درجه و انتخاب آب بندی شیر

شیر یک جزء مهم در سیستم خط لوله پتروشیمی است. انواع زیادی دارد و مقادیر زیادی دارد. یکی از منابع اصلی نشت در کارخانه است. بنابراین، الزامات نشتی شیر بسیار مهم است. عملکرد آب بندی شیر به توانایی قسمت های آب بندی شیر در جلوگیری از نشتی محیط اشاره دارد.

قسمت های آب بندی اصلی شیر عبارتند از: سطح تطبیق بین قسمت های باز و بسته و نشیمنگاه سوپاپ، همکاری بین پکینگ و میل سوپاپ و جعبه پرکننده و اتصال بدنه سوپاپ و روکش سوپاپ. اولین نشتی نشتی داخلی نام دارد که مستقیماً بر توانایی شیر در قطع محیط و عملکرد عادی تجهیزات تأثیر می گذارد. نشتی در دو محل اخیر را نشتی خارجی می نامند، یعنی محیط از داخل شیر به بیرون شیر نشت می کند که مستقیماً بر تولید ایمن تأثیر می گذارد و باعث از بین رفتن محیط کار، ضرر اقتصادی شرکت و محیط زیست می شود. آلودگی و حوادث تولید در موارد جدی. به خصوص برای محیط های دمای بالا و فشار بالا، قابل اشتعال، انفجار، سمی یا خورنده، نشتی خارجی شیر به هیچ وجه مجاز نیست، زیرا عواقب آن جدی تر از نشت داخلی است، بنابراین شیر باید عملکرد آب بندی قابل اعتمادی داشته باشد تا برآورده شود. الزامات آن الزامات نشت در شرایط کار.

1 استاندارد طبقه بندی درجه آب بندی شیر در کشور من

در حال حاضر، استانداردهای طبقه بندی درجه آب بندی شیر که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد در کشور من عمدتاً شامل دو مورد زیر است.

1.1 طبقه بندی درجات آب بندی شیرها بر اساس استانداردهای ملی چین استاندارد ملی GB/T 13927 "تست فشار برای شیرهای صنعتی".

1.2 طبقه بندی درجات آب بندی شیر بر اساس استانداردهای صنعت ماشین آلات چینی استاندارد صنعت ماشین آلات JB/T 9092 "بازرسی و تست شیر".

2 استانداردهای طبقه بندی بین المللی برای گریدهای آب بندی شیر

در حال حاضر، استانداردهای طبقه بندی درجه آب بندی سوپاپ معمولاً پنج مورد زیر است.

2.1 طبقه بندی درجات آب بندی شیر در اتحاد جماهیر شوروی سابق

برای انتخاب محصولات با توجه به درجه آب بندی شیر و کاربرد مشخص شده، شیرها بر اساس درجه آب بندی دسته بندی می شوند.

2.2 طبقه بندی درجات آب بندی شیر توسط سازمان بین المللی استاندارد

استاندارد سازمان بین المللی استاندارد ISO5208 "تست فشار شیرهای فلزی برای شیرهای صنعتی".

2.3 طبقه بندی مؤسسه نفت آمریکا (APl) درجه آب بندی سوپاپ استاندارد API مؤسسه نفت آمریکا 598--2004 "بازرسی و تست شیر".

2.4 طبقه بندی انجمن استانداردسازی صنعت شیرآلات و اتصالات آمریکا (MSS) از درجات آب بندی شیرها استاندارد انجمن استانداردسازی تولیدکنندگان دریچه و اتصالات آمریکایی استاندارد "تست فشار شیرهای فولادی" MSS SP61 الزامات نشت شیر ​​را به شرح زیر مجاز می کند:

(1) در صورتی که از پلاستیک یا لاستیک برای یکی از سطوح آب بندی جفت آب بندی شیر استفاده شود، در طول مدت آزمایش آب بندی نباید نشتی قابل مشاهده باشد.

(2) حداکثر نشت مجاز در هر طرف هنگام بسته شدن باید باشد: مایع اندازه اسمی (DN) در هر میلی متر، 0.4 میلی لیتر در ساعت باشد. گاز اندازه اسمی (DN) بر میلی متر، 120 میلی لیتر در ساعت است.

(3) نشتی مجاز شیر چک را می توان تا 4 برابر افزایش داد.

2.5 طبقه بندی استاندارد ملی آمریکا/موسسه ابزارآلات آمریکا (ANSI/FCI) درجه آب بندی شیر کنترل

استاندارد ملی آمریکا استاندارد انجمن ابزارآلات آمریکا ANSI/FCI{0}} (ASME B16.104) "Control Valve Seat Leakage".

2.6 طبقه بندی گریدهای آب بندی شیرها بر اساس استانداردهای اتحادیه اروپا

استاندارد اروپایی EN 12266-1 "تست شیرهای صنعتی" قسمت 1. تست فشار، روش های تست و معیارهای پذیرش - الزامات اجباری.

3 انتخاب گریدهای آب بندی شیر

3.1 انتخاب گریدهای آب بندی شیرهای خانگی

(1) استاندارد ملی GB/T13927 ((تست فشار شیر صنعتی) اجرا شده در 1 ژوئیه 2009 با ارجاع به استاندارد اروپایی ISO 5208 فرموله شده است. این استاندارد برای شیرهای فلزی صنعتی از جمله دریچه های دروازه ای، شیرهای گلوب، شیرهای بازرسی مناسب است. , خروس ها بازرسی و تست فشار سوپاپ ها، شیرهای توپی و شیرهای پروانه ای طبقه بندی و حداکثر نشتی مجاز تست آب بندی همان مواردی است که در ISO 5208 مشخص شده است. این استاندارد بازبینی GB/T13927 (تست فشار عمومی شیر، در مقایسه با GB/T13927، شش گرید جدید AA، CC، E، EE، F و G اضافه شده است. نسخه جدید استاندارد تصریح می‌کند که «انتخاب درجه نشتی باید یکی از الزامات سخت‌گیرانه‌تر در استاندارد محصول شیر مربوطه باشد. یا قرارداد سفارش اگر استاندارد محصول یا قرارداد سفارش ایجاب کند، در صورتی که مقررات خاصی وجود نداشته باشد، شیر آب بندی الاستیک غیرفلزی باید مطابق با الزامات سطح A باشد و شیرهای کمکی مهر و موم شده فلزی باید مطابق باشد. e با الزامات سطح D." معمولاً شیرهای سطح D برای شیرهای عمومی مناسب هستند و شیرهای بحرانی تر باید از سطوح نشتی سطح D یا بالاتر استفاده کنند.

(2) استاندارد صنعت مکانیک JB/T 9092 "بازرسی و تست شیر" تجدید نظر در ZB J16006 است. حداکثر نشت مجاز تست آب بندی بر اساس API استاندارد موسسه نفت آمریکا است598--1996. مناسب برای بازرسی و تست فشار شیرهای صنعت نفت، از جمله جفت آب بندی فلزی، جفت آب بندی الاستیک و جفت آب بندی غیر فلزی (مانند سرامیک)، شیرهای دروازه، شیرهای گلوب، شیرهای پلاگین، شیرهای توپی، شیرهای چک و پروانه. دریچه ها در حال حاضر GB/T 9092 در حال بازنگری است.

(3) باید به طراحی مهندسی توجه شود: استاندارد ملی GB/T19672 (شرایط فنی برای شیرهای خط لوله) با ارجاع به استاندارد اروپایی ISO 14313 و استاندارد مؤسسه نفت آمریکا API 6D فرموله شده است. "Pipeline Valve" با ارجاع به استاندارد اروپایی ISO 14313 فرموله شده است. معیارهای پذیرش نشتی شیر در GB/T 19672 و GB/T 20173 همانند الزامات ISO 5208 کلاس A و کلاس D است. بنابراین، سطح بالایی از طراحی مهندسی وجود دارد. هنگامی که نشتی استاندارد مورد نیاز است، باید در قرارداد سفارش داده شود.

3.2 انتخاب گریدهای آب بندی شیر خارجی

(1) طبقه بندی گریدهای آب بندی شیر در اتحاد جماهیر شوروی سابق عمدتاً در دهه 1950 مورد استفاده قرار گرفت. با فروپاشی شوروی سابق، اکثر کشورها از این طبقه بندی درجات آب بندی استفاده نمی کنند، بلکه از مهرهای استاندارد اروپایی و آمریکایی استفاده می کنند.

طبقه بندی کلاس مهر طبقه‌بندی درجه مهر و موم استاندارد اروپایی EN 12266-1 با مفاد استاندارد ISO 5208 سازمان بین‌المللی استاندارد مطابقت دارد، اما فاقد سه درجه AA، CC و EE است. در مقایسه با نسخه 1999، ISO 5208 شش درجه جدید اضافه کرده است: AA، CC، E، EE، F و G. استاندارد ISO 5208 مقایسه ای از چندین کلاس مهر و موم با استانداردهای API 598 و EN 12266 ارائه می دهد.

④. مقایسه درجه های آب بندی سایر اندازه های اسمی را می توان با محاسبه نشتی بر اساس کالیبر به دست آورد.

(2) استاندارد موسسه نفت آمریکا API 598 رایج ترین استاندارد بازرسی و تست فشار برای شیرهای استاندارد آمریکایی است. استاندارد MSSSP61 سازنده اغلب برای بازرسی شیرهای فولادی "کاملا باز" و "کاملا بسته" استفاده می شود، اما

برای شیرهای کنترل مناسب نیست. شیرهای استاندارد آمریکایی معمولاً از بازرسی MSS SP61 استفاده نمی کنند. API 598 برای تست عملکرد آب بندی شیرهای تولید شده با استانداردهای API زیر قابل استفاده است:

شیرهای چک فلنج دار، لوگ، ویفر و لب به لب API 594

شیرهای دوشاخه فلزی با اتصالات فلنجی، رزوه ای و لب به لب API 599

Steel Gate Valves Globe and Check Valves DNl00 و زیر برای Oil and Gas Industry API 602

شیرهای دریچه ای پیچ و مهره ای مقاوم در برابر خوردگی با اتصالات جوشی لبه دار و لب به لب API 603

شیرهای توپی فلزی با اتصالات فلنجی، رزوه ای و جوشی لب به لب API 608

شیر پروانه ای دو فلنج دار و ویفری APl609

در طراحی مهندسی باید توجه داشت: API 598--2004، در مقایسه با نسخه 1996، بازرسی و آزمایش فشار API 600 ((شیر دروازه فولادی پیچ و مهره ای برای صنعت نفت و گاز) را لغو می کند. API 600-2001 استاندارد (ISO 10434 --1998) تصریح می کند که تست عملکرد آب بندی شیر به ISO 5208 اشاره دارد، اما نشتی در جدول 17 و جدول 18 در استاندارد مانند آنچه در استاندارد API مشخص شده است 598--1996 است. به جای روش طبقه بندی سطح آب بندی ISO5208. سپتامبر 2009 استاندارد API 600 اجرا شده در 13 ژانویه این تناقض را در نسخه 2001 تصحیح کرد که تصریح می کرد تست عملکرد آب بندی شیر مطابق با API 598 است، اما وجود دارد. نسخه مشخصی وجود نداشت که باز هم با API 598--2004 در تضاد بود. بنابراین، طراحی مهندسی API 600 انتخاب شده و تست عملکرد مهر و موم آن API 598 باید نسخه استاندارد را مشخص کند تا از یکنواختی محتوای استاندارد اطمینان حاصل شود.

(3) استاندارد مؤسسه نفت آمریکا API 6D (ISO14313) "سیستم انتقال نفت و گاز-سیستم انتقال خط لوله-شیرهای خط لوله" نشت شیر ​​را به شرح زیر می پذیرد: "نشتی دریچه های مهر و موم شده نرم و شیرهای پلاگین مهر و موم شده روغن نباید تجاوز کند. ISO 5208 A کلاس D (بدون نشتی قابل مشاهده)، نشتی دریچه های صندلی فلزی نباید از ISO 5208 (1993) کلاس D تجاوز کند، اما طبق آزمایش آب بندی شرح داده شده در B.4، نشتی نباید بیشتر از ISO 5208 باشد. 1993) بار کلاس D، مگر اینکه طور دیگری مشخص شده باشد." توجه در استاندارد: "کاربردهای خاص ممکن است به نشتی کمتر از ISO 5208 (1993) کلاس D ¨J نیاز داشته باشند." بنابراین در صورت وجود الزام نشتی بالاتر از استاندارد در طراحی مهندسی باید در قرارداد سفارش درج شود. API 6D{16}} ضمیمه B الزامات آزمایش اضافی، الزامات آزمایش اضافی برای شیر f J را مشخص می‌کند که توسط سازنده در صورت مشخص شدن توسط خریدار انجام شود. تست آب بندی به تست آب بندی گاز فشار کم و فشار بالا تقسیم می شود. تست آب بندی فشار بالا با استفاده از گاز بی اثر به عنوان محیط آزمایش جایگزین تست آب بندی مایع به بالا و تست آب بندی مایع می شود. با توجه به نوع، قطر و سطح فشار شیر می توان تست آب بندی را انتخاب کرد و به مفاد استاندارد ISO 5208 اشاره کرد. برای شیرهای خط لوله طولانی مدت GAl و خط لوله صنعتی GCl، توصیه می شود از تست آب بندی فشار کم استفاده کنید که می تواند نرخ محصول واجد شرایط شیر را بهبود بخشد. هنگام انتخاب تست آب بندی فشار بالا، باید توجه داشت که پس از آزمایش آب بندی فشار بالا شیر آب بندی الاستیک، ممکن است عملکرد آب بندی آن در شرایط کم فشار کاهش یابد. الزامات تست آب بندی شیر باید به طور معقولی با توجه به شرایط کاری واقعی محیط انتخاب شود، که می تواند به طور موثر هزینه تولید شیر را کاهش دهد.

4) استاندارد ملی آمریکا از انجمن ابزارآلات آمریکا استاندارد ANSI/FCI 70-2 (ASME B16.104) برای تنظیم سطح آب بندی شیر کنترل قابل اعمال است. طراحی مهندسی باید بر اساس ویژگی های محیط و شیر باشد

عواملی مانند فرکانس باز شدن درب باید انتخاب یک نمد الاستیک فلزی یا یک مهر و موم فلزی را در نظر بگیرید. درجه آب بندی شیر کنترل مهر و موم فلزی باید در قرارداد سفارش مشخص شود. طبق تجربه، برای شیرهای کنترلی آب بندی فلزی، الزامات گریدهای I، II و III نسبتاً کم است و در طراحی مهندسی از آنها کمتر استفاده می شود. به طور کلی، شیرهای کنترل مهر و موم شده فلزی معمولاً حداقل درجه IV هستند و دریچه های کنترل بحرانی تر از درجه V یا VI استفاده می کنند. طراحی شیر کنترل سیستم مشعل یک کارخانه اتیلن الزامات مهر و موم فلزی درجه IV را پذیرفته و به خوبی اجرا می شود.

(4) علاوه بر این، باید به طراحی مهندسی توجه شود: API 6D تصریح می کند که محتوای یون کلرید آب مورد استفاده در آزمایش آب بندی دریچه های فولاد زنگ نزن آستنیتی نباید از 30 میکروگرم در گرم و هر دو ISO 5208 و API 598 تجاوز کند. قید شود که آزمایش آب بندی شیرهای فولادی زنگ نزن آستنیتی میزان یون کلرید آب مصرفی نباید از 100 گرم در گرم تجاوز کند. با توجه به الزامات مختلف هر استاندارد، پیشنهاد می شود که محتوای یون کلرید آب مورد استفاده در آزمایش آب بندی به وضوح در قرارداد سفارش شیر مشخص شود.

4 استاندارد طبقه بندی درجه آب بندی شیر با نشتی کم

شیر کم نشتی به نشتی کوچک شیر گفته می شود که با آزمایش های معمولی آب بندی فشار آب و فشار هوا قابل تشخیص نیست و باید با وسایل و ابزار پیشرفته تری شناسایی شود. به این نشت کوچک شیر به محیط خارجی، نشتی کم می گویند. در حال حاضر استانداردهای رایج برای تشخیص نشتی کم شیرها در جهان عمدتاً شامل سه مورد زیر است:

(1) روش EPA آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده 21 "تشخیص نشت اجزای آلی فرار".

(2) سازمان بین‌المللی استاندارد ISO 15848 (شیرهای صنعتی: روش‌های اندازه‌گیری نشت کم، آزمایش و صلاحیت."

(3) شرکت نفت شل SHELL MESC SPE 77/312 "شیرهای صنعتی: اندازه گیری نشتی کم، سیستم طبقه بندی، رویه صلاحیت و تایید نوع و تست محصول دریچه های خاموش و شیرهای کنترل".

استاندارد EPA Method 21 آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده تنها روش تشخیص را بدون طبقه بندی درجات نشت مشخص می کند. این یک استاندارد و مقررات محلی است و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. دو استاندارد سازمان بین المللی استاندارد ISO 15848 و SHELL MESC SPE 77/312 شرکت نفت شل، عملکرد شیر را از سه جنبه سطح سفتی، سطح دوام و سطح دما ارزیابی می کند. درجه سفتی به سه درجه تقسیم می شود: A، B و C برای نشتی میل سوپاپ و آب بندی بدنه سوپاپ. الزامات نشتی استاندارد ISO 15848 آب بندی بدنه شیر کمتر یا مساوی 50 em3/m3 است و نشتی در میل سوپاپ دارای دو استاندارد است. همه با توجه به قطر میل سوپاپ محاسبه می شوند.

5 انتخاب شیر کم نشتی

دریچه های کاسه نشت دار یکی از انواع شیرهای کم نشتی هستند. در گذشته معمولاً در شرایط کاری که شرایط خاصی برای سطح نشتی شیر داشت از شیر آب بند استفاده می شد. با این حال، به دلیل سختی کار و الزامات فنی بالای شیر آب بند، مواد دم را نمی توان به طور کامل بومی سازی کرد و هزینه آن بسیار بالا بود. ، بنابراین استفاده گسترده از آن در صنعت پتروشیمی محدود می شود. در حال حاضر با افزایش مداوم آگاهی مردم از ایمنی و حفاظت از محیط زیست، افزایش همکاری های فنی با کشورهای خارجی و تقویت مستمر توان فنی خود تولیدکنندگان شیرآلات داخلی، درک پرسنل فنی داخلی از شیرآلات کم نشتی نیز افزایش یافته است. به طور مداوم بهبود یافته است و باعث می شود دامنه کاربرد آن به طور مداوم در حال گسترش باشد. در صورتی که شیرهای انتخاب شده برای محیط های قابل اشتعال، انفجاری و سمی در شرکت های پتروشیمی بتوانند استاندارد نشتی پایین را داشته باشند، بدون شک تخلیه مواد سمی، قابل اشتعال و انفجاری در دستگاه را تا حد زیادی کاهش می دهد و از ایجاد آتش سوزی، انفجار، مسمومیت و غیره جلوگیری می کند. توسط نشتی دریچه یک حادثه تهدید کننده زندگی رخ می دهد. در مقایسه با شیر دم، شیر کم نشتی که مطابق با استانداردهای ISO15848 و SHELL MESC SPE 77/31 است، ساختار ساده‌تری دارد و ساخت آن آسان‌تر است و هزینه آن حدود 10 تا 20 درصد بیشتر از همه منظوره است. دریچه ها

6. نتیجه گیری

هنگام انتخاب سطح آب بندی و نشتی مجاز مشخص شده باید توجه داشت که نشتی محیط بین سطوح آب بندی در شیر فشار قوی باعث فرسایش سطح می شود. در صورت نشتی محیط خورنده، فلز در محل نشتی خورده می شود. با افزایش شکاف نشتی، نشتی نیز به سرعت افزایش می یابد و شیر از بین می رود. بنابراین، برای دریچه هایی که در شرایط فشار بالا یا محیط خورنده کار می کنند، باید الزامات بالاتری از لحاظ اطمینان از سفتی ارائه شود. در خطوط لوله انتقال مواد قابل اشتعال، مواد منفجره و سمی، نشت محیط بین سطوح آب بندی شیر ممکن است باعث آسیب شخصی، خسارات اقتصادی و حتی حوادث شود. بنابراین، برای شیرهایی که مواد قابل اشتعال، مواد منفجره و سمی را حمل می کنند، الزامات آب بندی باید به طور منطقی با توجه به سطح خطر رسانه ارائه شود.

هر آب بندی گاهی اوقات می تواند مقدار کمی نشتی ایجاد کند و اگر این نشتی عملاً کارساز نباشد، می توان آن را یک آب بندی محکم در نظر گرفت. استاندارد فنی ساخت شیر ​​معمولاً تصریح می کند که هنگام آزمایش آب بندی فلز به فلز برای عملکرد آب بندی در حالت بسته، مقدار مشخصی نشتی مجاز است. برای اطمینان از عملکرد آب‌بندی بالای شیر، سطح آب‌بندی باید با دقت آسیاب شود تا فشار مخصوص روی سطح آب‌بندی افزایش یابد، اما کمتر از فشار مجاز مجاز مواد سطح آب‌بندی باشد و در عین حال، سفتی سازه باید بهبود یابد. تجربه استفاده از شیر نشان می دهد که در بسیاری از موارد، الزامات بیش از حد برای عملکرد آب بندی شیر غیرضروری است، زیرا برخی شرایط کاری به طور کامل اجازه نشتی کمی از محیط را می دهد، زیرا این نشتی کافی نیست. استفاده از شیر را تحت تأثیر قرار می دهد. برعکس، بهبود عملکرد آب بندی این شیرها فرآیند ساخت را پیچیده می کند، هزینه ها را افزایش می دهد و ضایعات غیر ضروری ایجاد می کند. طراحی ساختاری و ساخت خود شیر بیشترین تأثیر را بر نشتی خارجی دارد. شیرهای کم نشتی الزامات سخت گیرانه تری در طراحی، ساخت و پردازش اجزای کلیدی مانند بدنه سوپاپ، میل سوپاپ و جعبه پرکننده دارند، مانند:

(1) کیفیت بدنه دریچه و پوشش دریچه، به ویژه هنگام آهنگری یا ریخته گری، باید از عیوب مانند تا شدن، ورود سرباره، منافذ، تخلیه بافت، ترک های پنهان و ترکیب ناهموار جلوگیری کند.

(2) کیفیت پردازش قطعات در اتصال بین میل سوپاپ و بدنه سوپاپ، به ویژه ناهمواری میل سوپاپ و جعبه پر کردن، صاف بودن ساقه سوپاپ، عمودی سوراخ جعبه پر کردن کاپوت و دقت ماشینکاری

(3) ساختار جعبه پر کردن شیر انتخاب شده است. از آنجایی که مهر و موم در ساقه سوپاپ یک مهر و موم دینامیک است، بسته بندی به راحتی در طول فرآیند چرخش یا لغزش میل سوپاپ پوشیده می شود. مهر و موم مخصوص بسته بندی کم نشتی و ترکیبات مهر و موم بسته بندی باید انتخاب شوند و بسته بندی و بسته بندی باید به شدت کنترل شوند. ترخیص ساقه، پاکسازی جعبه بسته بندی و پر کردن.

به طور خلاصه، انتخاب انواع شیرها نه تنها باید شرایط فرآیند و مشخصات استاندارد را برآورده کند، بلکه باید شرایط عملیاتی مختلف را نیز به طور کامل در نظر گرفت. در طراحی مهندسی، درجه آب بندی شیر باید مطابق با اصول ایمنی، عقلانیت و صرفه جویی انتخاب شود.