Valve merupakan komponen penting dalam sistem perpipaan pabrik petrokimia. Jenisnya banyak dan jumlahnya banyak. Ini adalah salah satu sumber kebocoran utama di pabrik. Oleh karena itu, persyaratan kebocoran katup sangat penting. Kinerja penyegelan katup mengacu pada kemampuan bagian penyegelan katup untuk mencegah kebocoran media.
Bagian penyegelan utama katup adalah: permukaan yang cocok antara bagian pembuka dan penutup dan dudukan katup, kerja sama antara pengepakan dan batang katup dan kotak isian, dan hubungan antara badan katup dan penutup katup. Kebocoran pertama disebut kebocoran internal, yang secara langsung mempengaruhi kemampuan katup untuk memotong media dan operasi normal peralatan. Kebocoran di dua tempat terakhir disebut kebocoran eksternal, yaitu kebocoran media dari bagian dalam katup ke bagian luar katup, yang secara langsung mempengaruhi produksi yang aman, menyebabkan hilangnya media kerja, kerugian ekonomi perusahaan, lingkungan polusi, dan kecelakaan produksi dalam kasus yang serius. Khusus untuk media suhu tinggi dan tekanan tinggi, mudah terbakar, meledak, beracun atau korosif, kebocoran eksternal katup tidak diperbolehkan sama sekali, karena konsekuensinya lebih serius daripada kebocoran internal, sehingga katup harus memiliki kinerja penyegelan yang andal untuk memenuhi persyaratannya. Persyaratan kebocoran dalam kondisi kerja.
1 Standar klasifikasi kelas penyegelan katup di negara saya
Saat ini, standar klasifikasi kelas penyegelan katup yang lebih umum digunakan di negara saya terutama mencakup dua hal berikut.
1.1 Klasifikasi nilai penyegelan katup menurut standar nasional Cina Standar nasional GB/T 13927 "Uji Tekanan untuk Katup Industri".
1.2 Klasifikasi nilai penyegelan katup menurut standar industri permesinan Cina Standar industri permesinan JB/T 9092 "Inspeksi dan Uji Katup".
2 Standar klasifikasi internasional untuk nilai penyegelan katup
Saat ini, standar klasifikasi kelas penyegelan katup yang umum digunakan terutama lima berikut.
2.1 Klasifikasi nilai penyegelan katup di bekas Uni Soviet
Untuk memilih produk sesuai dengan tingkat penyegelan katup dan penggunaan yang ditentukan, katup diklasifikasikan menurut tingkat penyegelan.
2.2 Klasifikasi nilai penyegelan katup oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi
Organisasi Internasional untuk Standarisasi Standar ISO5208 "Uji Tekanan Katup Logam untuk Katup Industri".
2.3 Klasifikasi American Petroleum Institute (APl) kelas penyegelan katup API standar American Petroleum Institute 598--2004 "Valve Inspection and Test".
2.4 Klasifikasi Kelas Penyegelan Katup American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society (MSS) Standar American Valve and Fittings Industry Manufacturers Standardization Society "Tes Tekanan Katup Baja" MSS SP61 memungkinkan persyaratan kebocoran katup sebagai berikut:
(1) Dalam hal plastik atau karet digunakan untuk salah satu permukaan penyegelan pasangan penyegel katup, tidak boleh ada kebocoran yang terlihat selama pengujian penyegelan.
(2) Kebocoran maksimum yang diperbolehkan pada setiap sisi saat ditutup harus: cairan adalah ukuran nominal (DN) per mm, 0,4 ml per jam; gas adalah ukuran nominal (DN) per mm, 120 ml per jam.
(3) Kebocoran katup periksa yang diizinkan dapat ditingkatkan 4 kali lipat.
2.5 Klasifikasi American National Standard/American Instrument Institute Standard (ANSI/FCI) dari kelas penyegelan katup kontrol
Standar Nasional Amerika Standar Asosiasi Instrumen Amerika ANSI/FCI70-2 (ASME B16.104) "Kebocoran Kursi Katup Kontrol".
2.6 Klasifikasi nilai penyegelan katup menurut standar UE
Standar Eropa EN 12266-1 "Pengujian Katup Industri" Bagian l. Pengujian Tekanan, Metode Pengujian dan Kriteria Penerimaan - Persyaratan Wajib.
3 Pemilihan nilai penyegelan katup
3.1 Pemilihan nilai penyegelan katup domestik
(1) Standar nasional GB/T13927 ((Uji Tekanan Katup Industri) yang diterapkan pada 1 Juli 2009 diformulasikan dengan mengacu pada standar Eropa ISO 5208. Sangat cocok untuk katup logam industri, termasuk katup gerbang, katup globe, katup periksa , cocks Pemeriksaan dan uji tekanan katup, katup bola dan katup kupu-kupu Klasifikasi dan kebocoran maksimum yang diizinkan dari uji penyegelan sama dengan yang ditentukan dalam ISO 5208. Standar ini merupakan revisi dari GB/T13927 (Uji Tekanan Katup Umum, dibandingkan dengan GB/T13927, Enam nilai baru AA, CC, E, EE, F dan G ditambahkan. Versi baru dari standar menetapkan bahwa "pilihan tingkat kebocoran harus menjadi salah satu persyaratan yang lebih ketat dalam standar produk katup yang relevan. atau kontrak pesanan Jika standar produk atau kontrak pesanan mensyaratkan Jika tidak ada peraturan khusus, katup penyegel elastis non-logam harus sesuai dengan persyaratan A-level, dan katup bantu disegel logam harus sesuai e dengan persyaratan tingkat-D." Biasanya, katup tingkat-D cocok untuk katup umum, dan katup yang lebih kritis harus menggunakan tingkat kebocoran tingkat-D atau lebih tinggi.
(2) Standar industri mekanik JB/T 9092 "Inspeksi dan Uji Katup" adalah revisi dari ZB J16006. Kebocoran maksimum yang diizinkan dari uji segel didasarkan pada API standar American Petroleum Institute598--1996. Sangat cocok untuk inspeksi dan pengujian tekanan katup untuk industri perminyakan, termasuk pasangan penyegelan logam, pasangan penyegel elastis dan pasangan penyegel non-logam (seperti keramik), katup gerbang, katup globe, katup steker, katup bola, katup periksa dan kupu-kupu katup. Saat ini GB/T 9092 sedang direvisi.
(3) Perhatian harus diberikan pada desain teknik: standar nasional GB/T19672 (Kondisi Teknis untuk Katup Pipa) diformulasikan dengan mengacu pada standar Eropa ISO 14313 dan standar API 6D American Petroleum Institute. "Pipeline Valve" diformulasikan dengan mengacu pada standar Eropa ISO 14313. Kriteria penerimaan kebocoran katup dalam GB/T 19672 dan GB/T 20173 sama dengan persyaratan ISO 5208 Kelas A dan Kelas D. Oleh karena itu, ada tingkat tinggi desain rekayasa. Ketika kebocoran standar diperlukan, itu harus diberikan dalam kontrak pesanan.
3.2 Pemilihan nilai penyegelan katup asing
(1) Klasifikasi nilai penyegelan katup di bekas Uni Soviet terutama digunakan pada 1950-an. Dengan hancurnya bekas Uni Soviet, sebagian besar negara tidak menggunakan klasifikasi nilai segel ini, tetapi menggunakan segel standar Eropa dan Amerika.
Klasifikasi kelas segel. Klasifikasi kelas penyegelan EN 12266-1 standar Eropa sesuai dengan ketentuan Organisasi Internasional untuk Standarisasi standar ISO 5208, tetapi tidak memiliki tiga kelas AA, CC dan EE. Dibandingkan dengan edisi 1999, ISO 5208 telah menambahkan enam nilai baru: AA, CC, E, EE, F dan G. Standar ISO 5208 memberikan perbandingan beberapa kelas segel dengan standar API 598 dan EN 12266.
. Perbandingan nilai penyegelan ukuran nominal lainnya dapat diperoleh dengan menghitung kebocoran dengan kaliber.
(2) Standar American Petroleum Institute API 598 adalah standar pemeriksaan dan uji tekanan yang paling umum digunakan untuk katup American Standard. MSSSP61 standar pabrikan sering digunakan untuk pemeriksaan katup baja "terbuka penuh" dan "tertutup penuh", tetapi
Tidak cocok untuk katup kontrol. Katup American Standard biasanya tidak menggunakan inspeksi MSS SP61. API 598 berlaku untuk uji kinerja penyegelan katup yang diproduksi dengan standar API berikut:
Flanged, Lug, Wafer dan Butt Welded Check Valves API 594
Katup Steker Logam dengan Koneksi Flanged, Threaded, dan Butt Welded API 599
Steel Gate Valves Globe dan Check Valves DNl00 dan Di Bawah untuk API Industri Minyak dan Gas 602
Katup Gerbang Bonnet Baut Tahan Korosi dengan Koneksi Flanged dan Butt Welded API 603
Katup Bola Logam dengan Koneksi Flanged, Threaded dan Butt Welded API 608
Double Flanged, Lug dan Wafer Butterfly Valve APl609
Perlu dicatat dalam desain teknik: API 598--2004, dibandingkan dengan edisi 1996, membatalkan inspeksi dan uji tekanan API 600 ((katup gerbang baja kap baut untuk industri minyak dan gas). API 600-2001 (ISO 10434 --1998) standar menetapkan bahwa uji kinerja penyegelan katup mengacu pada ISO 5208, tetapi kebocoran pada Tabel 17 dan Tabel 18 dalam standar sama dengan yang ditentukan dalam standar API 598--1996 , daripada metode klasifikasi tingkat penyegelan ISO5208. September 2009 Standar API 600 yang diterapkan pada 13 Januari mengoreksi kontradiksi ini dalam edisi 2001, yang menetapkan bahwa uji kinerja penyegelan katup sesuai dengan API 598, tetapi ada tidak ada versi yang ditentukan, yang sekali lagi bertentangan dengan API 598--2004. Oleh karena itu, desain teknik yang dipilih API 600 dan uji kinerja penyegelannya API 598 harus menentukan versi standar untuk memastikan keseragaman konten standar.
(3) Standar API 6D (ISO14313) American Petroleum Institute "Sistem Transmisi Pipa-Pipa Industri Minyak dan Gas" menerima kebocoran katup sebagai berikut: "Kebocoran katup segel lunak dan katup sumbat tertutup minyak tidak boleh melebihi ISO 5208 A Kelas D (tidak ada kebocoran yang terlihat), kebocoran katup pengaman logam tidak boleh melebihi ISO 5208 (1993) Kelas D, tetapi menurut uji penyegelan yang dijelaskan dalam B.4, kebocoran tidak boleh lebih besar dari ISO 5208 ( 1993) Kelas D. kali, kecuali ditentukan lain." Catatan dalam standar: "Aplikasi khusus mungkin memerlukan kebocoran kurang dari ISO 5208 (1993) Kelas D J." Oleh karena itu, jika ada persyaratan kebocoran yang lebih tinggi dari standar dalam desain teknik, itu harus diberikan dalam kontrak pesanan. API 6D--2008 Lampiran B Persyaratan Pengujian Tambahan menetapkan persyaratan pengujian tambahan untuk katup f J yang akan dilakukan oleh pabrikan bila ditentukan oleh pembeli. Uji penyegelan dibagi menjadi uji penyegelan gas tekanan rendah dan tekanan tinggi. Uji penyegelan bertekanan tinggi menggunakan gas inert sebagai media uji akan menggantikan uji penyegelan cair dan uji penyegelan cair. Menurut jenis, diameter dan tingkat tekanan katup, uji penyegelan dapat dipilih, dan ketentuan standar ISO 5208 dapat dirujuk. Untuk katup pada pipa jarak jauh GAl dan pipa industri GCl, direkomendasikan untuk menggunakan uji penyegelan tekanan rendah, yang dapat meningkatkan tingkat produk yang memenuhi syarat dari katup. Saat memilih uji penyegelan tekanan tinggi, perlu dicatat bahwa setelah uji penyegelan tekanan tinggi dari katup penyegel elastis, kinerja penyegelannya dalam kondisi tekanan rendah dapat dikurangi. Persyaratan uji penyegelan katup harus dipilih secara wajar sesuai dengan kondisi kerja media yang sebenarnya, yang secara efektif dapat mengurangi biaya produksi katup.
4) Standar Nasional Amerika dari Standar Asosiasi Instrumen Amerika ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) berlaku untuk pengaturan tingkat penyegelan katup kontrol. Desain teknik harus didasarkan pada karakteristik media dan katup
Faktor-faktor seperti frekuensi pembukaan pintu harus mempertimbangkan untuk memilih segel elastis logam atau segel logam. Tingkat penyegelan katup kontrol yang disegel logam harus ditentukan dalam kontrak pemesanan. Menurut pengalaman, untuk katup kontrol bersegel logam, persyaratan untuk tingkat I, II, dan III relatif rendah, dan lebih jarang digunakan dalam desain teknik. Umumnya, katup kontrol yang disegel logam umumnya setidaknya kelas IV, dan katup kontrol yang lebih kritis menggunakan kelas V atau VI. Desain katup kontrol sistem obor dari pabrik etilena mengadopsi persyaratan segel logam grade IV dan berjalan dengan baik.
(4) Selain itu, perhatian harus diberikan pada desain teknik: API 6D menetapkan bahwa kandungan ion klorida dari air yang digunakan dalam uji penyegelan katup baja tahan karat austenitik tidak boleh melebihi 30ug/g, dan baik ISO 5208 maupun API 598 menetapkan bahwa uji penyegelan katup baja tahan karat austenitik Kandungan ion klorida dari air yang digunakan tidak boleh melebihi 100ug/g. Karena persyaratan yang berbeda dari setiap standar, disarankan agar kandungan ion klorida dari air yang digunakan dalam uji penyegelan harus ditentukan dengan jelas dalam kontrak pemesanan katup.
4 Standar klasifikasi kelas penyegelan katup kebocoran rendah
Katup kebocoran rendah mengacu pada kebocoran kecil katup, yang tidak dapat ditentukan oleh tekanan air konvensional dan tes penyegelan tekanan udara, dan perlu dideteksi dengan alat dan instrumen yang lebih canggih. Kebocoran kecil katup ke lingkungan eksternal ini disebut kebocoran rendah. Saat ini, standar yang umum digunakan untuk mendeteksi kebocoran katup yang rendah di dunia terutama mencakup tiga hal berikut:
(1) US Environmental Protection Agency EPA metode 21 "Deteksi Kebocoran Komponen Organik Volatile".
(2) Organisasi Internasional untuk Standardisasi ISO 15848 (Katup Industri: Prosedur Pengukuran, Pengujian, dan Kualifikasi Kebocoran Rendah."
(3) Perusahaan Minyak Shell SHELL MESC SPE 77/312 "Katup Industri: Pengukuran Kebocoran Rendah, Sistem Klasifikasi, Prosedur Kualifikasi dan Persetujuan Jenis serta Pengujian Produk Katup On-Off dan Katup Kontrol".
Standar Metode EPA 21 dari Badan Perlindungan Lingkungan AS hanya menetapkan metode deteksi tanpa klasifikasi tingkat kebocoran. Ini adalah standar dan peraturan lokal dan jarang digunakan. Dua standar Organisasi Internasional untuk Standardisasi ISO 15848 dan SHELL MESC SPE 77/312 dari Perusahaan Minyak Shell mengevaluasi kinerja katup dari tiga aspek: tingkat kekencangan, tingkat daya tahan, dan tingkat suhu. Tingkat keketatan dibagi menjadi tiga tingkat: A, B, dan C untuk kebocoran batang katup dan segel badan katup. Persyaratan kebocoran segel badan katup standar ISO 15848 Kurang dari atau sama dengan 50 em3/m3, dan kebocoran pada batang katup memiliki dua standar. Semua dihitung sesuai dengan diameter batang katup.
5 Pemilihan katup kebocoran rendah
Katup bersegel bellow adalah salah satu jenis katup kebocoran rendah. Di masa lalu, katup segel bellow umumnya digunakan dalam kondisi kerja yang memiliki persyaratan khusus untuk tingkat kebocoran katup. Namun, karena pekerjaan yang sulit dan persyaratan teknis yang tinggi dari katup seal bellow, bahan bellow tidak dapat sepenuhnya dilokalisasi, dan biayanya terlalu tinggi. , sehingga membatasi penggunaannya secara luas di industri petrokimia. Saat ini, dengan peningkatan berkelanjutan kesadaran masyarakat akan keselamatan dan perlindungan lingkungan, peningkatan kerja sama teknis dengan negara asing, dan penguatan terus menerus dari kekuatan teknis produsen katup domestik, pemahaman personel teknis domestik tentang katup kebocoran rendah juga telah telah terus ditingkatkan, membuat jangkauan aplikasinya terus berkembang. Jika katup yang dipilih untuk media yang mudah terbakar, meledak, dan beracun di perusahaan petrokimia dapat memenuhi standar kebocoran rendah, ini tidak diragukan lagi akan sangat mengurangi pelepasan media beracun, mudah terbakar, dan meledak ke dalam perangkat, dan menghindari kebakaran, ledakan, keracunan, dll. yang disebabkan oleh kebocoran katup. Terjadi kecelakaan yang mengancam jiwa. Dibandingkan dengan bellow valve, low-leakage valve yang memenuhi standar ISO15848 dan SHELL MESC SPE 77/31 memiliki struktur yang lebih sederhana dan lebih mudah untuk diproduksi, dan biayanya sekitar 10 persen hingga 20 persen lebih tinggi daripada untuk tujuan umum. katup.
6. Kesimpulan
Ketika memilih tingkat penyegelan dan kebocoran yang diizinkan yang ditentukan, harus dicatat bahwa kebocoran media antara permukaan penyegelan di katup tekanan tinggi akan menyebabkan erosi permukaan. Jika ada kebocoran media korosif, logam pada kebocoran akan terkorosi. Dengan peningkatan celah kebocoran, kebocoran juga akan meningkat dengan cepat, dan katup akan dihapus. Oleh karena itu, untuk katup yang bekerja dalam kondisi tekanan tinggi atau media korosif, persyaratan yang lebih tinggi harus diajukan dalam hal memastikan kekencangan. Dalam pipa yang mengangkut media yang mudah terbakar, meledak, dan beracun, kebocoran media di antara permukaan penyegelan katup dapat menyebabkan kerugian pribadi, kerugian ekonomi, dan bahkan kecelakaan. Oleh karena itu, untuk katup yang mengangkut media yang mudah terbakar, meledak, dan beracun, persyaratan penyegelan harus diajukan secara wajar sesuai dengan tingkat bahaya media.
Segel apa pun terkadang dapat menyebabkan sedikit kebocoran, dan jika kebocoran ini tidak benar-benar berfungsi, itu dapat dianggap sebagai segel yang rapat. Standar teknis pembuatan katup biasanya menetapkan bahwa sejumlah kebocoran diperbolehkan ketika segel logam-ke-logam diuji untuk kinerja penyegelan dalam keadaan tertutup. Untuk memastikan kinerja penyegelan katup yang tinggi, permukaan penyegelan harus digiling dengan hati-hati untuk meningkatkan tekanan spesifik pada permukaan penyegelan, tetapi kurang dari tekanan spesifik yang diizinkan dari bahan permukaan penyegelan, dan pada saat yang sama, kekakuan struktur harus ditingkatkan. Pengalaman menggunakan katup menunjukkan bahwa dalam banyak kasus, tidak perlu menempatkan persyaratan yang terlalu tinggi pada kinerja penyegelan katup, karena beberapa kondisi kerja sepenuhnya memungkinkan sejumlah kecil kebocoran media, karena kebocoran ini tidak cukup untuk mempengaruhi penggunaan katup. Sebaliknya, meningkatkan kinerja penyegelan katup ini memperumit proses pembuatan, meningkatkan biaya, dan menciptakan limbah yang tidak perlu. Desain struktural dan pembuatan katup itu sendiri memiliki dampak yang paling jelas terhadap kebocoran eksternal. Katup kebocoran rendah memiliki persyaratan yang lebih ketat pada desain, pembuatan, dan pemrosesan komponen utama seperti badan katup, batang katup, dan kotak isian, seperti:
(1) Kualitas badan katup dan penutup katup, terutama saat penempaan atau pengecoran, harus menghindari cacat seperti lipatan, inklusi terak, pori-pori, evakuasi jaringan, retakan tersembunyi dan komposisi yang tidak rata.
(2) Kualitas pemrosesan bagian-bagian pada sambungan antara batang katup dan badan katup, terutama kekasaran batang katup dan kotak isian, kelurusan batang katup, vertikalitas lubang kotak isian kap mesin dan akurasi pemesinan.
(3) Struktur kotak isian katup dipilih. Karena segel pada batang katup adalah segel dinamis, kemasannya mudah aus selama proses rotasi atau geser batang katup. Segel pengepakan kebocoran rendah khusus dan kombinasi segel pengepakan harus dipilih, dan pengepakan dan pengepakan harus dikontrol dengan ketat. Jarak bebas batang, pengepakan dan kotak isian.
Singkatnya, pemilihan jenis katup tidak hanya harus memenuhi kondisi proses dan spesifikasi standar, tetapi juga sepenuhnya mempertimbangkan berbagai kondisi operasi. Dalam desain teknik, tingkat penyegelan katup harus dipilih untuk memenuhi prinsip keselamatan, rasionalitas, dan ekonomi.