Especificación de prueba de fuego API para válvulas: API 607 ​​VS API 6FA

Las válvulas utilizadas en algunas industrias, como la industria petroquímica, tienen el peligro potencial de incendio, deben diseñarse especialmente para que sigan teniendo cierto rendimiento de sellado y rendimiento operativo bajo fuego a alta temperatura. Una prueba de seguridad contra incendios es un método importante para medir la resistencia al fuego de la válvula. En la actualidad, hay varias organizaciones que proporcionan procedimientos.
relevantes para las pruebas de equipos petroquímicos por su funcionalidad cuando se exponen al fuego como API, ISO, EN, BS ect, de los cuales difieren ligeramente en los métodos y especificaciones de prueba. Hoy aquí aprendemos los requisitos para la prueba de resistencia al fuego API, incluidos API 607, API 6FA, API 6FD. Son pruebas de seguridad contra incendios para las válvulas 6D y 6A.

Prueba de fuego API 607-2010 para válvulas de cuarto de vuelta y válvulas equipadas con asientos no metálicos como válvula de bola, válvula de mariposa, válvula de tapón. Los requisitos de prueba de fuego para actuadores (p. Ej., Eléctricos, neumáticos, hidráulicos) que no sean actuadores manuales u otros mecanismos similares (cuando forman parte del conjunto de válvula normal) no están cubiertos por esta norma. API 6FA se aplica a válvulas de asiento blando de un cuarto de vuelta como se cubre en API 6D y API 6A, las válvulas de tubería incluyen válvulas de bola y de tapón, por ejemplo, válvulas de bola, válvulas de compuerta, válvulas de tapón, pero las válvulas de retención no están incluidas y la prueba de fuego para verificación Las válvulas se especifican en API 6FD. API 6A es el estándar para válvulas de seguridad de equipos de árbol y cabeza de pozo, correspondiente a ISO 10423 y API 6D es el estándar para válvulas de bola de línea, correspondiente a ISO 14316.

 

Comparación de API 607 ​​y API 6FA

Especificaciones API 607, 4ed. API 6FA
Lo que hacemos

 

DN para todos

PNâ ‰ ¤ANSI CL2500

DN para todos
Sellado Sellado suave No se especifica
Conexión final ANSI ANSI
Cuerpo material No se especifica No se especifica
Prueba de líquido Agua Agua
Posición de la pelota Cerradas Cerradas
Posición del tallo Horizontal Horizontal
Temperatura 760-980 ℃ de llama

≥650 ℃ de cuerpo

760-980 ℃ de llama

≥650 ℃ de cuerpo

Período de quemado 30 minutos 30 minutos
Presión durante el período de quemado Acc. a la presión nominal

ej. ANSI 600 = 74.7bar

Acc. a la presión nominal

ej. ANSI 600 = 74.7bar

Prueba de fugas durante el período de quemado, interno No incluya estándares de la empresa como EXXON, SNEA, etc. Máx.400 ml * pulgadas / min.
Prueba de fugas durante el período de quemado, externo Máx.100 ml * pulgadas / min. Máx.100 ml * pulgadas / min.

 

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¿Qué es la trampa de vapor?

Las trampas de vapor son un tipo de válvula que descarga automáticamente condensado, aire y gas de dióxido de carbono desde los equipos de calefacción o las líneas de vapor mientras minimiza las fugas de vapor. Las trampas permiten un calentamiento uniforme de los equipos o tuberías para evitar el efecto de golpe de ariete en las tuberías de vapor. Según sus mecanismos o principios operativos, las trampas de vapor se pueden dividir en trampas de vapor de bola flotante, trampas de vapor termostáticas, trampas de vapor termodinámicas, etc. Se pueden usar diferentes tipos de trampas para descargar la misma cantidad de condensado bajo una cierta diferencia de presión, cada trampa tiene sus propias ventajas y el rango de uso operativo más adecuado depende de su temperatura, gravedad específica y presión.

Factores al elegir una trampa de vapor

  • Drena el agua sobrante de la ducha

Los desplazamientos de la trampa son el consumo de vapor por hora multiplicado por el agua de condensación máxima (2 a 3 veces el multiplicador seleccionado). Cuando el equipo de calentamiento de vapor comienza a transportar vapor, se requiere la trampa de vapor para descargar rápidamente aire y agua condensada a baja temperatura para que el equipo funcione gradualmente. El aire, el condensado de baja temperatura y la presión de entrada más baja hacen que la operación de sobrecarga de la trampa cuando se enciende la caldera, los requisitos de la trampa sean mayores que la operación normal de desplazamiento, por lo que generalmente elija el agua de drenaje de acuerdo con las 2-3 veces trampa de vapor. Esto asegura que la trampa descargue oportunamente el agua condensada y mejore la eficiencia térmica.

  • Presión de funcionamiento diferencial

La presión nominal de la trampa de vapor y la presión de trabajo difieren de manera diferente porque la presión nominal se refiere al nivel de presión del cuerpo de la trampa de vapor, por lo que el ingeniero no puede elegir la trampa de vapor en función de la presión nominal, sino de la diferencia de presión de trabajo. La diferencia de presión de trabajo es igual a la presión de trabajo frente a la trampa menos la contrapresión de la salida de la trampa. La contrapresión de salida es cero cuando el condensado se descarga a la atmósfera detrás de la trampa. Si el condensado descargado por la trampa se recoge en este momento, la contrapresión de salida de la trampa es igual a la resistencia del tubo de retorno + la altura de elevación del tubo de retorno + la presión en el segundo evaporador (tanque de retorno).

  • Temperatura de trabajo

El ingeniero debe seleccionar la trampa de vapor que cumpla con los requisitos de acuerdo con la temperatura máxima de vapor. La temperatura máxima del vapor que excede la temperatura del vapor saturado correspondiente a la presión nominal se denomina vapor sobrecalentado. En este punto, la trampa especial de vapor bimetálico para vapor sobrecalentado a alta temperatura y presión puede ser una mejor opción.

La trampa de sobrecalentador ofrece dos ventajas obvias: una es que se puede usar como una trampa de encabezado de sobrecalentador; el otro está protegiendo el tubo del sobrecalentador para evitar el sobrecalentamiento al iniciar y detener el horno. Una vez iniciada o detenida, la válvula principal está en estado de cierre. Si no hay enfriamiento por flujo de vapor en el tubo del sobrecalentador, la temperatura de la pared del tubo aumentará, lo que puede causar que el tubo del sobrecalentador se queme en casos graves. En este momento, abra la válvula de flujo para descargar vapor y proteger el sobrecalentador.

  • Conexiones

El diámetro de conexión de la trampa es equivalente al tamaño del agua de drenaje. La capacidad de la trampa de vapor con el mismo diámetro puede variar mucho. Por lo tanto, el tamaño del desplazamiento máximo y el diámetro de la tubería de condensado no se pueden usar para seleccionar la válvula trampa.

 

¿Cómo funciona la válvula reductora de presión de vapor?

Las válvulas de presión reductora de vapor son válvulas que controlan con precisión la presión aguas abajo del vapor y ajustan automáticamente la cantidad de abertura de la válvula para permitir que la presión permanezca sin cambios incluso cuando el caudal fluctúa por pistones, resortes o diafragmas. La válvula reductora de presión adopta las partes de apertura y cierre en el cuerpo de la válvula para ajustar el flujo del medio, reducir la presión del medio y ajustar el grado de apertura de las partes de apertura y cierre con la ayuda de la presión detrás de la válvula, de modo que presión detrás de los restos de válvula en un cierto rango, en el caso de cambios constantes en la presión de entrada para mantener la presión de salida en el rango establecido. Es importante elegir el tipo correcto de válvula de alivio de vapor. ¿Sabes por qué el vapor necesita reducir la presión?

El vapor a veces causa condensación, y el agua condensada pierde menos energía a baja presión. El vapor después de la descompresión reduce la presión del condensado y evita el vapor instantáneo cuando se descarga. La temperatura del vapor saturado está relacionada con la presión. En el control de temperatura del proceso de esterilización y la superficie del secador de papel, se necesitan válvulas de alivio de presión para controlar la presión y controlar adicionalmente la temperatura. Algunos sistemas tienen agua condensada a alta presión para producir vapor flash de baja presión para lograr el propósito de ahorrar energía cuando el vapor flash es insuficiente o la presión del vapor excede el valor establecido donde se necesita una válvula reductora de presión.
El vapor tiene una mayor entalpía a baja presión. El valor de entalpía a 2.5mpa es 1839kJ / kg, y que a 1.0mpa es 2014kJ / kg cuando se necesita la válvula de vapor de baja presión para reducir la carga de vapor de la caldera. El vapor a alta presión puede ser transportado por tuberías del mismo calibre, que son más densas que el vapor a baja presión. Para el mismo diámetro de tubería con diferentes presiones de vapor, se permite que el flujo de vapor sea diferente, por ejemplo, el flujo de vapor en una tubería DN50 a 0.5mpa es 709 kg / h, mientras que en 0.6mpa es 815 kg / h. Además, puede reducir la aparición de vapor húmedo y mejorar la sequedad del vapor. El transporte de vapor a alta presión reducirá el tamaño de la tubería y ahorrará costos, adecuados para el transporte a larga distancia.

Los tipos de válvula reductora de presión de vapor

Existen muchos tipos de válvulas reductoras de presión de vapor, se pueden dividir en válvulas reductoras de presión de acción directa, válvula reductora de presión de pistón, válvula reductora de presión accionada por piloto y válvula reductora de presión de fuelle según su estructura.
válvula reductora de presión de acción directa tiene un diafragma plano o abajo y no necesita instalar líneas de detección externos aguas abajo, ya que es independiente. Es una de las válvulas reductoras de presión más pequeñas y económicas, diseñada para el medio con bajo flujo y carga estable. La precisión de las válvulas de alivio de acción directa es usualmente +/- 10% del punto de ajuste aguas abajo.

Cuando el tamaño de la válvula reductora o la presión de salida es mayor, con el resorte de regulación de presión directamente ajustado, la presión aumentará inevitablemente la rigidez del resorte, el flujo cambia cuando la fluctuación de la presión de salida y el tamaño de la válvula aumentan. Estas desventajas pueden superarse mediante el uso de válvulas reductoras de presión operadas por piloto, que son adecuadas para tamaños de 20 mm o más, para largas distancias (dentro de 30 m), lugares peligrosos, lugares altos o donde el ajuste de presión es difícil.
El uso de pistón como piezas de operación de la válvula principal para garantizar la estabilidad de la presión del fluido, la válvula de alivio de presión del pistón es adecuada para el uso frecuente del sistema de tuberías. A partir de la función y aplicaciones anteriores, el propósito de las válvulas reductoras de presión se puede resumir como “estabilización de presión, deshumidificación, enfriamiento” en el sistema de vapor. Válvula reductora de presión de vapor para el tratamiento de descompresión, básicamente viene determinada por las características del propio vapor, también por las necesidades del medio.

El análisis de sellado de la válvula criogénica de GNL

Las válvulas criogénicas se concentran principalmente en partes licuadas y partes de almacenamiento de GNL para plantas de licuefacción de gas natural. Forme una estadística aproximada, hay alrededor de válvulas criogénicas 2,000 disponibles en estaciones receptoras de GNL (estaciones grandes con una capacidad de recepción de más de 2 millones de toneladas / año), lo que representa más del 90% de todas las válvulas. Entre ellos, hay alrededor de válvulas 700 de tamaño pequeño, mientras que el resto son válvulas de alta presión y gran diámetro.

El GNL tiene un peso molecular pequeño, baja viscosidad, permeabilidad fuerte, fácil de filtrar, inflamable y explosivo que requiere un alto sellado de la válvula, así como electricidad estática, prevención de incendios y protección contra explosiones. Los sellos juegan un papel central en mantener las válvulas en funcionamiento, hoy analizamos los requisitos de sellado de válvulas criogénicas en sistema de GNL.

 

Sello del vástago

El sello del vástago para válvulas criogénicas generalmente está empacando. Los rellenos comunes son PTFE, cuerda de asbesto de PTFE impregnada y grafito flexible. Para garantizar su rendimiento de sellado criogénico, a menudo se usa una combinación de sellado suave y sellado duro con doble empaque, un doble empaque con anillo de aislamiento intermedio (mezcla resistente a baja y alta temperatura) y el dispositivo de carga elástica adicional. Dispositivo de carga elástica, como la junta de resorte de disco, de modo que la empaquetadura en la fuerza de apriete previo a baja temperatura se pueda compensar continuamente, para garantizar el rendimiento de sellado de la empaquetadura durante mucho tiempo.

La fuga de la válvula se divide en fuga interna y fuga externa. La fuga externa es más peligrosa debido a la naturaleza inflamable y explosiva del GNL. La fuga del sello del vástago es una fuente potencial importante de fuga externa. El sello del vástago de la válvula criogénica puede ser una estructura de sello de fuelle metálico, que puede funcionar a altas temperaturas y condiciones de baja temperatura. En comparación con los sellos mecánicos, el sello de fuelle tiene las ventajas de cero fugas, sin contacto, sin fricción, sin desgaste, etc., lo que puede reducir efectivamente la fuga de medio en el vástago de la válvula y mejorar la confiabilidad y seguridad de las válvulas criogénicas.

 

Sello de brida

El material de junta de sellado criogénico ideal es blando a temperatura ambiente, resistente a baja temperatura, con un pequeño coeficiente de expansión lineal y cierta resistencia mecánica. La junta de brida media de la válvula criogénica está hecha de anillo de acero inoxidable y grafito flexible. A bajas temperaturas, el sello de la junta es más pequeño que la reducción, lo que puede causar la fuga del medio.

 

Sujetadores

Los sujetadores austeníticos de acero inoxidable deben seleccionarse para garantizar la resistencia al impacto a baja temperatura en condiciones de trabajo de GNL. Es necesario pasar por el endurecimiento por deformación y el disulfuro de molibdeno a la parte del hilo debido al bajo límite elástico del acero inoxidable austenítico.

Los pernos completamente roscados a menudo se usan para sujetadores de válvulas. Para mejorar las propiedades mecánicas, el tratamiento térmico de solución de materia prima (Class1), el recocido de tratamiento térmico de solución final (Class1A), el recocido de tratamiento térmico de solución final y el endurecimiento por tracción (Class2) se pueden llevar a cabo para sujetadores austeníticos de acero inoxidable. Los sujetadores austeníticos de acero inoxidable de 304, 321, 347 y 316 por debajo de 1 / 2in (12.5mm) se utilizarán a temperaturas superiores a -200 ℃. Si se ha realizado un tratamiento térmico con solución o endurecimiento por deformación, no se requiere la prueba de impacto a baja temperatura; de lo contrario, debe realizarse.

Los sujetadores son propensos a fallas por fatiga bajo carga alterna. Las llaves dinamométricas se deben usar en la operación real para garantizar una fuerza uniforme en cada perno y evitar fugas causadas por una fuerza excesiva en un solo perno.

¿Qué es la válvula de recubrimiento de nitrógeno?

La válvula de recubrimiento de nitrógeno, también conocida como válvula de relleno de nitrógeno o válvula de "reposición", es la válvula que llena el espacio vacío de un tanque de almacenamiento de líquido con gas nitrógeno. El dispositivo de sellado de nitrógeno está montado principalmente en la parte superior del tanque de almacenamiento para controlar la presión micro positiva del tanque de almacenamiento, aislar el medio del exterior, reducir la volatilización del medio y proteger el tanque de almacenamiento. La válvula de recubrimiento de nitrógeno utiliza la energía del medio como fuente de energía sin energía adicional. La precisión de control de la válvula es aproximadamente dos veces mayor que la de la válvula de control de presión general, con una gran relación de diferencia de presión (como 0.8Mpa delante de la válvula y 0.001Mpa detrás de la válvula). Esto es conveniente, rápido, especialmente adecuado para el control de gas a micropresión, que puede configurarse continuamente en el estado de funcionamiento. La válvula de recubrimiento de tanque de nitrógeno controlada automáticamente se ha utilizado ampliamente en el suministro continuo de gas natural, gas urbano y metalurgia, petróleo, industria química y otras industrias.

¿Cómo funciona la válvula de recubrimiento de nitrógeno?

(1) Válvula de recubrimiento de nitrógeno que cierra el pistón sellando en la sala de válvulas, cuando la presión del tanque es mayor o igual al punto de ajuste, la membrana se eleva, hace que el anillo de sellado de la válvula piloto de gas se mueva firmemente hacia arriba por el resorte presionado en el asiento y cerrado para controlar las importaciones de nitrógeno. Al mismo tiempo, la presión de la cámara del núcleo de la válvula especial aumenta y cerca de la presión del colector de gas nitrógeno, la presión a través de los canales internos desde la cámara del núcleo de la válvula especial hasta la cámara del núcleo de la válvula principal. Balance de presión de gas del carrete de la válvula principal, bien cerrado bajo la doble acción de la gravedad y el resorte.

(2) Válvula de recubrimiento de nitrógeno en estado abierto, cuando la presión del tanque es ligeramente más baja que la presión establecida, debido a la caída de presión de inducción y el movimiento hacia abajo, la válvula de guía de accionamiento se abre, el nitrógeno se exporta a través de la placa de orificio y la válvula de guía en al tanque aumenta la presión del tanque, y la presión de la cámara de gas cae, el nitrógeno del núcleo de la válvula piloto a través de los canales internos desde el núcleo de la válvula especial hacia la cámara del núcleo de la válvula principal. Dado que el área del pistón del núcleo de la válvula principal es mayor que el área del orificio del asiento de la válvula principal, y debido al resorte y al peso de la válvula principal, la presión en la cámara especial del carrete y la cámara del carrete de la válvula principal disminuye muy poco Cuando la presión del tanque está ligeramente por debajo del punto de ajuste, la válvula principal permanece cerrada y el nitrógeno ingresa al tanque desde la válvula de aire.

La válvula de recubrimiento del tanque es el componente principal del dispositivo de recubrimiento del tanque de gas. El dispositivo de recubrimiento de nitrógeno está compuesto por una válvula de control, un actuador, un resorte de presión, un conductor, un tubo de pulso y otros componentes, utilizados principalmente para mantener la presión constante de nitrógeno en la parte superior del contenedor, especialmente adecuado para todo tipo de protección contra el gas de tanques de almacenamiento sistema. El dispositivo de suministro de nitrógeno introduce el medio en el punto de medición de presión en la parte superior del tanque a través del tubo de presión en el mecanismo de detección para equilibrarlo con el resorte y la precarga. Cuando la presión en el tanque se reduce por debajo del punto de ajuste de presión del dispositivo de suministro de nitrógeno, el equilibrio se rompe, el conductor de la válvula se abre, de modo que el gas en frente de la válvula pasa a través de la válvula de alivio de presión, la válvula de mariposa , en la cámara de membrana superior e inferior del actuador de la válvula principal, se abre el carrete de la válvula principal y se inyecta nitrógeno en el tanque; Cuando la presión en el tanque sube al punto de ajuste de presión del dispositivo de suministro de nitrógeno, cierre el núcleo de la válvula del conductor debido a la fuerza preestablecida del resorte, y cierre la válvula principal y pare el suministro de nitrógeno debido a la acción del resorte en el actuador de la válvula principal.

 

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¿Qué son las válvulas selladas debajo?

El vástago de la válvula de fuelle está doblemente sellado por el fuelle y la empaquetadura, a menudo se usa donde se necesita el estricto rendimiento de sellado del vástago de la válvula. Los fuelles metálicos pueden producir el desplazamiento correspondiente bajo la acción de presión, fuerza transversal o momento flector, y tienen las ventajas de resistencia a la presión, resistencia a la corrosión, estabilidad a la temperatura y larga vida útil. Los fuelles pueden mejorar el rendimiento de sellado del vástago de la válvula y protegerlo de la corrosión del medio, adecuado para medios de transferencia de calor de la industria del poliéster, ultra vacío y la industria nuclear.

Los medios tóxicos, volátiles, radiactivos o los líquidos costosos que no permiten fugas externas por el vástago alternativo son a menudo un bonete sellado con fuelle. Este diseño especial de bonete protege el vástago y la empaquetadura del contacto con el fluido mientras ajusta el elemento de sello del fuelle con un diseño de caja de empaquetadura estándar o ecológica para evitar las consecuencias catastróficas de la rotura del fuelle. Por lo tanto, los ingenieros deben prestar atención a las fugas en la empaquetadura del vástago para evitar fallas en los fuelles. Para cloro gaseoso húmedo y otras ocasiones, los requisitos no son particularmente altos, se puede usar “válvula rotativa + empaque multietapa”. Como el empaque de grafito flexible de múltiples etapas de la válvula de control ultraligera de función completa.

Por lo general, hay dos tipos de estructura para fuelles, soldados y mecanizados. El fuelle de altura total con vástago soldado es relativamente bajo y también tiene una vida útil limitada debido a su método de fabricación y defectos estructurales internos; El fuelle mecanizado tiene una mayor altura, fiabilidad y mayor vida útil. La presión nominal de los sellos de fuelle disminuye con el aumento de la temperatura. Incluye válvula de asiento único con sello de fuelle y válvula de asiento doble con sello de fuelle.

Cuando el válvula sellada abajo la fabricación se ha completado, debe pasar la prueba de presión 100% y la presión de prueba es 1.5 multiplicada por la presión de diseño; cuando se usa para vapor, la prueba de sellado 100% es esencial y el nivel de sellado debe ser más alto que el nivel 4.

Inspección de la válvula de fuelle

  • Inspección de piezas

La inspección y prueba del conjunto de fuelles y fuelles se dividirá en inspección de entrega e inspección de tipo. A menos que se especifique lo contrario, las condiciones de inspección se llevarán a cabo bajo las condiciones de la temperatura ambiente de 5 ~ 40 ℃, la humedad de 20% ~ 80% y una presión atmosférica de 86 ~ 106 kPa. La prueba de tipo toma tres para la prueba de ciclo y luego toma el valor mínimo para calcular la vida útil mínima del ciclo. Si las tres piezas de prueba están calificadas, la prueba de tipo del producto de esta especificación está calificada. Uno de los tres elementos no está a la altura. Si dos de las tres pruebas no están calificadas, se considera que la prueba de tipo no está calificada. Ninguna fuga de resultados de inspección se considera calificada.

  • Prueba de sellado

El conjunto de fuelle y el vástago de la válvula se combinaron mediante soldadura mediante métodos de soldadura por arco de argón. La prueba de fuga de gas se realizó a 0.16mpa bajo presión atmosférica estándar y la temperatura ambiente de 20 ℃ para 3min. La prueba se realizó en el tanque de agua y el resultado fue calificado para fugas invisibles.

  • Toda la máquina de prueba

Antes del montaje, se deben quitar las rebabas y se deben limpiar todas las partes y cavidades del cuerpo. Después del montaje, se debe inspeccionar y probar toda la válvula. El resultado de la prueba se califica como toda la válvula, se permite el pulido superficial, la limpieza, el pulido, la pintura y el embalaje.