Ventil je důležitou součástí potrubního systému petrochemického závodu. Má mnoho druhů a velké množství. Je to jeden z hlavních zdrojů úniku v závodě. Proto jsou požadavky ventilu na netěsnost velmi důležité. Těsnicí výkon ventilu se týká schopnosti těsnících částí ventilu zabránit úniku média.
Hlavní těsnicí části ventilu jsou: lícující plocha mezi otevíracími a uzavíracími částmi a sedlem ventilu, spolupráce mezi těsněním a dříkem ventilu a ucpávkou a spojení mezi tělesem ventilu a víkem ventilu. První netěsnost se nazývá vnitřní netěsnost, která přímo ovlivňuje schopnost ventilu odpojit médium a normální provoz zařízení. Únik na posledních dvou místech se nazývá externí únik, to znamená, že médium uniká z vnitřku ventilu ven z ventilu, což přímo ovlivňuje bezpečnou výrobu, způsobuje ztrátu pracovního média, ekonomickou ztrátu podniku, životní prostředí znečištění a ve vážných případech výrobní havárie. Zejména u vysokoteplotních a vysokotlakých, hořlavých, výbušných, toxických nebo korozivních médií není vnější únik ventilu vůbec povolen, protože důsledky jsou závažnější než vnitřní únik, takže ventil musí mít spolehlivý těsnící výkon, aby vyhovoval její požadavky. Požadavky na netěsnost v pracovních podmínkách.
1 Klasifikační standard stupně těsnění ventilů v mé zemi
V současnosti běžněji používané standardy klasifikace stupně těsnění ventilů v mé zemi zahrnují především následující dva.
1.1 Klasifikace stupňů těsnění ventilů podle čínských národních norem Národní norma GB/T 13927 "Tlakový test pro průmyslové ventily".
1.2 Klasifikace stupňů těsnění ventilů podle čínských norem strojního průmyslu Norma pro strojní průmysl JB/T 9092 "Valve Inspection and Test".
2 Mezinárodní klasifikační normy pro třídy těsnění ventilů
V současné době je běžně používanými standardy klasifikace stupně těsnění ventilů hlavně následujících pět.
2.1 Klasifikace stupňů těsnění ventilů v bývalém Sovětském svazu
Aby bylo možné vybrat výrobky podle stupně utěsnění ventilu a stanoveného použití, jsou ventily klasifikovány podle stupně utěsnění.
2.2 Klasifikace stupňů těsnění ventilů Mezinárodní organizací pro normalizaci
Norma Mezinárodní organizace pro normalizaci ISO5208 "Tlakový test kovových ventilů pro průmyslové ventily".
2.3 Klasifikace stupně těsnění ventilů podle American Petroleum Institute (APl) Standard API 598--2004 "Valve Inspection and Test" od American Petroleum Institute.
2.4 Klasifikace tříd těsnění ventilů Americké společnosti pro standardizaci výrobců ventilů a fitinků (MSS) Norma American Valve and Fitting Industry Manufacturers Standardization Society "Tlakový test ocelových ventilů" MSS SP61 umožňuje požadavky na únik ventilů takto:
(1) V případě, že je pro jednu z těsnicích ploch páru těsnění ventilu použit plast nebo pryž, nemělo by po dobu trvání zkoušky těsnění dojít k žádné viditelné netěsnosti.
(2) Maximální povolený únik na každé straně při uzavření by měl být: kapalina má jmenovitou velikost (DN) na mm, 0,4 ml za hodinu; plynu je jmenovitá velikost (DN) na mm, 120 ml za hodinu.
(3) Přípustnou netěsnost zpětného ventilu lze zvýšit 4krát.
2.5 Klasifikace třídy těsnění regulačního ventilu podle American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI).
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) „Netěsnost sedla řídicího ventilu“.
2.6 Klasifikace stupňů těsnění ventilů podle norem EU
Evropská norma EN 12266-1 "Testování průmyslových ventilů" Část l. Tlakové zkoušky, zkušební metody a akceptační kritéria – povinné požadavky.
3 Výběr druhů těsnění ventilů
3.1 Výběr druhů těsnění ventilů pro domácnost
(1) Národní norma GB/T13927 ((Industrial Valve Pressure Test) implementovaná 1. července 2009 je formulována s odkazem na evropskou normu ISO 5208. Je vhodná pro průmyslové kovové ventily, včetně šoupátek, kulových ventilů, zpětných ventilů , kohouty Kontrola a tlaková zkouška ventilů, kulových kohoutů a škrticích klapek Klasifikace a maximální přípustná netěsnost zkoušky těsnosti jsou stejné jako ty uvedené v ISO 5208. Tato norma je revizí GB/T13927 (General Valve Pressure Test, General Valve Pressure Test, ve srovnání s GB/T13927 je přidáno šest nových tříd AA, CC, E, EE, F a G. Nová verze normy stanoví, že „volba třídy netěsnosti by měla být jedním z přísnějších požadavků v příslušné normě pro ventily nebo objednávková smlouva. Vyžaduje-li produktový standard nebo objednávková smlouva Pokud neexistuje zvláštní předpis, nekovový elastický těsnící ventil musí být v souladu s požadavky úrovně A a kovové utěsněné pomocné ventily musí být v souladu e s požadavky na úroveň D." Ventily úrovně D jsou obvykle vhodné pro obecné ventily a kritičtější ventily by měly používat úrovně úniku D nebo vyšší.
(2) Strojírenský průmyslový standard JB/T 9092 "Ventil Inspection and Test" je revizí ZB J16006. Maximální povolená netěsnost testu těsnění je založena na standardu API American Petroleum Institute598--1996. Je vhodný pro kontrolu a tlakové zkoušky ventilů pro ropný průmysl, včetně kovových těsnících párů, elastických těsnících párů a nekovových těsnících párů (jako je keramika), šoupátek, kulových ventilů, kuželkových ventilů, kulových kohoutů, zpětných ventilů a škrticích klapek ventily. V současné době je GB/T 9092 revidován.
(3) Pozornost je třeba věnovat konstrukčnímu návrhu: národní norma GB/T19672 (Technické podmínky pro potrubní ventily) je formulována s odkazem na evropskou normu ISO 14313 a normu API 6D American Petroleum Institute. "Pipeline Valve" je formulován s odkazem na evropskou normu ISO 14313. Kritéria přijatelnosti pro únik ventilu v GB/T 19672 a GB/T 20173 jsou stejná jako požadavky ISO 5208 třídy A a třídy D. Proto je zde vysoká úroveň inženýrského designu. Pokud je požadován standardní únik, měl by být uveden v objednávce.
3.2 Výběr cizích druhů těsnění ventilů
(1) Klasifikace tříd těsnění ventilů v bývalém Sovětském svazu se používala hlavně v 50. letech 20. století. S rozpadem bývalého Sovětského svazu většina zemí nepoužívá tuto klasifikaci tříd těsnění, ale používá evropské a americké standardní těsnění.
Klasifikace třídy těsnění. Klasifikace třídy těsnění podle evropské normy EN 12266-1 odpovídá ustanovením normy ISO 5208 Mezinárodní organizace pro normalizaci, ale postrádá tři třídy AA, CC a EE. Ve srovnání s vydáním z roku 1999 přidala norma ISO 5208 šest nových tříd: AA, CC, E, EE, F a G. Norma ISO 5208 poskytuje srovnání několika tříd těsnění s normami API 598 a EN 12266.
④. Porovnání tříd těsnění jiných jmenovitých velikostí lze získat výpočtem netěsností podle kalibru.
(2) Standard API 598 American Petroleum Institute je nejběžněji používaným standardem pro kontrolu a tlakové zkoušky pro ventily American Standard. Standardní MSSSP61 výrobce se často používá pro kontrolu „plně otevřených“ a „úplně zavřených“ ocelových ventilů, ale
Nevhodné pro regulační ventily. Ventily American Standard obvykle nepoužívají kontrolu MSS SP61. API 598 je použitelné pro test těsnícího výkonu ventilů vyrobených podle následujících standardů API:
Zpětné ventily s přírubou, výstupkem, plátkem a na tupo svařované zpětné ventily API 594
Kovové zátkové ventily s přírubovým, závitovým a na tupo svařovaným připojením API 599
Ocelové uzavírací ventily Kulové a zpětné ventily DNl{0}} a nižší pro ropný a plynárenský průmysl API 602
Šroubované uzavírací ventily víka odolné proti korozi s přírubovými a na tupo svařovanými spoji API 603
Kovové kulové ventily s přírubovým, závitovým a na tupo svařovaným připojením API 608
Dvojitý přírubový, očko a plátkový motýlový ventil APl609
V technickém návrhu je třeba poznamenat: API 598--2004 ve srovnání s vydáním z roku 1996 ruší kontrolu a tlakovou zkoušku API 600 ((ocelové šoupátko se šroubovým krytem pro ropný a plynárenský průmysl). API 600-2001 Norma (ISO 10434 --1998) stanoví, že test těsnícího výkonu ventilu se vztahuje k ISO 5208, ale netěsnost v tabulce 17 a tabulce 18 v normě je stejná jako ta, která je uvedena v normě API 598--1996 , spíše než klasifikační metoda úrovně těsnosti ISO 5208. Září 2009 Norma API 600 implementovaná 13. ledna tento rozpor napravila ve vydání z roku 2001, která stanovila, že zkouška těsnicího výkonu ventilu byla v souladu s API 598, ale nebyla specifikována verze, což opět odporovalo API 598--2004. Technický návrh proto zvolil API 600 a jeho test těsnosti API 598 musí specifikovat verzi normy, aby byla zajištěna jednotnost obsahu normy.
(3) Standard API 6D (ISO14313) „Oil and Gas Industry-Pipeline Transmission System-Pipeline Valves“ American Petroleum Institute standard API 6D (ISO14313) akceptuje netěsnost ventilu následovně: „Netěsnost měkce utěsněných ventilů a olejově utěsněných kuželkových ventilů ISO 5208 A třída D (žádná viditelná netěsnost), netěsnost ventilů s kovovým sedlem nesmí překročit ISO 5208 (1993) třída D, ale podle zkoušky těsnění popsané v B.4 nesmí být netěsnost větší než ISO 5208 ( 1993) Třída D. časy, pokud není uvedeno jinak." Poznámka v normě: "Speciální aplikace mohou vyžadovat netěsnost menší než ISO 5208 (1993) třída D¨J." Pokud je tedy požadavek na netěsnost vyšší než norma v inženýrském návrhu, měl by být uveden v objednávkové smlouvě. API 6D--2008 Dodatek B Požadavky na dodatečné zkoušky specifikuje dodatečné požadavky na zkoušky pro ventil f J, které má provést výrobce, když je specifikuje kupující. Zkouška těsnění se dělí na nízkotlakou a vysokotlakou plynovou zkoušku těsnění. Vysokotlaká zkouška těsnění s použitím inertního plynu jako zkušebního média nahradí zkoušku těsnění kapalinou a zkoušku kapaliny. Podle typu, průměru a úrovně tlaku ventilu lze zvolit zkoušku těsnosti a odkazovat na ustanovení normy ISO 5208. Pro ventily na dálkovém potrubí GAl a průmyslovém potrubí GCl se doporučuje použít nízkotlaký test těsnění, který může zlepšit kvalifikovanou rychlost produktu ventilu. Při výběru vysokotlaké těsnící zkoušky je třeba poznamenat, že po vysokotlaké těsnicí zkoušce elastického těsnicího ventilu může být jeho těsnicí výkon za podmínek nízkého tlaku snížen. Požadavky na zkoušku těsnění ventilu by měly být zvoleny přiměřeně podle skutečných pracovních podmínek média, což může účinně snížit výrobní náklady ventilu.
4) Americká národní norma normy American Instrument Association ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) platí pro regulaci úrovně těsnění regulačního ventilu. Technický návrh by měl vycházet z charakteristik média a ventilu
Faktory, jako je frekvence otevírání dveří, by měly zvážit výběr kovového elastického těsnění nebo kovového těsnění. Stupeň těsnění kovového regulačního ventilu musí být specifikován v objednávce. Podle zkušeností jsou pro kovem uzavřené regulační ventily požadavky na stupně I, II a III relativně nízké a ve strojírenství se používají méně. Obecně platí, že kovem utěsněné regulační ventily jsou obecně alespoň stupně IV a kritičtější regulační ventily používají stupeň V nebo VI. Konstrukce řídicího ventilu hořákového systému závodu na výrobu etylenu přijímá požadavky na kovové těsnění třídy IV a funguje dobře.
(4) Kromě toho je třeba věnovat pozornost konstrukčnímu návrhu: API 6D stanoví, že obsah chloridových iontů ve vodě použité při těsnící zkoušce ventilů z austenitické nerezové oceli nesmí překročit 30 ug/g, a jak ISO 5208, tak API 598 stanoví, že zkouška těsnosti ventilů z austenitické nerezové oceli Obsah chloridových iontů v použité vodě nesmí překročit 100 ug/g. Vzhledem k různým požadavkům každé normy se doporučuje, aby byl obsah chloridových iontů ve vodě použité při těsnící zkoušce jasně specifikován ve smlouvě o objednávce ventilu.
4 Klasifikační standard třídy těsnění ventilů s nízkým únikem
Ventil s nízkou netěsností označuje malou netěsnost ventilu, kterou nelze určit konvenčními zkouškami tlaku vody a tlaku vzduchu a je třeba ji detekovat pokročilejšími prostředky a přístroji. Tento malý únik ventilu do vnějšího prostředí se nazývá nízký únik. V současnosti mezi běžně používané standardy pro detekci nízké netěsnosti ventilů ve světě patří především tyto tři:
(1) Metoda 21 US Environmental Protection Agency EPA "Detekce úniku těkavých organických složek".
(2) Mezinárodní organizace pro normalizaci ISO 15848 (Průmyslové ventily: Měření, testování a kvalifikační postupy při nízkém úniku.“).
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 "Průmyslové ventily: Měření nízké netěsnosti, klasifikační systém, postup kvalifikace a schvalování typu a testování produktů uzavíracích ventilů a regulačních ventilů".
Norma EPA Method 21 agentury US Environmental Protection Agency specifikuje pouze metodu detekce bez klasifikace stupně úniku. Je to místní norma a nařízení a je méně využívaná. Dvě normy Mezinárodní organizace pro normalizaci ISO 15848 a SHELL MESC SPE 77/312 společnosti Shell Oil Company hodnotí výkon ventilu ze tří hledisek: úroveň těsnosti, úroveň životnosti a úroveň teploty. Stupeň těsnosti je rozdělen do tří stupňů: A, B a C pro netěsnost vřetene ventilu a těsnění tělesa ventilu. Požadavek na netěsnost standardního těsnění tělesa ventilu ISO 15848 je menší nebo roven 50 em3/m3 a netěsnost na dříku ventilu má dvě normy. Všechny jsou vypočítány podle průměru dříku ventilu.
5 Výběr ventilu s nízkou netěsností
Vlnovcové ventily jsou jedním z typů ventilů s nízkou netěsností. V minulosti se vlnovcový ucpávkový ventil obecně používal v pracovních podmínkách, které měly zvláštní požadavky na úroveň netěsnosti ventilu. Kvůli obtížné práci a vysokým technickým nárokům vlnovcového ucpávkového ventilu však nebylo možné materiál vlnovce plně lokalizovat a náklady byly příliš vysoké. , což omezuje jeho široké použití v petrochemickém průmyslu. V současné době, s neustálým zvyšováním povědomí lidí o bezpečnosti a ochraně životního prostředí, zvyšováním technické spolupráce se zahraničím a neustálým posilováním vlastní technické síly domácích výrobců ventilů, má domácí technický personál také pochopení pro ventily s nízkou netěsností. byl neustále vylepšován a jeho rozsah použití se neustále rozšiřuje. Pokud ventily vybrané pro hořlavá, výbušná a toxická média v petrochemických podnicích dokážou splnit normu nízké netěsnosti, nepochybně to značně sníží vypouštění toxických, hořlavých a výbušných médií v zařízení a zabrání požáru, výbuchu, otravě atd. netěsností ventilu. Dojde k životu nebezpečné nehodě. Ve srovnání s vlnovcovým ventilem má ventil s nízkou netěsností, který splňuje normy ISO15848 a SHELL MESC SPE 77/31, jednodušší konstrukci a snadněji se vyrábí a jeho cena je asi o 10 až 20 procent vyšší než u běžného ventily.
6 Závěr
Při volbě úrovně těsnění a stanovené dovolené netěsnosti je třeba si uvědomit, že únik média mezi těsnicími plochami ve vysokotlakém ventilu způsobí povrchovou erozi. Pokud dojde k úniku korozivního média, kov v místě úniku zkoroduje. S nárůstem únikové mezery se únik také rychle zvýší a ventil bude sešrotován. Pro ventily pracující v podmínkách vysokého tlaku nebo korozivního média by proto měly být kladeny vyšší požadavky na zajištění těsnosti. V potrubích přepravujících hořlavá, výbušná a toxická média může únik média mezi těsnicími plochami ventilu způsobit újmu na zdraví, ekonomické ztráty a dokonce i nehody. U ventilů, které přepravují hořlavá, výbušná a toxická média, by proto měly být požadavky na těsnění přiměřeně stanoveny podle úrovně nebezpečí média.
Jakékoli těsnění může někdy umožnit malé množství úniku, a pokud tento únik ve skutečnosti nefunguje, lze jej považovat za těsné těsnění. Technická norma výroby ventilu obvykle stanoví, že při zkoušce těsnění kov na kov v uzavřeném stavu je povolena určitá míra netěsnosti. Aby byl zajištěn vysoký těsnící výkon ventilu, musí být těsnicí plocha pečlivě broušena, aby se zvýšil měrný tlak na těsnicí plochu, ale je menší než přípustný měrný tlak materiálu těsnicí plochy a zároveň, je třeba zlepšit tuhost konstrukce. Zkušenosti s používáním ventilu ukazují, že v mnoha případech je zbytečné klást příliš vysoké požadavky na těsnicí výkon ventilu, protože některé pracovní podmínky zcela umožňují malý únik média, protože tento únik nestačí ovlivnit použití ventilu. Naopak zlepšení těsnícího výkonu těchto ventilů komplikuje výrobní proces, zvyšuje náklady a vytváří zbytečné plýtvání. Konstrukční návrh a výroba samotného ventilu má nejzjevnější vliv na vnější netěsnost. Ventily s nízkou netěsností mají přísnější požadavky na konstrukci, výrobu a zpracování klíčových součástí, jako je tělo ventilu, vřeteno ventilu a ucpávka, jako jsou:
(1) Kvalita těla ventilu a krytu ventilu, zejména při kování nebo odlévání, by se měla vyhýbat vadám, jako je skládání, inkluze strusky, póry, evakuace tkáně, skryté praskliny a nerovnoměrné složení.
(2) Kvalita zpracování dílů ve spojení mezi dříkem ventilu a tělesem ventilu, zejména drsnost dříku ventilu a ucpávky, přímost dříku ventilu, svislost otvoru ucpávky víka a přesnost obrábění.
(3) Je zvolena konstrukce ucpávky ventilu. Vzhledem k tomu, že těsnění na dříku ventilu je dynamické těsnění, těsnění se snadno opotřebovává během rotace nebo posuvu dříku ventilu. Měly by být vybrány speciální těsnění těsnění s nízkou netěsností a kombinace těsnění těsnění a těsnění a těsnění by měly být přísně kontrolovány. Vůle vřetene, ucpávky a ucpávky.
Stručně řečeno, výběr typů ventilů by měl nejen splňovat podmínky procesu a standardní specifikace, ale také plně zohledňovat různé provozní podmínky. Při konstrukčním návrhu by měla být třída těsnění ventilu zvolena tak, aby splňovala zásady bezpečnosti, racionality a hospodárnosti.