Клапанът е важен компонент в тръбопроводната система на нефтохимическия завод. Има много видове и големи количества. Това е един от основните източници на теч в централата. Следователно изискванията за теч на клапана са много важни. Ефективността на уплътнението на клапана се отнася до способността на уплътнителните части на клапана да предотвратяват изтичането на средата.
Основните уплътнителни части на клапана са: съвпадащата повърхност между отварящата и затварящата част и седлото на клапана, сътрудничеството между уплътнението и стеблото на клапана и кутията за пълнене и връзката между тялото на клапана и капака на клапана. Първото изтичане се нарича вътрешно изтичане, което пряко влияе върху способността на клапана да отрязва средата и нормалната работа на оборудването. Изтичането на последните две места се нарича външен теч, тоест средата изтича от вътрешната страна на клапана към външната страна на клапана, което пряко засяга безопасното производство, причинява загуба на работна среда, икономическа загуба на предприятието, околната среда замърсяване и производствени аварии в сериозни случаи. Специално за висока температура и високо налягане, запалими, експлозивни, токсични или корозивни среди, външното изтичане на клапана изобщо не е позволено, тъй като последствията са по-сериозни от вътрешните течове, така че клапанът трябва да има надеждно уплътнение, за да отговаря неговите изисквания. Изискванията за течове в условията на работа.
1 Стандарт за класификация на степента на уплътнение на клапана в моята страна
Понастоящем по-често използваните стандарти за класификация на класификация на уплътнения на клапани в моята страна включват главно следните два.
1.1 Класификация на степените на уплътнение на клапани според китайските национални стандарти Националният стандарт GB/T 13927 "Изпитване под налягане за промишлени клапани".
1.2 Класификация на степените на уплътняване на клапани според китайските стандарти за машиностроене. Стандарт за машиностроенето JB/T 9092 "Проверка и тест на клапани".
2 Международни стандарти за класификация за уплътнения на клапани
Понастоящем често използваните стандарти за класификация на уплътнението на клапаните са основно следните пет.
2.1 Класификация на уплътненията на клапаните в бившия Съветски съюз
За да се изберат продукти според степента на уплътняване на клапана и посочената употреба, клапаните се класифицират според степента на уплътнение.
2.2 Класификация на уплътненията на клапаните от Международната организация по стандартизация
Стандарт на Международната организация по стандартизация ISO5208 "Изпитване под налягане на метални клапани за промишлени клапани".
2.3 Класификация на Американския петролен институт (APl) на клас за уплътнение на клапани, стандартен API на Американския петролен институт 598--2004 "Проверка и тест на клапани".
2.4 Класификация на Американското дружество за стандартизация на производителите на клапани и фитинги (MSS) на степените на уплътнение на клапани Стандартът на Американското дружество за стандартизация на производителите на клапани и фитинги „Изпитване под налягане на стоманени клапани“ MSS SP61 позволява изискванията за изтичане на клапани, както следва:
(1) В случай, че за една от уплътнителните повърхности на уплътнителната двойка клапани се използва пластмаса или гума, по време на изпитването за уплътняване не трябва да има видими течове.
(2) Максимално допустимото изтичане от всяка страна в затворено състояние трябва да бъде: течността е с номинален размер (DN) на mm, 0.4 ml на час; газ е номинален размер (DN) на mm, 120 ml на час.
(3) Допустимият теч на възвратния клапан може да се увеличи 4 пъти.
2.5 Класификация на Американския национален стандарт/Стандарт на Американския институт по прибори (ANSI/FCI) за степен на уплътнение на управляващия клапан
Американски национален стандарт Стандарт ANSI/FCI70-2 на Американската асоциация по инструменти (ASME B16.104) „Протичане на седалката на контролния клапан“.
2.6 Класификация на уплътненията на клапаните по стандартите на ЕС
Европейски стандарт EN 12266-1 „Изпитване на промишлени клапани“ Част l. Изпитване под налягане, методи за изпитване и критерии за приемане - задължителни изисквания.
3 Избор на степени на уплътнение на клапана
3.1 Избор на домашни уплътнения на клапани
(1) Националният стандарт GB/T13927 ((Изпитване на налягането на промишлените клапани), въведен на 1 юли 2009 г., е формулиран във връзка с европейския стандарт ISO 5208. Подходящ е за промишлени метални клапани, включително вентили, клапи, възвратни клапани , кранове Проверка и тест под налягане на клапани, сферични кранове и дросели клапи Класификацията и максимално допустимото изтичане на теста за уплътняване са същите като тези, посочени в ISO 5208. Този стандарт е ревизия на GB/T13927 (Общ тест за налягане на клапана, в сравнение с GB/T13927, се добавят шест нови степени AA, CC, E, EE, F и G. Новата версия на стандарта гласи, че „изборът на степен на теч трябва да бъде едно от по-строгите изисквания в съответния стандарт за клапани или договор за поръчка Ако стандартът за продукта или договорът за поръчка изисква Ако няма специална регулация, неметалния еластичен уплътнителен клапан трябва да отговаря на изискванията на ниво А, а спомагателните клапани с метално уплътнение трябва да бъдат в съответствие д с изисквания за ниво D." Обикновено клапаните на ниво D са подходящи за общи клапани, а по-критичните клапани трябва да използват нива на теч на ниво D или по-високи.
(2) Стандартът за механичната индустрия JB/T 9092 „Проверка и тест на клапани“ е ревизия на ZB J16006. Максималното допустимо изтичане на теста на уплътнението се основава на стандартния API на Американския петролен институт598--1996. Подходящ е за проверка и изпитване под налягане на клапани за петролната промишленост, включително метални уплътнителни двойки, еластични уплътнителни двойки и неметални уплътнителни двойки (като керамика), вентили, глобуси, тапа клапани, сферични кранове, възвратни клапани и пеперуда клапани. В момента GB/T 9092 е в процес на ревизия.
(3) Трябва да се обърне внимание на инженерния проект: националният стандарт GB/T19672 (Технически условия за тръбопроводни клапани) е формулиран във връзка с европейския стандарт ISO 14313 и стандарта API 6D на Американския петролен институт. "Тръбопроводен клапан" е формулиран в съответствие с европейския стандарт ISO 14313. Критериите за приемливост за течове от клапани в GB/T 19672 и GB/T 20173 са същите като изискванията на ISO 5208 за клас A и клас D. Следователно има високо ниво на инженерно проектиране. Когато се изисква стандартният теч, той трябва да бъде посочен в договора за поръчка.
3.2 Избор на чужди степени на уплътнение на клапани
(1) Класификацията на класовете уплътнения на клапани в бившия Съветски съюз се използва главно през 50-те години на миналия век. С разпадането на бившия Съветски съюз повечето страни не използват тази класификация на уплътненията, а използват европейски и американски стандартни уплътнения.
Класификация на уплътненията. Класификацията на европейския стандарт EN 12266-1 на степен на уплътняване отговаря на разпоредбите на стандарт ISO 5208 на Международната организация по стандартизация, но липсват три степени AA, CC и EE. В сравнение с изданието от 1999 г., ISO 5208 добави шест нови степени: AA, CC, E, EE, F и G. Стандартът ISO 5208 дава сравнение на няколко класа уплътнения със стандартите API 598 и EN 12266.
④. Сравнението на степените на уплътняване на други номинални размери може да се получи чрез изчисляване на течове по калибър.
(2) Стандарт API 598 на Американския петролен институт е най-често използваният стандарт за проверка и изпитване под налягане за клапани на Американския стандарт. Стандартът на производителя MSSSP61 често се използва за проверка на "напълно отворени" и "напълно затворени" стоманени клапани, но
Не е подходящ за управляващи клапани. Американските стандартни клапани обикновено не използват проверка на MSS SP61. API 598 е приложим за изпитване на ефективността на уплътнението на клапани, произведени по следните API стандарти:
Обратни клапани с фланци, уши, пластини и челно заварени API 594
Метални тапи с фланцови, резбови и челно заварени връзки API 599
Стоманени задвижващи клапани глобални и възвратни клапани от DNl00 и по-долу за API 602 за нефтената и газовата индустрия
Устойчиви на корозия болтови вентили с капак с фланцови и челно заварени връзки API 603
Метални сферични кранове с фланцови, резбови и челно заварени връзки API 608
Двойно фланцова клапа с уши и пеперуда APl609
Трябва да се отбележи в инженерния дизайн: API 598--2004, в сравнение с изданието от 1996 г., отменя проверката и теста под налягане на API 600 ((стоманен вентил с болтове капак за нефтената и газовата промишленост). API 600-2001 (ISO 10434 --1998) стандартът предвижда, че тестът за уплътняване на клапана се отнася до ISO 5208, но изтичането в Таблица 17 и Таблица 18 в стандарта е същото като това, определено в стандарта API 598--1996 , а не методът на класификация на нивото на уплътняване на ISO 5208. Септември 2009 г. Стандартът API 600, въведен на 13 януари, коригира това противоречие в изданието от 2001 г., което гласи, че тестът за ефективност на уплътнението на клапана е в съответствие с API 598, но там нямаше посочена версия, което отново противоречи на API 598--2004. Следователно, инженерният дизайн е избрал API 600 и неговият тест за запечатване API 598 трябва да посочи версията на стандарта, за да гарантира еднаквостта на стандартното съдържание.
(3) Стандартът API 6D на Американския петролен институт (ISO14313) „Нефтена и газова промишленост-Тръбопроводна преносна система-Вентили за тръбопроводи“ приема изтичането на клапана, както следва: „Изтичането на меко уплътнени клапани и маслено уплътнени клапани не трябва да надвишава ISO 5208 A Клас D (без видим теч), изтичането на метални седалки не трябва да надвишава ISO 5208 (1993) Клас D, но според теста за уплътняване, описан в B.4, течът не трябва да е по-голям от ISO 5208 ( 1993) Клас D. пъти, освен ако не е посочено друго." Забележка в стандарта: „Специални приложения може да изискват теч, по-малък от ISO 5208 (1993) клас D ¨J.“ Следователно, ако има изискване за теч, по-високо от стандартното в инженерния проект, то трябва да бъде посочено в договора за поръчка. API 6D--2008 Приложение B Допълнителни изисквания за изпитване определя допълнителните изисквания за изпитване за клапан f J, които трябва да бъдат извършени от производителя, когато е указано от купувача. Тестът за запечатване е разделен на тест за запечатване на газ с ниско налягане и високо налягане. Тестът за запечатване при високо налягане, използващ инертен газ като тестова среда, ще замени теста за запечатване с течност и теста за уплътняване с течност. В зависимост от типа, диаметъра и нивото на налягане на клапана може да се избере тестът за уплътняване и може да се направи препратка към разпоредбите на стандарта ISO 5208. За клапаните на тръбопровода за дълги разстояния GAl и индустриалния тръбопровод GCl се препоръчва да се използва тест за запечатване с ниско налягане, който може да подобри квалифицирания продукт на клапана. Когато избирате тест за уплътняване при високо налягане, трябва да се отбележи, че след теста за уплътняване при високо налягане на еластичния уплътнителен клапан, неговата ефективност на уплътняване при условия на ниско налягане може да бъде намалена. Изискванията за изпитване на уплътнението на клапана трябва да бъдат избрани разумно според действителните работни условия на средата, което може ефективно да намали производствените разходи на клапана.
4) Американският национален стандарт на Американската асоциация по инструменти Стандарт ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) е приложим за регулиране на нивото на уплътняване на управляващия клапан. Инженерното проектиране трябва да се основава на характеристиките на средата и клапана
Фактори като честотата на отваряне на вратата трябва да обмислят избора на метално еластично уплътнение или метално уплътнение. Степента на уплътнение на метално уплътнения управляващ клапан се посочва в договора за поръчка. Според опита, за метално уплътнени управляващи клапани изискванията за класове I, II и III са относително ниски и те се използват по-малко в инженерния дизайн. Като цяло регулиращите клапани с метално уплътнение обикновено са поне клас IV, а по-критичните управляващи клапани използват клас V или VI. Конструкцията на управляващия клапан на системата на горелката на завод за етилен отговаря на изискванията за метално уплътнение клас IV и работи добре.
(4) Освен това трябва да се обърне внимание на инженерния проект: API 6D предвижда съдържанието на хлоридни йони във водата, използвана при теста за уплътняване на клапани от аустенитна неръждаема стомана, не трябва да надвишава 30 ug/g, както и ISO 5208 и API 598 да се предвиди тестът за уплътняване на клапани от аустенитна неръждаема стомана. Съдържанието на хлоридни йони в използваната вода не трябва да надвишава 100 ug/g. Поради различните изисквания на всеки стандарт, се предлага съдържанието на хлоридни йони във водата, използвана при теста за уплътняване, да бъде ясно посочено в договора за поръчка на клапана.
4 Класификационен стандарт за степен на уплътнение на клапана с нисък теч
Клапанът за малък теч се отнася до малкия теч на клапана, който не може да бъде определен чрез конвенционални тестове за уплътняване на налягането на водата и въздушното налягане и трябва да бъде открит с по-модерни средства и инструменти. Това малко изтичане на клапана към външната среда се нарича ниско изтичане. Понастоящем често използваните стандарти за откриване на ниски течове на клапани в света включват главно следните три:
(1) Агенцията за опазване на околната среда на САЩ EPA метод 21 „Откриване на течове на летливи органични компоненти“.
(2) Международна организация по стандартизация ISO 15848 (Промишлени клапани: Процедури за измерване, изпитване и квалификация при ниски течове.).
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 „Промишлени клапани: Измерване на ниски течове, система за класификация, квалификационна процедура и типово одобрение и тестване на продукта на вентили за изключване и контролни клапани“.
Стандартът EPA Method 21 на Агенцията за опазване на околната среда на САЩ определя само метода за откриване без класификация на степента на теч. Това е местен стандарт и регламент и се използва по-рядко. Двата стандарта на Международната организация по стандартизация ISO 15848 и SHELL MESC SPE 77/312 на Shell Oil Company оценяват работата на клапана от три аспекта: ниво на херметичност, ниво на издръжливост и ниво на температура. Степента на херметичност е разделена на три степени: A, B и C за изтичане на стеблото на клапана и уплътнението на корпуса на клапана. Изискването за изтичане на стандартното уплътнение на корпуса на клапана по ISO 15848 е по-малко или равно на 50 em3/m3, а течът при стеблото на клапана има два стандарта. Всички се изчисляват според диаметъра на стеблото на клапана.
5 Избор на клапан за нисък теч
Вентилите със силфонни уплътнения са един вид клапани с нисък теч. В миналото вентилът с силфонно уплътнение обикновено се използваше в работни условия, които имаха специални изисквания за нивото на теч на клапана. Въпреки това, поради трудната работа и високите технически изисквания на вентила за уплътнение на силфона, материалът на силфона не може да бъде напълно локализиран, а цената е твърде висока. , като по този начин ограничава широкото му използване в нефтохимическата промишленост. Понастоящем, с непрекъснатото повишаване на осведомеността на хората за безопасността и опазването на околната среда, увеличаването на техническото сътрудничество с чужди държави и непрекъснатото укрепване на собствената техническа сила на местните производители на клапани, разбирането на местния технически персонал за клапаните с ниски течове също има непрекъснато се подобрява, което прави обхвата му на приложение в непрекъснато разширяване. Ако избраните клапани за запалими, експлозивни и токсични среди в нефтохимическите предприятия могат да отговарят на стандарта за ниски течове, това несъмнено значително ще намали изхвърлянето на токсични, запалими и експлозивни среди в устройството и ще избегне причинени пожар, експлозия, отравяне и др. от изтичане на клапана. Настъпва животозастрашаващ инцидент. В сравнение с вентила с силфон, клапанът с нисък теч, който отговаря на стандартите ISO15848 и SHELL MESC SPE 77/31, има по-проста структура и е по-лесен за производство, а цената му е с около 10% до 20% по-висока от тази на универсалния клапани.
6 Заключение
При избора на нивото на уплътняване и указаното допустимо изтичане, трябва да се има предвид, че изтичането на средата между уплътнителните повърхности на клапана за високо налягане ще причини повърхностна ерозия. Ако има изтичане на корозивна среда, металът на мястото на изтичане ще бъде корозиран. С увеличаването на междината на теч, течът също ще се увеличи бързо и клапанът ще бъде бракуван. Следователно, за клапани, работещи в условия на високо налягане или корозивна среда, трябва да се предложат по-високи изисквания по отношение на осигуряването на херметичност. В тръбопроводи, транспортиращи запалими, експлозивни и токсични среди, изтичането на среда между уплътнителните повърхности на клапана може да причини лични наранявания, икономически загуби и дори аварии. Следователно, за клапани, които транспортират запалими, експлозивни и токсични среди, изискванията за уплътняване трябва да бъдат изложени разумно според нивото на опасност на средата.
Всяко уплътнение понякога може да позволи малко количество теч и ако това изтичане всъщност не работи, може да се счита за плътно уплътнение. Техническият стандарт за производство на клапани обикновено предвижда, че е позволено известно количество течове, когато уплътнението метал към метал се тества за ефективност на уплътнение в затворено състояние. За да се осигури висока производителност на уплътняване на клапана, уплътнителната повърхност трябва да се шлайфа внимателно, за да се увеличи специфичното налягане върху уплътнителната повърхност, но то е по-малко от допустимото специфично налягане на материала на уплътняващата повърхност и в същото време, твърдостта на конструкцията трябва да се подобри. Опитът от използването на клапана показва, че в много случаи не е необходимо да се поставят твърде високи изисквания към уплътнителните характеристики на клапана, тъй като някои работни условия напълно позволяват малко количество изтичане на средата, тъй като това изтичане не е достатъчно за засягат използването на клапана. Обратно, подобряването на уплътнителните характеристики на тези клапани усложнява производствения процес, увеличава разходите и създава ненужни отпадъци. Конструкцията и производството на самия клапан имат най-очевидно въздействие върху външните течове. Клапите с ниски течове имат по-строги изисквания към проектирането, производството и обработката на ключови компоненти, като тялото на клапана, стеблото на клапана и пълнежната кутия, като:
(1) Качеството на корпуса на клапана и капака на клапана, особено при коване или леене, трябва да избягва дефекти като сгъване, включване на шлака, пори, евакуация на тъканите, скрити пукнатини и неравномерен състав.
(2) Качеството на обработка на частите при връзката между стеблото на клапана и корпуса на клапана, особено грапавостта на стеблото на клапана и пълнежната кутия, изправеността на стеблото на клапана, вертикалността на отвора на пълнежната кутия на капака и точност на обработка.
(3) Избира се структурата на пълненето на клапана. Тъй като уплътнението на стеблото на клапана е динамично уплътнение, уплътнението е лесно за носене по време на процеса на въртене или плъзгане на стеблото на клапана. Трябва да се изберат специални опаковъчни уплътнения с ниски течове и комбинации от уплътнения на опаковката, като опаковката и опаковката трябва да бъдат строго контролирани. Хлабина на стеблото, хлабина на опаковката и пълнежната кутия.
В обобщение, изборът на типове клапани трябва не само да отговаря на условията на процеса и стандартните спецификации, но и да отчита напълно различни работни условия. В инженерния проект класът на уплътнение на клапана трябва да бъде избран така, че да отговаря на принципите на безопасност, рационалност и икономичност.