehnice: standardul național GB/T19672 (Condiții tehnice pentru supape de conductă) este formulat cu referire la standardul european ISO 14313 și la standardul API 6D al Institutului American de Petrol. „Supapa de conductă” este formulată cu referire la standardul european ISO 14313. Criteriile de acceptare pentru scurgerile supapei din GB/T 19672 și GB/T 20173 sunt aceleași cu cerințele ISO 5208 Clasa A și Clasa D. Prin urmare, există un nivel ridicat de proiectare inginerească. Când este necesară scurgerea standard, aceasta ar trebui să fie menționată în contractul de comandă.
3.2 Selectarea claselor străine de etanșare a supapelor
(1) Clasificarea claselor de etanșare a supapelor în fosta Uniune Sovietică a fost utilizată în principal în anii 1950. Odată cu dezintegrarea fostei Uniuni Sovietice, majoritatea țărilor nu folosesc această clasificare a gradelor de etanșare, ci folosesc sigilii standard europene și americane.
Clasificarea clasei de sigiliu. Clasificarea gradului de etanșare a standardului european EN 12266-1 este conformă cu prevederile standardului ISO 5208 al Organizației Internaționale de Standardizare, dar nu are trei clase AA, CC și EE. Comparativ cu ediția din 1999, ISO 5208 a adăugat șase noi grade: AA, CC, E, EE, F și G. Standardul ISO 5208 oferă o comparație a mai multor clase de etanșare cu standardele API 598 și EN 12266.
④. Comparația gradelor de etanșare de alte dimensiuni nominale poate fi obținută prin calcularea scurgerilor pe calibre.
(2) Standardul American Petroleum Institute API 598 este cel mai frecvent utilizat standard de inspecție și de testare a presiunii pentru supapele American Standard. Standardul producătorului MSSSP61 este adesea folosit pentru inspecția supapelor din oțel „complet deschise” și „complet închise”, dar
Nu este potrivit pentru supape de control. Supapele American Standard nu folosesc de obicei inspecția MSS SP61. API 598 se aplică testului de performanță de etanșare a supapelor fabricate conform următoarelor standarde API:
Supape de reținere cu flanșe, cu urechi, napolitane și sudate cap la cap API 594
Supape cu dop metalic cu racorduri cu flanșe, filetate și sudate cap la cap API 599
Supape cu șartă din oțel Supape glob și de reținere de DNl00 și mai jos pentru industria petrolului și gazelor API 602
Supape cu capac cu șuruburi, rezistente la coroziune, cu conexiuni cu flanșe și sudate cap la cap API 603
Supape cu bilă metalice cu racorduri cu flanșe, filetate și sudate cap la cap API 608
Supapă fluture cu flanșă dublă, cu ureche și napolitană APl609
Trebuie remarcat în proiectarea inginerească: API 598--2004, în comparație cu ediția din 1996, anulează inspecția și testul de presiune a API 600 ((supapă cu șurub cu capotă din oțel pentru industria petrolului și gazelor). API 600-2001 Standardul (ISO 10434 --1998) prevede că testul de performanță de etanșare al supapei se referă la ISO 5208, dar scurgerea din Tabelul 17 și Tabelul 18 din standard este aceeași cu cea specificată în standardul API 598--1996 , mai degrabă decât metoda de clasificare a nivelului de etanșare ISO 5208. Septembrie 2009 Standardul API 600 implementat pe 13 ianuarie a corectat această contradicție în ediția din 2001, care prevedea că testul de performanță de etanșare a supapei a fost în conformitate cu API 598, dar există nu a fost o versiune specificată, ceea ce a contrazis din nou API 598--2004. Prin urmare, proiectul de inginerie selectat API 600 și testul său de performanță de etanșare API 598 trebuie să specifice versiunea standardului pentru a asigura uniformitatea conținutului standard.
(3) Standardul American Petroleum Institute API 6D (ISO14313) „Industria petrolului și gazelor-Sistem de transmisie pe conducte-Supape pentru conducte” acceptă scurgerea supapelor după cum urmează: „Scurgerile supapelor cu etanșare moale și supapele cu dopuri etanșate cu ulei nu trebuie să depășească ISO 5208 A Clasa D (fără scurgeri vizibile), scurgerea supapelor cu scaun metalic nu trebuie să depășească ISO 5208 (1993) Clasa D, dar conform testului de etanșare descris la B.4, scurgerea nu trebuie să fie mai mare decât ISO 5208 ( 1993) Clasa D. ori, dacă nu se specifică altfel." Notă în standard: „Aplicațiile speciale pot necesita scurgeri mai mici decât ISO 5208 (1993) Clasa D ¨J.” Prin urmare, dacă există o cerință de scurgere mai mare decât standardul în proiectarea inginerească, aceasta ar trebui să fie menționată în contractul de comandă. API 6D--2008 Anexa B Cerințe suplimentare de testare specifică cerințele suplimentare de testare pentru supapa f J care trebuie efectuată de producător atunci când este specificat de cumpărător. Testul de etanșare este împărțit în test de etanșare cu gaz de joasă presiune și de înaltă presiune. Testul de etanșare la presiune înaltă folosind gaz inert ca mediu de testare va înlocui testul de etanșare cu lichid și testul de etanșare cu lichid. În funcție de tipul, diametrul și nivelul de presiune al supapei, testul de etanșare poate fi selectat și se poate face referire la prevederile standardului ISO 5208. Pentru supapele de pe conducta de lungă distanță GAL și conducta industrială GCl, se recomandă utilizarea testului de etanșare la presiune joasă, care poate îmbunătăți debitul de produs calificat al supapei. La selectarea testului de etanșare la presiune înaltă, trebuie remarcat faptul că, după testul de etanșare la presiune înaltă a supapei de etanșare elastică, performanța sa de etanșare în condiții de presiune joasă poate fi redusă. Cerințele de testare a etanșării supapelor trebuie selectate în mod rezonabil în funcție de condițiile reale de lucru ale mediului, ceea ce poate reduce efectiv costul de producție al supapei.
4) Standardul național american al Asociației Americane de Instrumente Standard ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) este aplicabil pentru reglarea nivelului de etanșare al supapei de control. Proiectarea tehnică ar trebui să se bazeze pe caracteristicile mediului și ale supapei
Factori precum frecvența de deschidere a ușii ar trebui să ia în considerare alegerea unei etanșări elastice metalice sau a unei etanșări metalice. Gradul de etanșare al supapei de control etanșat cu metal va fi specificat în contractul de comandă. Conform experienței, pentru supapele de control etanșate cu metal, cerințele pentru clasele I, II și III sunt relativ scăzute și sunt mai puțin utilizate în proiectarea inginerească. În general, supapele de control etanșate cu metal sunt în general de cel puțin gradul IV, iar supapele de control mai critice folosesc gradul V sau VI. Designul supapei de control al sistemului de torță al unei fabrici de etilenă adoptă cerințele etanșării metalice de gradul IV și funcționează bine.
(4) În plus, trebuie acordată atenție designului ingineresc: API 6D stipulează că conținutul de ioni de clorură al apei utilizate în testul de etanșare a supapelor din oțel inoxidabil austenitic nu trebuie să depășească 30ug/g și atât ISO 5208, cât și API 598. stipulează că testul de etanșare a supapelor din oțel inoxidabil austenitic Conținutul de ioni de clor al apei utilizate nu trebuie să depășească 100ug/g. Datorită cerințelor diferite ale fiecărui standard, se sugerează ca conținutul de ioni de clorură al apei utilizate în testul de etanșare să fie specificat clar în contractul de comandă a supapei.
4 Standard de clasificare pentru gradul de etanșare a supapelor cu scurgere redusă
Supapa cu scurgere redusă se referă la scurgerea mică a supapei, care nu poate fi determinată prin testele convenționale de etanșare a presiunii apei și a presiunii aerului și trebuie detectată prin mijloace și instrumente mai avansate. Această mică scurgere a supapei în mediul extern se numește scurgere scăzută. În prezent, standardele utilizate în mod obișnuit pentru detectarea scurgerilor reduse ale supapelor din lume includ în principal următoarele trei:
(1) Agenția pentru Protecția Mediului din SUA metoda EPA 21 „Detecția scurgerilor componentelor organice volatile”.
(2) Organizația Internațională pentru Standardizare ISO 15848 (Supape industriale: Proceduri de măsurare, testare și calificare a scurgerilor reduse."
(3) Compania Shell Oil SHELL MESC SPE 77/312 „Supape industriale: Măsurarea scurgerilor reduse, Sistemul de clasificare, Procedura de calificare și Omologare de tip și Testarea produsului pentru supape de pornire și supape de control”.
Standardul EPA Method 21 al Agenției pentru Protecția Mediului din SUA specifică doar metoda de detectare fără clasificarea gradelor de scurgere. Este un standard și un regulament local și este mai puțin utilizat. Cele două standarde ale Organizației Internaționale de Standardizare ISO 15848 și SHELL MESC SPE 77/312 ale Shell Oil Company evaluează performanța supapei din trei aspecte: nivelul de etanșeitate, nivelul de durabilitate și nivelul temperaturii. Gradul de etanșeitate este împărțit în trei grade: A, B și C pentru scurgerea tijei supapei și a etanșării corpului supapei. Cerința de scurgere a etanșării corpului supapei standard ISO 15848 este mai mică sau egală cu 50 em3/m3, iar scurgerea la tija supapei are două standarde. Toate sunt calculate în funcție de diametrul tijei supapei.
5 Selectarea supapei cu scurgere redusă
Supapele sigilate cu burduf sunt un tip de supape cu scurgeri reduse. În trecut, supapa de etanșare cu burduf era folosită în general în condițiile de lucru care aveau cerințe speciale pentru nivelul de scurgere al supapei. Cu toate acestea, din cauza lucrărilor dificile și a cerințelor tehnice ridicate ale supapei de etanșare cu burduf, materialul burdufului nu a putut fi localizat complet, iar costul a fost prea mare. , limitând astfel utilizarea pe scară largă în industria petrochimică. În prezent, odată cu îmbunătățirea continuă a gradului de conștientizare a oamenilor cu privire la siguranță și protecția mediului, creșterea cooperării tehnice cu țările străine și întărirea continuă a puterii tehnice proprii a producătorilor autohtoni de supape, înțelegerea personalului tehnic intern a supapelor cu scurgeri reduse are, de asemenea, a fost îmbunătățit continuu, făcând ca gama sa de aplicații să se extindă constant. Dacă supapele selectate pentru medii inflamabile, explozive și toxice în întreprinderile petrochimice pot îndeplini standardul de scurgere scăzut, acest lucru va reduce, fără îndoială, mult debitul de medii toxice, inflamabile și explozive în dispozitiv și va evita incendiul, explozia, otrăvirea etc. prin scurgerea supapei. Are loc un accident care pune viața în pericol. În comparație cu supapa cu burduf, supapa cu scurgeri reduse care îndeplinește standardele ISO15848 și SHELL MESC SPE 77/31 are o structură mai simplă și este mai ușor de fabricat, iar costul său este cu aproximativ 10% până la 20% mai mare decât cel de uz general. supape.
6. Concluzie
La selectarea nivelului de etanșare și a scurgerii admisibile specificate, trebuie remarcat faptul că scurgerea mediului între suprafețele de etanșare din supapa de înaltă presiune va provoca eroziunea suprafeței. Dacă există scurgeri de mediu coroziv, metalul de la scurgere va fi corodat. Odată cu creșterea decalajului de scurgere, scurgerea va crește și ea rapid, iar supapa va fi casată. Prin urmare, pentru supapele care funcționează în condiții de presiune înaltă sau medii corozive, trebuie propuse cerințe mai mari în ceea ce privește asigurarea etanșeității. În conductele care transportă medii inflamabile, explozive și toxice, scurgerea mediului între suprafețele de etanșare a supapelor poate provoca vătămări personale, pierderi economice și chiar accidente. Prin urmare, pentru supapele care transportă medii inflamabile, explozive și toxice, cerințele de etanșare ar trebui să fie prezentate în mod rezonabil în funcție de nivelul de pericol al mediului.
Orice etanșare poate permite uneori o cantitate mică de scurgere, iar dacă această scurgere nu funcționează efectiv, poate fi considerată o etanșare etanșă. Standardul tehnic de fabricație a supapelor prevede de obicei că o anumită cantitate de scurgere este permisă atunci când etanșarea metal-metal este testată pentru performanța de etanșare în stare închisă. Pentru a asigura performanța ridicată de etanșare a supapei, suprafața de etanșare trebuie să fie șlefuită cu atenție pentru a crește presiunea specifică pe suprafața de etanșare, dar este mai mică decât presiunea specifică admisă a materialului suprafeței de etanșare și, în același timp, trebuie îmbunătățită rigiditatea structurii. Experiența utilizării supapei arată că, în multe cazuri, nu este necesar să se pună cerințe prea mari asupra performanței de etanșare a supapei, deoarece unele condiții de lucru permit complet o cantitate mică de scurgere a mediului, deoarece această scurgere nu este suficientă pentru a afectează utilizarea supapei. În schimb, îmbunătățirea performanței de etanșare a acestor supape complică procesul de fabricație, crește costurile și creează deșeuri inutile. Designul structural și fabricarea supapei în sine au cel mai evident impact asupra scurgerilor externe. Supapele cu scurgeri reduse au cerințe mai stricte privind proiectarea, fabricarea și prelucrarea componentelor cheie, cum ar fi corpul supapei, tija supapei și cutia de presare, cum ar fi:
(1) Calitatea corpului supapei și a capacului supapei, în special la forjare sau turnare, ar trebui să evite defecte precum plierea, includerea de zgură, porii, evacuarea țesuturilor, fisurile ascunse și compoziția neuniformă.
(2) Calitatea prelucrării pieselor la legătura dintre tija supapei și corpul supapei, în special rugozitatea tijei supapei și a cutiei de presa, rectitudinea tijei supapei, verticalitatea orificiului cutiei de presare a capotei și precizia prelucrarii.
(3) Se selectează structura presetupei supapei. Deoarece etanșarea de la tija supapei este o etanșare dinamică, garnitura este ușor de purtat în timpul procesului de rotație sau de alunecare a tijei supapei. Trebuie selectate sigilii speciale cu scurgeri reduse și combinații de sigilii de ambalare, iar ambalajul și ambalajul trebuie controlate strict. Degajarea tijei, a împachetarii și a cutiei de presa.
Pe scurt, selecția tipurilor de supape nu ar trebui să îndeplinească numai condițiile de proces și specificațiile standard, ci și să ia în considerare pe deplin diferitele condiții de funcționare. În proiectarea inginerească, gradul de etanșare a supapelor trebuie selectat pentru a îndeplini principiile de siguranță, raționalitate și economie.