Van là một thành phần quan trọng trong hệ thống đường ống của nhà máy lọc hóa dầu. Nó có nhiều loại và số lượng lớn. Nó là một trong những nguồn rò rỉ chính trong nhà máy. Vì vậy, các yêu cầu về rò rỉ của van là rất quan trọng. Hiệu suất làm kín của van đề cập đến khả năng của các bộ phận làm kín của van để ngăn chặn sự rò rỉ của môi chất.
Các bộ phận làm kín chính của van là: bề mặt ăn khớp giữa bộ phận đóng mở và bệ van, sự ăn khớp giữa bao với thân van và hộp nhồi, và mối liên kết giữa thân van và nắp van. Rò rỉ đầu tiên được gọi là rò rỉ bên trong, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng của van cắt môi chất và hoạt động bình thường của thiết bị. Rò rỉ ở hai vị trí sau gọi là rò rỉ bên ngoài, tức là môi chất rò rỉ từ bên trong van ra bên ngoài van, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất an toàn, gây mất phương tiện làm việc, thiệt hại về kinh tế của doanh nghiệp, môi trường. ô nhiễm và tai nạn sản xuất trong các trường hợp nghiêm trọng. Đặc biệt đối với môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao, dễ cháy, nổ, độc hại hoặc ăn mòn, rò rỉ bên ngoài của van là hoàn toàn không được phép, vì hậu quả nghiêm trọng hơn rò rỉ bên trong, vì vậy van phải có hiệu suất làm kín đáng tin cậy để đáp ứng yêu cầu của nó. Các yêu cầu về rò rỉ trong điều kiện làm việc.
1 Tiêu chuẩn phân loại của cấp làm kín van ở nước tôi
Hiện tại, các tiêu chuẩn phân loại cấp độ làm kín van được sử dụng phổ biến hơn ở nước tôi chủ yếu bao gồm hai tiêu chuẩn sau.
1.1 Phân loại cấp độ làm kín của van theo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc Tiêu chuẩn quốc gia GB / T 13927 "Thử nghiệm áp suất cho van công nghiệp".
1.2 Phân loại cấp độ làm kín van theo tiêu chuẩn ngành máy móc Trung Quốc Tiêu chuẩn ngành máy móc JB / T 9092 "Kiểm tra và thử nghiệm van".
2 Tiêu chuẩn phân loại quốc tế cho các cấp làm kín van
Hiện nay, các tiêu chuẩn phân loại cấp độ làm kín van thường được sử dụng chủ yếu là năm tiêu chuẩn sau.
2.1 Phân loại các cấp làm kín van ở Liên Xô cũ
Để lựa chọn sản phẩm theo mức độ làm kín của van và mục đích sử dụng, người ta phân loại van theo mức độ làm kín.
2.2 Phân loại cấp độ làm kín van của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO5208 "Thử nghiệm áp suất của van kim loại dùng cho van công nghiệp".
2.3 Phân loại của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ (APl) về cấp độ làm kín của van tiêu chuẩn API của Viện Dầu khí Hoa Kỳ 598--2004 "Kiểm tra và Kiểm tra Van".
2.4 Phân loại của Hiệp hội tiêu chuẩn hóa các nhà sản xuất van và phụ tùng của Hoa Kỳ (MSS) về cấp độ niêm phong của van.
(1) Trong trường hợp nhựa hoặc cao su được sử dụng cho một trong các bề mặt làm kín của cặp làm kín van, không được có sự rò rỉ nhìn thấy được trong suốt thời gian thử nghiệm làm kín.
(2) Rò rỉ tối đa cho phép ở mỗi bên khi đóng phải là: chất lỏng có kích thước danh nghĩa (DN) trên mm, 0. 4 ml mỗi giờ; khí là kích thước danh nghĩa (DN) trên mm, 120 ml mỗi giờ.
(3) Độ rò rỉ cho phép của van một chiều có thể tăng lên 4 lần.
2.5 Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ / Tiêu chuẩn Viện Dụng cụ Hoa Kỳ (ANSI / FCI) phân loại cấp niêm phong van điều khiển
Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ Hiệp hội nhạc cụ Hoa Kỳ Tiêu chuẩn ANSI / FCI 70-2 (ASME B16.104) "Rò rỉ ở chỗ ngồi của van điều khiển".
2.6 Phân loại các cấp làm kín van theo tiêu chuẩn EU
Tiêu chuẩn Châu Âu EN 12266-1 "Thử nghiệm Van Công nghiệp" Phần l. Kiểm tra áp suất, phương pháp thử và tiêu chí chấp nhận - Yêu cầu bắt buộc.
3 Lựa chọn các cấp làm kín van
3.1 Lựa chọn các cấp làm kín van trong nước
(1) Tiêu chuẩn quốc gia GB / T13927 ((Thử nghiệm áp suất van công nghiệp) được thực hiện vào ngày 1 tháng 7 năm 2009 được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn Châu Âu ISO 5208. Nó phù hợp cho các van kim loại công nghiệp, bao gồm van cổng, van cầu, van một chiều , cocks Kiểm tra và thử áp suất của van, van bi và van bướm. Việc phân loại và mức rò rỉ tối đa cho phép của thử nghiệm làm kín giống như quy định trong ISO 5208. Tiêu chuẩn này là bản sửa đổi của GB / T13927 (Thử nghiệm áp suất chung của van, So với GB / T13927, Sáu cấp độ mới AA, CC, E, EE, F và G. Phiên bản mới của tiêu chuẩn quy định rằng "việc lựa chọn cấp độ rò rỉ phải là một trong những yêu cầu nghiêm ngặt hơn trong tiêu chuẩn sản phẩm van liên quan hoặc hợp đồng đặt hàng. Nếu tiêu chuẩn sản phẩm hoặc hợp đồng đặt hàng yêu cầu Nếu không có quy định đặc biệt, van bịt kín đàn hồi phi kim loại phải phù hợp với các yêu cầu cấp A và van phụ kín bằng kim loại phải phù hợp với e với các yêu cầu cấp D. "Thông thường, van cấp D phù hợp với van thông thường và các van quan trọng hơn nên sử dụng mức rò rỉ cấp D trở lên.
(2) Tiêu chuẩn ngành cơ khí JB / T 9092 "Kiểm tra và kiểm tra van" là một bản sửa đổi cho ZB J16006. Sự rò rỉ tối đa cho phép của kiểm tra niêm phong dựa trên API tiêu chuẩn của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ 598--1996. Nó phù hợp để kiểm tra và thử nghiệm áp suất các van cho ngành dầu khí, bao gồm các cặp làm kín bằng kim loại, các cặp làm kín đàn hồi và các cặp làm kín phi kim loại (như gốm sứ), van cổng, van cầu, van phích cắm, van bi, van một chiều và bướm van. Hiện tại GB / T 9092 đang được sửa đổi.
(3) Cần chú ý đến thiết kế kỹ thuật: tiêu chuẩn quốc gia GB / T19672 (Điều kiện kỹ thuật cho van đường ống) được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn Châu Âu ISO 14313 và tiêu chuẩn API 6D của Viện Dầu khí Hoa Kỳ. "Van đường ống" được pha chế theo tiêu chuẩn Châu Âu ISO 14313. Tiêu chí chấp nhận đối với rò rỉ van trong GB / T 19672 và GB / T 20173 cũng giống như yêu cầu loại A và loại D của ISO 5208. Do đó, có trình độ thiết kế kỹ thuật cao. Khi rò rỉ tiêu chuẩn được yêu cầu, nó phải được đưa ra trong hợp đồng đặt hàng.
3.2 Lựa chọn các cấp làm kín van nước ngoài
(1) Việc phân loại các cấp làm kín van ở Liên Xô cũ chủ yếu được sử dụng trong những năm 1950. Với sự tan rã của Liên Xô cũ, hầu hết các nước không sử dụng cách phân loại cấp độ niêm phong này mà sử dụng các loại phớt tiêu chuẩn Châu Âu và Mỹ.
Phân loại con dấu. Phân loại cấp niêm phong tiêu chuẩn Châu Âu EN 12266-1 phù hợp với các quy định của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế ISO 5208, nhưng thiếu ba cấp AA, CC và EE. So với phiên bản 1999, ISO 5208 đã bổ sung thêm sáu cấp mới: AA, CC, E, EE, F và G. Tiêu chuẩn ISO 5208 đưa ra sự so sánh của một số cấp niêm phong với tiêu chuẩn API 598 và EN 12266.
④. Việc so sánh các cấp làm kín của các kích thước danh nghĩa khác có thể thu được bằng cách tính toán độ rò rỉ theo cỡ.
(2) Tiêu chuẩn của Viện Dầu khí Hoa Kỳ API 598 là tiêu chuẩn kiểm tra và kiểm tra áp suất được sử dụng phổ biến nhất cho van Tiêu chuẩn Mỹ. Tiêu chuẩn MSSSP61 của nhà sản xuất thường được sử dụng để kiểm tra van thép "mở hoàn toàn" và "đóng hoàn toàn", nhưng
Không phù hợp với van điều khiển. Van American Standard thường không sử dụng kiểm tra MSS SP61. API 598 được áp dụng để kiểm tra tính năng làm kín của van được sản xuất theo các tiêu chuẩn API sau:
Van kiểm tra mặt bích, Lug, Wafer và Butt Welded API 594
Van cắm kim loại với kết nối hàn mặt bích, ren và nút API 599
Van cổng thép Globe và van kiểm tra DNl 00 trở xuống cho ngành dầu khí API 602
Van cổng Bonnet có chốt chống ăn mòn với kết nối mặt bích và hàn nút API 603
Van bi kim loại có kết nối mặt bích, ren và hàn nút API 608
Van bướm đôi mặt bích, vấu và van bướm APl609
Cần lưu ý trong thiết kế kỹ thuật: API 598--2004, so với phiên bản năm 1996, hủy kiểm tra và thử nghiệm áp suất của API 600 ((van cổng bằng thép nắp ca-pô có chốt cho ngành dầu khí). API 600-2001 Tiêu chuẩn (ISO {4}}) quy định rằng kiểm tra tính năng làm kín của van đề cập đến ISO 5208, nhưng rò rỉ trong Bảng 17 và Bảng 18 trong tiêu chuẩn cũng giống như được quy định trong tiêu chuẩn API 598--1996 , chứ không phải là phương pháp phân loại của cấp độ niêm phong của ISO5208. Tháng 9 năm 2009 Tiêu chuẩn API 600 được thực hiện vào ngày 13 tháng 1 đã sửa chữa mâu thuẫn này trong ấn bản năm 2001, trong đó quy định rằng kiểm tra tính năng làm kín của van phù hợp với API 598, nhưng ở đó không phải là phiên bản được chỉ định, điều này lại mâu thuẫn với API 598--2004. Do đó, thiết kế kỹ thuật đã chọn API 600 và API 598 kiểm tra hiệu suất niêm phong của nó phải chỉ định phiên bản của tiêu chuẩn để đảm bảo tính đồng nhất của nội dung tiêu chuẩn.
(3) Tiêu chuẩn của Viện Dầu khí Hoa Kỳ API 6D (ISO14313) "Hệ thống truyền tải đường ống-Van đường ống công nghiệp dầu khí" chấp nhận sự rò rỉ của van như sau: "Sự rò rỉ của van kín mềm và van nút kín bằng dầu không được vượt quá ISO 5208 A Loại D (không có rò rỉ nhìn thấy được), rò rỉ của van ghế bằng kim loại không được vượt quá ISO 5208 (1993) Loại D, nhưng theo thử nghiệm làm kín được mô tả trong B.4, rò rỉ không được lớn hơn ISO 5208 ( 1993) Lớp D. lần, trừ khi có quy định khác. " Lưu ý trong tiêu chuẩn: "Các ứng dụng đặc biệt có thể yêu cầu rò rỉ ít hơn ISO 5208 (1993) Loại D ¨J." Do đó, nếu có yêu cầu về rò rỉ cao hơn tiêu chuẩn trong thiết kế kỹ thuật, thì cần đưa ra yêu cầu trong hợp đồng đặt hàng. API 6D --2008 Phụ lục B Yêu cầu thử nghiệm bổ sung quy định các yêu cầu thử nghiệm bổ sung đối với van f J do nhà sản xuất thực hiện khi người mua chỉ định. Thử nghiệm làm kín được chia thành thử nghiệm làm kín khí áp suất thấp và áp suất cao. Thử nghiệm làm kín áp suất cao sử dụng khí trơ làm môi chất thử nghiệm sẽ thay thế thử nghiệm làm kín chất lỏng và thử nghiệm làm kín chất lỏng. Tùy theo loại, đường kính và mức áp suất của van, có thể chọn thử nghiệm làm kín và có thể tham khảo các quy định của tiêu chuẩn ISO 5208. Đối với các van trên đường ống dài GAl và đường ống công nghiệp GCl, nên sử dụng thử nghiệm làm kín áp suất thấp, có thể cải thiện tỷ lệ sản phẩm đủ tiêu chuẩn của van. Khi lựa chọn thử nghiệm làm kín áp suất cao, cần lưu ý rằng sau thử nghiệm làm kín áp suất cao của van làm kín đàn hồi, hiệu suất làm kín của nó trong điều kiện áp suất thấp có thể bị giảm. Các yêu cầu kiểm tra độ kín của van cần được lựa chọn hợp lý theo điều kiện làm việc thực tế của môi chất, có thể giảm giá thành sản xuất van một cách hiệu quả.
4) Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ của Hiệp hội Dụng cụ Hoa Kỳ Tiêu chuẩn ANSI / FCI 70-2 (ASME B16.104) có thể áp dụng cho quy định về mức độ niêm phong của van điều khiển. Thiết kế kỹ thuật phải dựa trên các đặc tính của môi chất và van
Các yếu tố như tần suất đóng mở của cửa nên cân nhắc chọn loại gioăng đàn hồi bằng kim loại hay phớt kim loại. Cấp niêm phong của van điều khiển làm kín bằng kim loại phải được quy định trong hợp đồng đặt hàng. Theo kinh nghiệm, đối với van điều khiển làm kín bằng kim loại, các yêu cầu đối với cấp I, II và III tương đối thấp và chúng ít được sử dụng trong thiết kế kỹ thuật. Nói chung, van điều khiển được làm kín bằng kim loại thường ít nhất là cấp IV và các van điều khiển quan trọng hơn sử dụng cấp V hoặc VI. Thiết kế van điều khiển của hệ thống đèn khò của nhà máy ethylene đáp ứng các yêu cầu của phớt kim loại cấp IV và chạy tốt.
(4) Ngoài ra, cần chú ý đến thiết kế kỹ thuật: API 6D quy định rằng hàm lượng ion clorua của nước được sử dụng trong thử nghiệm làm kín của van thép không gỉ Austenit không được vượt quá 30ug / g, và cả ISO 5208 và API 598 quy định rằng kiểm tra độ kín của van bằng thép không gỉ Austenit Hàm lượng ion clorua của nước được sử dụng không được vượt quá 100ug / g. Do các yêu cầu khác nhau của mỗi tiêu chuẩn, chúng tôi đề nghị rằng hàm lượng ion clorua của nước được sử dụng trong thử nghiệm làm kín phải được quy định rõ ràng trong hợp đồng đặt hàng van.
4 Tiêu chuẩn phân loại của cấp niêm phong van rò rỉ thấp
Van rò rỉ thấp đề cập đến sự rò rỉ nhỏ của van, không thể xác định được bằng các thử nghiệm làm kín áp suất nước và áp suất không khí thông thường, và cần được phát hiện bằng các phương tiện và dụng cụ tiên tiến hơn. Sự rò rỉ nhỏ này của van ra môi trường bên ngoài được gọi là rò rỉ thấp. Hiện nay, các tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến để phát hiện van rò rỉ thấp trên thế giới chủ yếu bao gồm ba tiêu chuẩn sau:
(1) Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ EPA phương pháp 21 "Phát hiện rò rỉ các thành phần hữu cơ dễ bay hơi".
(2) Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO 15848 (Van công nghiệp: Quy trình đo lường, kiểm tra và chất lượng rò rỉ thấp. "
(3) Công ty Dầu Shell SHELL MESC SPE 77/312 "Van công nghiệp: Đo lường mức độ rò rỉ thấp, Hệ thống phân loại, Quy trình kiểm định và Phê duyệt kiểu và Thử nghiệm sản phẩm của Van bật tắt và Van điều khiển".
Tiêu chuẩn EPA Method 21 của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ chỉ quy định phương pháp phát hiện mà không phân loại mức độ rò rỉ. Nó là một tiêu chuẩn và quy định của địa phương và ít được sử dụng hơn. Hai tiêu chuẩn của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế ISO 15848 và SHELL MESC SPE 77/312 của Công ty Dầu Shell đánh giá hoạt động của van từ ba khía cạnh: cấp độ kín, cấp độ bền và cấp nhiệt độ. Cấp độ kín được chia thành ba cấp: A, B và C cho độ rò rỉ của thân van và con dấu thân van. Yêu cầu rò rỉ của đệm kín thân van tiêu chuẩn ISO 15848 là Nhỏ hơn hoặc bằng 50 em3 / m3 và rò rỉ ở thân van có hai tiêu chuẩn. Tất cả đều được tính theo đường kính của thân van.
5 Lựa chọn van rò rỉ thấp
Van kín ống thổi là một loại van có độ rò rỉ thấp. Trước đây, van làm kín ống thổi thường được sử dụng trong các điều kiện làm việc có yêu cầu đặc biệt về mức độ rò rỉ của van. Tuy nhiên, do công việc khó khăn và yêu cầu kỹ thuật cao của van bịt ống thổi, vật liệu ống thổi không thể nội địa hóa hoàn toàn, và chi phí quá cao. , do đó hạn chế việc sử dụng rộng rãi nó trong ngành công nghiệp hóa dầu. Hiện nay, với việc không ngừng nâng cao nhận thức của người dân về an toàn và bảo vệ môi trường, tăng cường hợp tác kỹ thuật với nước ngoài, không ngừng tăng cường sức mạnh kỹ thuật của các nhà sản xuất van trong nước, sự hiểu biết của nhân viên kỹ thuật trong nước về van rò rỉ thấp cũng đã liên tục được cải tiến, làm cho phạm vi ứng dụng của nó không ngừng mở rộng. Nếu các van được lựa chọn cho môi trường dễ cháy, nổ và độc hại trong các doanh nghiệp hóa dầu có thể đáp ứng tiêu chuẩn rò rỉ thấp, điều này chắc chắn sẽ làm giảm đáng kể việc thải ra môi trường độc hại, dễ cháy và nổ trong thiết bị và tránh cháy, nổ, nhiễm độc, v.v. do van rò rỉ. Tai nạn nguy hiểm đến tính mạng xảy ra. So với van ống thổi, van rò rỉ thấp đáp ứng tiêu chuẩn ISO15848 và SHELL MESC SPE 77/31 có cấu trúc đơn giản hơn và dễ sản xuất hơn, đồng thời giá thành của nó cao hơn khoảng 10% đến 20% so với loại van đa năng. van.
6 Kết luận
Khi chọn cấp độ làm kín và độ rò rỉ cho phép quy định, cần lưu ý rằng sự rò rỉ của môi chất giữa các bề mặt làm kín trong van cao áp sẽ gây ra xói mòn bề mặt. Nếu có rò rỉ môi chất ăn mòn, kim loại tại chỗ rò rỉ sẽ bị ăn mòn. Với sự gia tăng của khe hở rò rỉ, sự rò rỉ cũng sẽ tăng nhanh chóng và van sẽ bị hỏng. Vì vậy, đối với van làm việc trong điều kiện môi trường có áp suất cao hoặc môi trường ăn mòn, cần đặt ra các yêu cầu cao hơn về đảm bảo độ kín. Trong các đường ống vận chuyển phương tiện dễ cháy, nổ và độc hại, sự rò rỉ của phương tiện giữa các bề mặt làm kín van có thể gây hại cho cá nhân, thiệt hại kinh tế và thậm chí là tai nạn. Do đó, đối với các van vận chuyển phương tiện dễ cháy, nổ và độc hại, các yêu cầu về niêm phong phải được đưa ra một cách hợp lý tùy theo mức độ nguy hiểm của phương tiện đó.
Bất kỳ vòng đệm nào đôi khi có thể cho phép rò rỉ một lượng nhỏ, và nếu sự rò rỉ này thực sự không hoạt động, nó có thể được coi là một vòng đệm kín. Tiêu chuẩn kỹ thuật chế tạo van thường quy định cho phép một lượng rò rỉ nhất định khi phớt kim loại sang kim loại được thử nghiệm về tính năng làm kín ở trạng thái đóng. Để đảm bảo hiệu suất làm kín cao của van, bề mặt làm kín phải được mài cẩn thận để tăng áp suất riêng trên bề mặt làm kín, nhưng nhỏ hơn áp suất riêng cho phép của vật liệu bề mặt làm kín, đồng thời, độ cứng của kết cấu phải được cải thiện. Kinh nghiệm sử dụng van cho thấy, trong nhiều trường hợp không cần đặt yêu cầu quá cao về hiệu suất làm kín của van, vì một số điều kiện làm việc hoàn toàn cho phép một lượng nhỏ môi chất rò rỉ, vì sự rò rỉ này không đủ để ảnh hưởng đến việc sử dụng van. Ngược lại, việc cải thiện hiệu suất làm kín của các van này làm phức tạp quá trình sản xuất, tăng chi phí và tạo ra chất thải không cần thiết. Bản thân thiết kế và sản xuất cấu trúc của van có tác động rõ ràng nhất đến sự rò rỉ bên ngoài. Van rò rỉ thấp có yêu cầu khắt khe hơn về thiết kế, sản xuất và gia công các thành phần chính như thân van, thân van và hộp nhồi, chẳng hạn như:
(1) Chất lượng của thân van và nắp van, đặc biệt khi rèn hoặc đúc, phải tránh được các khuyết tật như gấp nếp, lẫn xỉ, lỗ rỗng, thoát mô, vết nứt ẩn và thành phần không đồng đều.
(2) Chất lượng gia công của các bộ phận ở chỗ nối giữa thân van và thân van, đặc biệt là độ nhám của thân van và hộp nhồi, độ thẳng của thân van, độ thẳng đứng của lỗ hộp nhồi nắp ca-pô và độ chính xác gia công.
(3) Kết cấu của hộp nhồi van được chọn. Vì phớt chặn ở thân van là đệm kín động lực nên đệm lót rất dễ bị mòn trong quá trình quay hoặc trượt của trục van. Nên chọn các con dấu đóng gói đặc biệt ít rò rỉ và các tổ hợp con dấu đóng gói, và việc đóng gói và đóng gói phải được kiểm soát chặt chẽ. Giải phóng mặt bằng, đóng gói và làm sạch hộp.
Tóm lại, việc lựa chọn loại van không chỉ cần đáp ứng các điều kiện quy trình và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn mà còn phải xem xét đầy đủ các điều kiện vận hành khác nhau. Trong thiết kế kỹ thuật, cấp làm kín của van cần được lựa chọn để đáp ứng các nguyên tắc an toàn, hợp lý và kinh tế.