Das Ventil ist eine wichtige Komponente im Rohrleitungssystem der petrochemischen Anlage. Es hat viele Arten und große Mengen. Es ist eine der Hauptleckagequellen in der Anlage. Daher sind die Leckageanforderungen des Ventils sehr wichtig. Die Dichtleistung des Ventils bezieht sich auf die Fähigkeit der Dichtteile des Ventils, das Austreten des Mediums zu verhindern.
Die wichtigsten Dichtungsteile des Ventils sind: die Passfläche zwischen den Öffnungs- und Schließteilen und dem Ventilsitz, das Zusammenwirken zwischen der Packung und dem Ventilschaft und der Stopfbuchse sowie die Verbindung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventildeckel. Die erste Leckage wird als interne Leckage bezeichnet, die sich direkt auf die Fähigkeit des Ventils auswirkt, das Medium und den normalen Betrieb der Anlage abzusperren. Die Leckage an den letzten beiden Stellen wird als externe Leckage bezeichnet, dh das Medium tritt aus dem Inneren des Ventils nach außen aus, was sich direkt auf die sichere Produktion auswirkt und den Verlust von Arbeitsmedium, wirtschaftliche Verluste des Unternehmens und die Umwelt verursacht Umweltverschmutzung und in schweren Fällen Produktionsunfälle. Insbesondere bei hohen Temperaturen und hohen Drücken, brennbaren, explosiven, giftigen oder korrosiven Medien ist die externe Leckage des Ventils überhaupt nicht zulässig, da die Folgen schwerwiegender sind als die interne Leckage, sodass das Ventil eine zuverlässige Dichtleistung aufweisen muss, um es zu erfüllen seine Anforderungen. Die Anforderungen an Leckagen in den Arbeitsbedingungen.
1 Klassifizierungsstandard der Ventildichtungsklasse in meinem Land
Derzeit umfassen die in meinem Land am häufigsten verwendeten Klassifizierungsstandards für Ventildichtungsgrade hauptsächlich die folgenden zwei.
1.1 Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten nach chinesischen nationalen Standards Der nationale Standard GB/T 13927 „Pressure Test for Industrial Valves“.
1.2 Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten nach chinesischen Maschinenindustrienormen Maschinenindustrienorm JB/T 9092 „Valve Inspection and Test“.
2 Internationale Klassifizierungsstandards für Ventildichtungsqualitäten
Derzeit sind die üblicherweise verwendeten Klassifizierungsstandards für Ventildichtungsgrade hauptsächlich die folgenden fünf.
2.1 Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten in der ehemaligen Sowjetunion
Um Produkte nach dem Dichtheitsgrad des Ventils und dem Einsatzzweck auszuwählen, werden die Ventile nach dem Dichtheitsgrad klassifiziert.
2.2 Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten durch die Internationale Organisation für Normung
International Organization for Standardization Standard ISO5208 „Druckprüfung von Metallventilen für Industriearmaturen“.
2.3 Klassifikation des American Petroleum Institute (APl) der Ventildichtungsklasse American Petroleum Institute Standard API 598--2004 „Valve Inspection and Test“.
2.4 Die Klassifizierung der Ventildichtungsqualitäten der American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society (MSS) Die Norm „Pressure Test of Steel Valves“ MSS SP61 der American Valve and Fittings Industry Manufacturers Industry Manufacturers Standardization Society lässt die Ventilleckageanforderungen wie folgt zu:
(1) Wenn Kunststoff oder Gummi für eine der Dichtflächen des Ventildichtungspaares verwendet wird, darf es während der Dauer der Dichtheitsprüfung keine sichtbare Leckage geben.
(2) Die maximal zulässige Leckage auf jeder Seite im geschlossenen Zustand sollte betragen: Flüssigkeit hat die Nenngröße (DN) pro mm, 0,4 ml pro Stunde; Gas ist Nennweite (DN) pro mm, 120 ml pro Stunde.
(3) Die zulässige Leckage des Rückschlagventils kann um das 4-fache erhöht werden.
2.5 American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) Klassifikation der Dichtungsqualität von Steuerventilen
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) „Regelventilsitzleckage“.
2.6 Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten nach EU-Normen
Europäische Norm EN 12266-1 "Prüfung von Industriearmaturen" Teil l. Druckprüfung, Prüfverfahren und Abnahmekriterien – Verbindliche Anforderungen.
3 Auswahl an Ventildichtungsqualitäten
3.1 Auswahl von Dichtungsqualitäten für Haushaltsventile
(1) Die am 1. Juli 2009 implementierte nationale Norm GB/T13927 ((Industrial Valve Pressure Test) wurde unter Bezugnahme auf die europäische Norm ISO 5208 formuliert. Sie eignet sich für industrielle Metallventile, einschließlich Absperrschieber, Absperrventile und Rückschlagventile , Hähne Inspektion und Drucktest von Ventilen, Kugelhähnen und Absperrklappen. Die Klassifizierung und maximal zulässige Leckage des Dichtungstests sind die gleichen wie in ISO 5208. Diese Norm ist eine Überarbeitung von GB/T13927 (General Valve Pressure Test, Im Vergleich zu GB/T13927 wurden sechs neue Klassen AA, CC, E, EE, F und G hinzugefügt. Die neue Version der Norm legt fest, dass „die Wahl der Leckageklasse eine der strengeren Anforderungen in der relevanten Produktnorm für Ventile sein sollte Wenn es die Produktnorm oder der Bestellvertrag erfordert, muss das nichtmetallische elastische Dichtungsventil den A-Level-Anforderungen entsprechen, und metallversiegelte Hilfsventile müssen übereinstimmen e mit D-Level-Anforderungen.“ Normalerweise sind D-Level-Ventile für allgemeine Ventile geeignet, und kritischere Ventile sollten D-Level-Leckageniveaus oder höher verwenden.
(2) Die mechanische Industrienorm JB/T 9092 „Valve Inspection and Test“ ist eine Überarbeitung von ZB J16006. Die maximal zulässige Leckage des Dichtungstests basiert auf der Standard-API des American Petroleum Institute598--1996. Es eignet sich für die Inspektion und Druckprüfung von Ventilen für die Erdölindustrie, einschließlich metallischer Dichtungspaare, elastischer Dichtungspaare und nichtmetallischer Dichtungspaare (z. B. Keramik), Absperrschieber, Absperrventile, Kükenhähne, Kugelhähne, Rückschlagventile und Drosselklappen Ventile. Derzeit wird GB/T 9092 überarbeitet.
(3) Auf die technische Auslegung ist zu achten: Die nationale Norm GB/T19672 (Technical Conditions for Pipeline Valves) ist unter Bezugnahme auf die europäische Norm ISO 14313 und die Norm API 6D des American Petroleum Institute formuliert. „Rohrleitungsventil“ wurde unter Bezugnahme auf die europäische Norm ISO 14313 formuliert. Die Akzeptanzkriterien für Ventilleckagen in GB/T 19672 und GB/T 20173 sind die gleichen wie die Anforderungen von ISO 5208 Klasse A und Klasse D. Daher gibt es ein hohes Maß an Konstruktionsdesign. Wenn die Standardleckage erforderlich ist, sollte sie im Bestellvertrag angegeben werden.
3.2 Auswahl ausländischer Ventildichtungsqualitäten
(1) Die Klassifizierung von Ventildichtungsqualitäten in der ehemaligen Sowjetunion wurde hauptsächlich in den 1950er Jahren verwendet. Mit dem Zerfall der ehemaligen Sowjetunion verwenden die meisten Länder diese Einteilung der Versiegelungsgrade nicht, sondern verwenden europäische und amerikanische Standardversiegelungen.
Klassifizierung der Siegelklasse. Die europäische Norm EN 12266-1 Versiegelungsklassenklassifizierung entspricht den Bestimmungen der Norm ISO 5208 der Internationalen Organisation für Normung, es fehlen jedoch die drei Klassen AA, CC und EE. Verglichen mit der Ausgabe von 1999 hat ISO 5208 sechs neue Klassen hinzugefügt: AA, CC, E, EE, F und G. Die Norm ISO 5208 bietet einen Vergleich mehrerer Dichtungsklassen mit den Normen API 598 und EN 12266.
④. Der Vergleich von Dichtungsqualitäten anderer Nennweiten kann durch Berechnung der Leckage nach Kaliber erreicht werden.
(2) Die Norm API 598 des American Petroleum Institute ist die am häufigsten verwendete Inspektions- und Druckprüfungsnorm für American Standard-Ventile. Die Herstellernorm MSSSP61 wird häufig zur Inspektion von „vollständig geöffneten“ und „vollständig geschlossenen“ Stahlventilen verwendet, aber
Nicht geeignet für Regelventile. Amerikanische Standardventile verwenden normalerweise keine MSS SP61-Inspektion. API 598 gilt für die Dichtigkeitsprüfung von Ventilen, die gemäß den folgenden API-Standards hergestellt wurden:
Geflanschte, Lug-, Wafer- und stumpfgeschweißte Rückschlagventile API 594
Kükenventile aus Metall mit Flansch-, Gewinde- und Stumpfschweißverbindungen API 599
Kugel- und Rückschlagventile aus Stahl von DNl00 und darunter für die Öl- und Gasindustrie API 602
Korrosionsbeständige Absperrschieber mit verschraubter Haube mit geflanschten und stumpfgeschweißten Anschlüssen API 603
Kugelhähne aus Metall mit Flansch-, Gewinde- und Stumpfschweißverbindungen API 608
Doppelflansch-, Lug- und Wafer-Absperrklappe APL609
Bei der Konstruktion ist zu beachten: API 598--2004 hebt im Vergleich zur Ausgabe von 1996 die Inspektion und Druckprüfung von API 600 ((Stahlschieber mit verschraubter Haube für die Öl- und Gasindustrie) auf. API 600-2001 (ISO 10434 --1998)-Standard legt fest, dass sich der Dichtungsleistungstest des Ventils auf ISO 5208 bezieht, aber die Leckage in Tabelle 17 und Tabelle 18 im Standard ist die gleiche wie die im API 598--1996-Standard spezifizierte , und nicht die Klassifizierungsmethode des Dichtheitsgrades von ISO 5208. September 2009 Der am 13. Januar eingeführte API 600-Standard korrigierte diesen Widerspruch in der Ausgabe von 2001, die vorschrieb, dass der Dichtheitsleistungstest des Ventils in Übereinstimmung mit API 598 erfolgen sollte, aber dort war keine spezifizierte Version, was wiederum API 598--2004 widersprach. Daher muss das für das Konstruktionsdesign ausgewählte API 600 und sein Dichtungsleistungstest API 598 die Version des Standards spezifizieren, um die Einheitlichkeit des Standardinhalts sicherzustellen.
(3) Der Standard API 6D (ISO14313) des American Petroleum Institute „Oil and Gas Industry-Pipeline Transmission System-Pipeline Valves“ akzeptiert die Ventilleckage wie folgt: „Die Leckage von weichdichtenden Ventilen und öldichten Kükenventilen darf nicht überschreiten ISO 5208 A Klasse D (keine sichtbare Leckage), die Leckage von Metallsitzventilen darf ISO 5208 (1993) Klasse D nicht überschreiten, aber gemäß dem in B.4 beschriebenen Dichtigkeitstest darf die Leckage nicht größer als ISO 5208 sein ( 1993) Klasse D. Zeiten, sofern nicht anders angegeben.“ Hinweis in der Norm: "Spezielle Anwendungen können eine Leckage von weniger als ISO 5208 (1993) Klasse D ¨J erfordern." Wenn daher eine höhere Leckageanforderung als der Standard in der Konstruktionskonstruktion besteht, sollte dies im Bestellvertrag angegeben werden. API 6D--2008 Anhang B Zusätzliche Testanforderungen legt die zusätzlichen Testanforderungen für das Ventil f J fest, die vom Hersteller durchzuführen sind, wenn dies vom Käufer angegeben wird. Der Dichtigkeitstest wird in Niederdruck- und Hochdruck-Gasdichtheitstest unterteilt. Die Hochdruck-Dichtheitsprüfung mit Inertgas als Prüfmedium wird die Liquid-Up-Dichtungsprüfung und die Flüssigkeits-Dichtungsprüfung ersetzen. Je nach Typ, Durchmesser und Druckstufe des Ventils kann die Dichtheitsprüfung gewählt und auf die Bestimmungen der Norm ISO 5208 zurückgegriffen werden. Für die Ventile an der Fernleitung GAl und der Industrieleitung GCl wird empfohlen, den Niederdruck-Dichtungstest zu verwenden, der die qualifizierte Produktrate des Ventils verbessern kann. Bei der Auswahl des Hochdruck-Dichtungstests ist zu beachten, dass nach dem Hochdruck-Dichtungstest des elastisch dichtenden Ventils dessen Dichtleistung unter Niederdruckbedingungen reduziert sein kann. Die Anforderungen an den Ventildichtungstest sollten entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen des Mediums angemessen ausgewählt werden, wodurch die Produktionskosten des Ventils effektiv gesenkt werden können.
4) Für die Regelung der Dichtheit des Regelventils gilt der American National Standard der American Instrument Association Standard ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104). Die Konstruktion sollte auf den Eigenschaften des Mediums und des Ventils basieren
Faktoren wie die Öffnungshäufigkeit der Tür sollten die Wahl einer elastischen Metalldichtung oder einer Metalldichtung berücksichtigen. Der Dichtungsgrad des metallisch dichten Regelventils ist im Bestellvertrag anzugeben. Erfahrungsgemäß sind bei metallisch dichtenden Regelventilen die Anforderungen an die Klassen I, II und III relativ gering und werden in der Konstruktion weniger verwendet. Im Allgemeinen haben metallversiegelte Steuerventile im Allgemeinen mindestens Klasse IV, und kritischere Steuerventile verwenden Klasse V oder VI. Das Steuerventildesign des Fackelsystems einer Ethylenanlage erfüllt die Anforderungen der Metalldichtungsklasse IV und läuft gut.
(4) Darüber hinaus sollte dem technischen Design Aufmerksamkeit geschenkt werden: API 6D schreibt vor, dass der Chloridionengehalt des Wassers, das bei der Dichtheitsprüfung von Ventilen aus austenitischem Edelstahl verwendet wird, 30 ug/g nicht überschreiten darf, und sowohl ISO 5208 als auch API 598 schreiben vor, dass der Dichtigkeitstest von Ventilen aus austenitischem Edelstahl Der Chloridionengehalt des verwendeten Wassers darf 100 ug/g nicht überschreiten. Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Normen wird empfohlen, den Chloridionengehalt des für den Dichtheitstest verwendeten Wassers im Ventilbestellvertrag klar anzugeben.
4 Klassifizierungsstandard für Ventildichtungen mit geringer Leckage
Ventil mit geringer Leckage bezieht sich auf die kleine Leckage des Ventils, die nicht durch herkömmliche Wasserdruck- und Luftdruckdichtungstests festgestellt werden kann und durch fortschrittlichere Mittel und Instrumente erkannt werden muss. Diese kleine Leckage des Ventils an die äußere Umgebung wird als geringe Leckage bezeichnet. Derzeit umfassen die weltweit gebräuchlichen Standards zur Erkennung geringer Leckagen von Ventilen hauptsächlich die folgenden drei:
(1) EPA-Methode 21 der US-Umweltschutzbehörde „Leak Detection of Volatile Organic Components“.
(2) Internationale Organisation für Normung ISO 15848 (Industrieventile: Mess-, Prüf- und Qualifizierungsverfahren für geringe Leckage).
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 „Industrieventile: Messung geringer Leckage, Klassifizierungssystem, Qualifizierungsverfahren und Typgenehmigung und Produktprüfung von Auf-Zu-Ventilen und Regelventilen“.
Der Standard EPA Method 21 der US-Umweltschutzbehörde spezifiziert nur das Detektionsverfahren ohne die Klassifizierung von Leckageklassen. Es ist eine lokale Norm und Vorschrift und wird weniger verwendet. Die beiden Standards der Internationalen Organisation für Normung ISO 15848 und SHELL MESC SPE 77/312 der Shell Oil Company bewerten die Leistung des Ventils unter drei Aspekten: Dichtheitsgrad, Haltbarkeitsgrad und Temperaturbereich. Die Dichtheitsklasse wird in drei Klassen eingeteilt: A, B und C für die Leckage des Ventilschafts und der Ventilkörperdichtung. Die Leckageanforderung der Ventilkörperdichtung nach ISO 15848 beträgt weniger als oder gleich 50 em3 / m3, und die Leckage am Ventilschaft hat zwei Standards. Alle werden nach dem Durchmesser des Ventilschafts berechnet.
5 Auswahl des Ventils mit geringer Leckage
Faltenbalgventile sind eine Art von Ventilen mit geringer Leckage. In der Vergangenheit wurde das Faltenbalgventil im Allgemeinen unter Arbeitsbedingungen eingesetzt, die besondere Anforderungen an das Leckageniveau des Ventils stellten. Aufgrund der schwierigen Arbeit und der hohen technischen Anforderungen an das Faltenbalgventil konnte das Faltenbalgmaterial jedoch nicht vollständig lokalisiert werden, und die Kosten waren zu hoch. , wodurch seine weit verbreitete Verwendung in der petrochemischen Industrie eingeschränkt wird. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Sicherheits- und Umweltschutzbewusstseins der Menschen, der Zunahme der technischen Zusammenarbeit mit dem Ausland und der kontinuierlichen Stärkung der eigenen technischen Stärke der inländischen Ventilhersteller hat auch das Verständnis des inländischen technischen Personals für Ventile mit geringer Leckage kontinuierlich verbessert, wodurch sich sein Anwendungsspektrum ständig erweitert. Wenn die für brennbare, explosive und toxische Medien in petrochemischen Unternehmen ausgewählten Ventile den Standard für niedrige Leckagen erfüllen können, wird dies zweifellos den Austritt von toxischen, brennbaren und explosiven Medien in das Gerät erheblich reduzieren und Brände, Explosionen, Vergiftungen usw. verursachen durch Ventilleckage. Es kommt zu einem lebensgefährlichen Unfall. Verglichen mit dem Faltenbalgventil hat das Ventil mit geringer Leckage, das die Standards ISO15848 und SHELL MESC SPE 77/31 erfüllt, eine einfachere Struktur und ist einfacher herzustellen, und seine Kosten sind etwa 10 bis 20 Prozent höher als die von Allzweckventilen Ventile.
6 Fazit
Bei der Auswahl der Dichthöhe und der angegebenen zulässigen Leckage ist zu beachten, dass der Austritt des Mediums zwischen den Dichtflächen im Hochdruckventil zu Oberflächenerosion führt. Wenn ein korrosives Medium austritt, wird das Metall an der Leckage korrodiert. Mit der Vergrößerung des Leckspalts nimmt auch die Leckage schnell zu und das Ventil wird verschrottet. Daher sollten für Ventile, die unter Hochdruck- oder korrosiven Medienbedingungen arbeiten, höhere Anforderungen an die Gewährleistung der Dichtheit gestellt werden. In Rohrleitungen, die brennbare, explosive und giftige Medien transportieren, kann das Austreten von Medien zwischen Ventildichtflächen zu Personenschäden, wirtschaftlichen Verlusten und sogar Unfällen führen. Daher sollten für Armaturen, die brennbare, explosive und giftige Medien transportieren, die Anforderungen an die Dichtheit entsprechend der Gefährdungsstufe der Medien sinnvoll gestellt werden.
Jede Dichtung kann manchmal eine kleine Leckage zulassen, und wenn diese Leckage nicht wirklich funktioniert, kann sie als dichte Dichtung angesehen werden. Der technische Standard der Ventilherstellung schreibt normalerweise vor, dass eine gewisse Leckage zulässig ist, wenn die Metall-auf-Metall-Dichtung auf Dichtheit im geschlossenen Zustand geprüft wird. Um die hohe Dichtleistung des Ventils zu gewährleisten, muss die Dichtfläche sorgfältig geschliffen werden, um den spezifischen Druck auf die Dichtfläche zu erhöhen, der jedoch geringer ist als der zulässige spezifische Druck des Dichtflächenmaterials und gleichzeitig, die Steifigkeit der Struktur muss verbessert werden. Die Erfahrungen mit dem Einsatz des Ventils zeigen, dass es in vielen Fällen unnötig ist, zu hohe Anforderungen an die Dichtleistung des Ventils zu stellen, da manche Arbeitsbedingungen eine geringe Leckage des Mediums völlig zulassen, weil diese Leckage nicht ausreicht die Verwendung des Ventils beeinträchtigen. Umgekehrt verkompliziert die Verbesserung der Dichtleistung dieser Ventile den Herstellungsprozess, erhöht die Kosten und erzeugt unnötigen Abfall. Der konstruktive Aufbau und die Herstellung des Ventils selbst haben den offensichtlichsten Einfluss auf die externe Leckage. Leckagearme Ventile haben strengere Anforderungen an die Konstruktion, Herstellung und Verarbeitung von Schlüsselkomponenten wie Ventilkörper, Ventilschaft und Stopfbuchse, wie z. B.:
(1) Die Qualität des Ventilkörpers und des Ventildeckels, insbesondere beim Schmieden oder Gießen, sollte Fehler wie Faltenbildung, Schlackeneinschluss, Poren, Gewebeaustritt, verborgene Risse und ungleichmäßige Zusammensetzung vermeiden.
(2) Die Verarbeitungsqualität der Teile an der Verbindung zwischen Ventilschaft und Ventilkörper, insbesondere die Rauheit des Ventilschafts und der Stopfbuchse, die Geradheit des Ventilschafts, die Vertikalität der Ventilschaftsstopfbuchse und die Bearbeitungsgenauigkeit.
(3) Die Struktur der Ventilstopfbuchse wird ausgewählt. Da es sich bei der Dichtung am Ventilschaft um eine dynamische Dichtung handelt, verschleißt die Packung beim Dreh- oder Gleitvorgang des Ventilschafts leicht. Es sollten spezielle Packungsdichtungen und Packungsdichtungskombinationen mit geringer Leckage ausgewählt werden, und die Packung und die Packung sollten streng kontrolliert werden. Spindelspiel, Packungs- und Stopfbuchsspiel.
Zusammenfassend sollte die Auswahl der Ventiltypen nicht nur die Prozessbedingungen und Standardspezifikationen erfüllen, sondern auch verschiedene Betriebsbedingungen vollständig berücksichtigen. Bei der konstruktiven Auslegung sollte die Dichtungsqualität des Ventils nach den Grundsätzen der Sicherheit, Rationalität und Wirtschaftlichkeit ausgewählt werden.