Spécifications de test d'incendie API pour les vannes : API 607 VS API 6FA

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Les vannes utilisées dans certaines industries, telles que l'industrie pétrochimique, présentent un risque potentiel d'incendie et doivent être spécialement conçues pour leur permettre de conserver certaines performances d'étanchéité et de fonctionnement sous un incendie à haute température. Un test de sécurité incendie est une méthode importante pour mesurer la résistance au feu de la vanne. À l'heure actuelle, il existe plusieurs organisations qui fournissent des procédures
pertinents pour tester les équipements pétrochimiques pour leur fonctionnalité lorsqu'ils sont exposés au feu comme API, ISO, EN, BS ect, dont ils diffèrent légèrement dans les méthodes de test et les spécifications. Aujourd'hui, nous apprenons ici les exigences relatives aux tests de résistance au feu API, notamment API 607, API 6FA, API 6FD. Il s'agit de tests de sécurité incendie pour les vannes 6D et 6A.

Test d'incendie API 607-2010 pour les vannes quart de tour et les vannes équipées de sièges non métalliques tels qu'un robinet à tournant sphérique, une vanne papillon, un robinet à boisseau. Les exigences en matière d'essais au feu pour les actionneurs (par exemple électriques, pneumatiques, hydrauliques) autres que les actionneurs manuels ou autres mécanismes similaires (lorsqu'ils font partie de l'ensemble de vanne normal) ne sont pas couvertes par cette norme. L'API 6FA s'applique aux vannes quart de tour à siège souple telles que couvertes par l'API 6D et l'API 6A. Les vannes de canalisation comprennent les vannes à boisseau sphérique et à boisseau sphérique, par exemple, les vannes à boisseau sphérique, les robinets-vannes, les robinets à tournant sphérique, mais les clapets anti-retour ne sont pas inclus et l'essai au feu pour vérifier vannes est spécifié dans l'API 6FD. API 6A est la norme pour les soupapes de sécurité des têtes de puits et des équipements d'arbre, correspondant à la norme ISO 10423 et API 6D est la norme pour les vannes à bille de ligne, correspondant à la norme ISO 14316.

 

Comparaison de l'API 607 et de l'API 6FA

spécification API 607, 4ème API6FA
Portée

 

 DN pour tous

PN≤ANSI CL2500

 DN pour tous
Scellage Scellé souple Non spécifié
Mettre fin à la connexion ANSI ANSI
Matériau du corps Non spécifié Non spécifié
Liquide d'essai Eau Eau
Position du ballon Fermé Fermé
Position de la tige Horizontal Horizontal
Température 760-980℃ de flamme

≥650℃ du corps

 760-980℃ de flamme

≥650℃ du corps
Période de brûlure 30 minutes 30 minutes
Pression pendant la période de combustion Acc. à la pression nominale

par exemple ANSI 600 = 74,7 bars

 Acc. à la pression nominale

par exemple ANSI 600 = 74,7 bars
Test d'étanchéité pendant la période de combustion, interne N'incluez pas les normes de l'entreprise telles que EXXON, SNEA, etc. Max 400 ml * pouce/min
Test d'étanchéité pendant la période de combustion, externe Max 100 ml * pouce/min Max 100 ml * pouce/min

 

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Qu'est-ce qu'un purgeur de vapeur ?

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Les purgeurs de vapeur sont un type de vanne qui évacue automatiquement les condensats, l'air et le dioxyde de carbone des équipements de chauffage ou des conduites de vapeur tout en minimisant les fuites de vapeur. Les pièges permettent un chauffage uniforme des équipements ou des canalisations pour éviter les effets de coups de bélier dans les canalisations de vapeur. Selon leurs mécanismes ou principes de fonctionnement, les purgeurs de vapeur peuvent être divisés en purgeurs à boule flottante, purgeurs thermostatiques, purgeurs thermodynamiques, etc. Différents types de pièges peuvent être utilisés pour évacuer la même quantité de condensat sous une certaine différence de pression, chaque piège a ses propres avantages et la plage d'utilisation la plus appropriée dépend de sa température, de sa densité et de sa pression.

Facteurs à prendre en compte dans le choix d'un purgeur de vapeur

  • Drainer l'eau

Les déplacements du purgeur sont la consommation de vapeur par heure multipliée par l'eau de condensation maximale (2 à 3 fois le multiplicateur choisi). Lorsque l'équipement de chauffage à vapeur commence à transporter de la vapeur, le purgeur de vapeur doit évacuer rapidement l'air et l'eau condensée à basse température pour permettre à l'équipement de fonctionner progressivement et normalement. L'air, les condensats à basse température et la pression d'entrée plus faible entraînent un fonctionnement en surcharge du piège lorsque la chaudière démarre, les exigences du piège sont supérieures au fonctionnement normal du déplacement de grande taille, donc choisissez généralement l'eau de vidange conformément aux 2-3 fois du purgeur de vapeur. Cela garantit que le piège évacue en temps opportun l'eau condensée et améliore l'efficacité thermique.

  • Différence de pression de service

La pression nominale du purgeur de vapeur et la pression de service diffèrent différemment car la pression nominale se réfère au niveau de pression du corps du purgeur de vapeur, de sorte que l'ingénieur ne peut pas choisir le purgeur de vapeur en fonction de la pression nominale, mais de la différence de pression de service. La différence de pression de travail est égale à la pression de travail devant le purgeur moins la contre-pression à la sortie du purgeur. La contre-pression de sortie est nulle lorsque le condensat est évacué dans l'atmosphère derrière le purgeur. Si les condensats évacués par le purgeur sont collectés à ce moment, la contre-pression de sortie du purgeur est égale à la résistance du tuyau de retour + la hauteur de levage du tuyau de retour + la pression dans le deuxième évaporateur (réservoir de retour).

  • Température de fonctionnement

L'ingénieur doit sélectionner le purgeur de vapeur qui répond aux exigences en fonction de la température maximale de la vapeur. La température maximale de la vapeur dépassant la température de la vapeur saturée correspondant à la pression nominale est appelée vapeur surchauffée. À ce stade, le purgeur bimétallique spécial pour vapeur surchauffée à haute température et pression peut être un meilleur choix.

Le piège du surchauffeur offre deux avantages évidents : le premier est qu'il peut être utilisé comme piège collecteur de surchauffeur ; l'autre protège le tube du surchauffeur pour éviter toute surchauffe lors du démarrage et de l'arrêt du four. Une fois démarrée ou arrêtée, la vanne principale est en état de fermeture. S'il n'y a pas de refroidissement du flux de vapeur dans le tube du surchauffeur, la température de la paroi du tube augmentera, ce qui peut provoquer la combustion du tube du surchauffeur dans des cas graves. À ce moment, ouvrez la vanne de débit pour évacuer la vapeur afin de protéger le surchauffeur.

  • Connexions

Le diamètre de raccordement du siphon est équivalent à la taille de l'eau d'évacuation. La capacité du purgeur de vapeur avec le même diamètre peut varier considérablement. Par conséquent, la taille du déplacement maximal et le diamètre du tuyau de condensat ne peuvent pas être utilisés pour sélectionner le purgeur.

 

Comment fonctionne le réducteur de pression de vapeur ?

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Les réducteurs de pression de vapeur sont des vannes qui contrôlent avec précision la pression en aval de la vapeur et ajustent automatiquement le degré d'ouverture de la vanne pour permettre à la pression de rester inchangée même lorsque le débit fluctue à cause des pistons, des ressorts ou des diaphragmes. Le réducteur de pression adopte les pièces d'ouverture et de fermeture dans le corps de la vanne pour ajuster le débit du fluide, réduire la pression du fluide et ajuster le degré d'ouverture des pièces d'ouverture et de fermeture à l'aide de la pression derrière la vanne, de sorte que le la pression derrière la vanne reste dans une certaine plage, en cas de changements constants de la pression d'entrée pour maintenir la pression de sortie dans la plage définie. Il est important de choisir le bon type de soupape de surpression de vapeur. Savez-vous pourquoi la vapeur doit être réduite en pression ?

La vapeur provoque parfois de la condensation et l'eau condensée perd moins d'énergie à basse pression. La vapeur après décompression réduit la pression du condensat et évite le flash vapeur lors de son évacuation. La température de la vapeur saturée est liée à la pression. Dans le processus de stérilisation et le contrôle de la température de surface du séchoir à papier, des soupapes de surpression sont nécessaires pour contrôler la pression et contrôler davantage la température. Certains systèmes utilisent de l'eau de condensat à haute pression pour produire de la vapeur de flash à basse pression afin d'atteindre l'objectif d'économie d'énergie lorsque la vapeur de flash est insuffisante ou que la pression de la vapeur dépasse la valeur définie, ce qui nécessite un réducteur de pression.
La vapeur a une enthalpie plus élevée à basse pression. La valeur d'enthalpie à 2,5 MPa est de 1 839 kJ/kg, et celle à 1,0 MPa est de 2 014 kJ/kg lorsque la vanne de vapeur basse pression est nécessaire pour réduire la charge de vapeur de la chaudière. La vapeur à haute pression peut être transportée par des conduites de même calibre, plus denses que la vapeur à basse pression. Pour le même diamètre de tuyau avec des pressions de vapeur différentes, le débit de vapeur peut être différent, par exemple, le débit de vapeur dans un tuyau DN50 à 0,5 MPa est de 709 kg/h, tandis que celui à 0,6 MPa est de 815 kg/h. De plus, cela peut réduire l'apparition de vapeur humide et améliorer la sécheresse de la vapeur. Le transport de vapeur à haute pression réduira la taille du pipeline et réduira les coûts, ce qui convient au transport longue distance.

Les types de réducteur de pression vapeur

Il existe de nombreux types de réducteurs de pression de vapeur, ils peuvent être divisés en réducteur de pression à action directe, réducteur de pression à piston, réducteur de pression piloté et réducteur de pression à soufflet selon leur structure.
Le réducteur de pression à action directe est doté d'un diaphragme plat ou d'un soufflet et n'a pas besoin d'installer de conduites de détection externes en aval car il est indépendant. C'est l'un des réducteurs de pression les plus petits et les plus économiques, conçu pour les fluides à faible débit et à charge stable. La précision des soupapes de sûreté à action directe est généralement de +/-10% du point de consigne en aval.

Lorsque la taille du réducteur ou la pression de sortie est plus grande, avec le ressort de régulation de pression, ajuster directement la pression augmentera inévitablement la rigidité du ressort, le débit change lorsque la fluctuation de la pression de sortie et la taille de la vanne augmenteront. Ces inconvénients peuvent être surmontés par l'utilisation de réducteurs de pression pilotés, adaptés aux tailles de 20 mm ou plus, aux longues distances (moins de 30 m), aux endroits dangereux, aux endroits élevés ou où le réglage de la pression est difficile.
L'utilisation du piston comme pièces de fonctionnement de la vanne principale pour assurer la stabilité de la pression du fluide, la soupape de surpression à piston convient à une utilisation fréquente du système de tuyauterie. À partir de la fonction et des applications ci-dessus, l'objectif des réducteurs de pression peut être résumé comme « stabilisation de la pression, déshumidification, refroidissement » dans le système à vapeur. Le réducteur de pression de vapeur pour le traitement de décompression est essentiellement déterminé par les caractéristiques de la vapeur elle-même, ainsi que par les besoins du fluide.

L’analyse d’étanchéité de la vanne cryogénique GNL

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Les vannes cryogéniques sont principalement concentrées dans les pièces liquéfiées et les pièces de stockage de GNL pour les usines de liquéfaction de gaz naturel. En statistique approximative, il existe environ 2 000 vannes cryogéniques disponibles dans les stations de réception de GNL (grandes stations d'une capacité de réception de plus de 2 millions de tonnes/an), représentant plus de 901 TP3T de l'ensemble des vannes. Parmi elles, il y a environ 700 vannes de petite taille, tandis que les autres sont des vannes haute pression et de grand diamètre.

Le GNL a un petit poids moléculaire, une faible viscosité, une forte perméabilité, une fuite facile, inflammable et explosif qui nécessite une étanchéité élevée de la vanne, ainsi qu'une électricité statique, une prévention des incendies et une protection contre les explosions. Les joints jouent un rôle central dans le maintien du fonctionnement des vannes. Aujourd'hui, nous analysons les exigences d'étanchéité de vannes cryogéniques dans le système GNL.

 

Joint de tige

Le joint de tige des vannes cryogéniques est généralement une garniture. Les charges courantes sont le PTFE, la corde d'amiante PTFE imprégnée et le graphite flexible. Pour garantir ses performances d'étanchéité cryogénique, une combinaison de double garniture à joint souple et à joint dur est souvent utilisée, une double garniture avec un anneau d'isolation intermédiaire (mélange résistant aux basses températures et aux hautes températures) et le dispositif de charge élastique supplémentaire. Dispositif de charge élastique tel qu'un joint à ressort à disque, de sorte que la garniture dans la force de pré-serrage à basse température puisse être compensée en continu, afin de garantir les performances d'étanchéité de la garniture pendant une longue période.

Les fuites de vannes sont divisées en fuites internes et fuites externes. La fuite externe est plus dangereuse en raison de la nature inflammable et explosive du GNL. Les fuites du joint de tige constituent une source potentielle majeure de fuite externe. Le joint de tige de vanne cryogénique peut être une structure de joint à soufflet métallique, qui peut fonctionner à des températures élevées et à basse température. Par rapport aux garnitures mécaniques, le joint à soufflet présente les avantages d'une fuite nulle, d'un contact, d'un frottement, d'une usure nulle, etc., ce qui peut réduire efficacement les fuites de fluide au niveau de la tige de la vanne et améliorer la fiabilité et la sécurité des vannes cryogéniques.

 

Joint de bride

Le matériau idéal du joint d’étanchéité cryogénique est souple à température ambiante, résilient à basse température, avec un faible coefficient de dilatation linéaire et une certaine résistance mécanique. Le joint de bride médiane de la vanne cryogénique est constitué d'un anneau en acier inoxydable et de graphite flexible. À basse température, le joint d'étanchéité est plus petit que la réduction, ce qui peut provoquer une fuite du fluide.

 

Attaches

Des fixations en acier inoxydable austénitique doivent être sélectionnées pour garantir la résistance aux chocs à basse température dans des conditions de travail du GNL. Il est nécessaire de procéder à un écrouissage et au bisulfure de molybdène sur la partie du filetage en raison de la faible limite d'élasticité de l'acier inoxydable austénitique.

Les goujons entièrement filetés sont souvent utilisés pour les fixations de valves. Afin d'améliorer les propriétés mécaniques, un traitement thermique de mise en solution des matières premières (Classe 1), un recuit de traitement thermique en solution finale (Classe 1A), un recuit de traitement thermique en solution finale et un durcissement par traction (Classe 2) peuvent être effectués pour les fixations en acier inoxydable austénitique. Les fixations en acier inoxydable austénitique de 304, 321, 347 et 316 inférieures à 1/2 po (12,5 mm) doivent être utilisées à des températures supérieures à -200 ℃. Si un traitement thermique de mise en solution ou un écrouissage a été effectué, l'essai d'impact à basse température n'est pas requis, sinon il doit être effectué.

Les fixations sont sujettes à la rupture par fatigue sous charge alternée. Des clés dynamométriques doivent être utilisées en fonctionnement réel pour garantir une force uniforme sur chaque boulon et éviter les fuites causées par une force excessive sur un seul boulon.

Qu'est-ce que la valve d'inertage à l'azote ?

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La vanne d'inertage d'azote, également appelée vanne de remplissage d'azote ou vanne « d'appoint », est la vanne qui remplit l'espace vide d'un réservoir de stockage de liquide avec de l'azote gazeux. Le dispositif de joint d'azote est principalement monté sur le dessus du réservoir de stockage pour contrôler la pression micro-positive du réservoir de stockage, isoler le fluide de l'extérieur, réduire la volatilisation du fluide et protéger le réservoir de stockage. La vanne d'inertie à l'azote utilise l'énergie du fluide lui-même comme source d'énergie sans énergie supplémentaire. La précision de contrôle de la vanne est environ deux fois supérieure à celle de la vanne de régulation de pression générale, avec un rapport de différence de pression important (tel que 0,8 Mpa devant la vanne et 0,001 Mpa derrière la vanne). C'est pratique, rapide, particulièrement adapté au contrôle du gaz à micro-pression, qui peut être réglé en continu en état de fonctionnement. La vanne d'inertie du réservoir d'azote à commande automatique a été largement utilisée dans l'approvisionnement continu en gaz naturel, en gaz de ville et dans la métallurgie, le pétrole, l'industrie chimique et d'autres industries.

Comment fonctionne la vanne d'inertage à l'azote ?

(1) L'étanchéité du piston de fermeture de la soupape d'inertie d'azote dans la salle des soupapes, lorsque la pression du réservoir est supérieure ou égale au point de consigne, la membrane se soulève, fait monter la bague d'étanchéité de la soupape pilote de gaz par le ressort appuyé sur le siège et fermé. contrôler les importations d’azote. Dans le même temps, la pression de la chambre spéciale du noyau de la vanne augmente et, proche de la pression du collecteur d'azote gazeux, la pression traverse les canaux internes de la chambre spéciale du noyau de la vanne à la chambre principale du noyau de la vanne. Équilibre de pression de gaz du tiroir de la vanne principale, hermétiquement fermé sous la double action de la gravité et du ressort.

(2) Soupape d'inertage d'azote à l'état ouvert, lorsque la pression du réservoir est légèrement inférieure à la pression réglée, en raison de la chute de pression d'induction et du déplacement vers le bas, la soupape de guidage d'entraînement est ouverte, l'exportation d'azote à travers la plaque à orifice et la soupape de guidage dans La pression de réservoir à réservoir augmente et la pression de la chambre à gaz chute, l'azote du noyau de la valve pilote passe par les canaux internes du noyau de valve spécial dans la chambre principale du noyau de valve. Étant donné que la surface du piston du noyau de la soupape principale est supérieure à la surface du trou de siège de la soupape principale et qu'en raison du ressort et du poids de la soupape principale, la pression dans la chambre de tiroir spéciale et dans la chambre de tiroir de la soupape principale diminue très peu. lorsque la pression du réservoir est légèrement inférieure au point de consigne, la vanne principale reste fermée et l'azote pénètre dans le réservoir par la vanne d'air.

La vanne d'inertie du réservoir est le composant principal du dispositif d'inertie du réservoir de gaz. Le dispositif d'inertie d'azote est composé d'une vanne de commande, d'un actionneur, d'un ressort de pression, d'un conducteur, d'un tube d'impulsion et d'autres composants, principalement utilisés pour maintenir la pression constante d'azote au sommet du conteneur, particulièrement adapté à toutes sortes de protection d'inertie de gaz de grand réservoir de stockage système. Le dispositif d'alimentation en azote introduit le fluide au point de mesure de pression sur le dessus du réservoir à travers le tube de pression dans le mécanisme de détection pour équilibrer avec le ressort et la précharge. Lorsque la pression dans le réservoir est réduite en dessous du point de consigne de pression du dispositif d'alimentation en azote, l'équilibre est rompu, le conducteur de la vanne est ouvert, de sorte que le gaz devant la vanne passe à travers la soupape de surpression, le papillon des gaz. , dans la chambre à membrane supérieure et inférieure de l'actionneur de vanne principale, le tiroir de vanne principal est ouvert et de l'azote est injecté dans le réservoir ; Lorsque la pression dans le réservoir atteint le point de consigne de pression du dispositif d'alimentation en azote, fermez le noyau de la vanne du conducteur en raison de la force du ressort prédéfinie, fermez la vanne principale et arrêtez l'alimentation en azote en raison de l'action du ressort dans l'actionneur. de la vanne principale.

 

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Qu'est-ce que les vannes à soufflet ?

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La tige de la vanne à soufflet est doublement scellée par le soufflet et la garniture, souvent utilisée là où elle nécessite les performances d'étanchéité strictes de la tige de vanne. Les soufflets métalliques peuvent produire le déplacement correspondant sous l'action de la pression, de la force transversale ou du moment de flexion, et présentent les avantages de résistance à la pression, de résistance à la corrosion, de stabilité de température et de longue durée de vie. Le soufflet peut améliorer les performances d'étanchéité de la tige de vanne et la protéger de la corrosion du milieu, adapté aux milieux de transfert de chaleur de l'industrie du polyester, de l'ultra-vide et de l'industrie nucléaire.

Les fluides toxiques, volatils, radioactifs ou les liquides coûteux qui ne permettent pas de fuite externe par tige alternative sont souvent des chapeaux scellés par soufflet. Cette conception spéciale du chapeau protège la tige et la garniture du contact avec le fluide tout en équipant l'élément d'étanchéité du soufflet d'une conception de boîte de garniture standard ou respectueuse de l'environnement pour éviter les conséquences catastrophiques d'une rupture du soufflet. Par conséquent, les ingénieurs doivent prêter attention aux fuites de la garniture de tige afin d’éviter une défaillance du soufflet. Pour le chlore gazeux humide et d'autres occasions, les exigences ne sont pas particulièrement élevées, une « vanne rotative + garniture à plusieurs étages » peut être utilisée. Tels que la garniture en graphite flexible à plusieurs étages de la vanne de régulation ultra-légère pleine fonction.

Il existe généralement deux types de structure pour les soufflets, soudée et usinée. La hauteur hors tout du soufflet à tige soudée est relativement faible et il a également une durée de vie limitée en raison de son mode de fabrication et de défauts structurels internes ; Le soufflet usiné a une hauteur plus élevée, une fiabilité et une durée de vie plus longue. La pression nominale des joints à soufflet diminue avec l'augmentation de la température. Il comprend une vanne à siège unique à joint à soufflet et une vanne à double siège à joint à soufflet.

Quand le valve scellée par soufflet la fabrication est terminée, elle doit réussir le test de pression 100% et la pression d'essai est 1,5 fois la pression de conception ; lorsqu'il est utilisé pour la vapeur, le test d'étanchéité 100% est indispensable et le niveau d'étanchéité doit être supérieur au niveau 4.

Inspection des vannes à soufflet

  • Inspection des pièces

L'inspection et l'essai des soufflets et de l'ensemble soufflet doivent être divisés en inspection de livraison et inspection de type. Sauf indication contraire, les conditions d'inspection doivent être effectuées dans les conditions d'une température ambiante de 5 ~ 40 ℃, d'une humidité de 20 % ~ 80 % et d'une pression atmosphérique de 86 ~ 106 kPa. Le test de type en prend trois pour le test de cycle, puis prend la valeur minimale pour calculer la durée de vie minimale. Si les trois éprouvettes sont qualifiées, l'essai de type du produit de cette spécification est qualifié. Un des trois éléments n'est pas aux normes. Si deux des trois essais sont sans réserve, l'essai de type est jugé sans réserve. Aucune fuite des résultats de l’inspection n’est considérée comme qualifiée.

  • Essai d'étanchéité

L'ensemble soufflet et la tige de vanne ont été assemblés par soudage selon des méthodes de soudage à l'arc sous argon. Le test de fuite de gaz a été effectué à 0,16 MPa sous une pression atmosphérique standard et à une température ambiante de 20 ℃ pendant 3 minutes. Le test a été effectué dans le réservoir d’eau et le résultat a été qualifié de fuite invisible.

  • L'ensemble du test de la machine

Avant l'assemblage, les bavures doivent être enlevées et toutes les pièces et cavités du corps doivent être nettoyées. Après l'assemblage, l'ensemble de la vanne doit être inspecté et testé. Le résultat du test est qualifié car l'ensemble de la vanne, le polissage de la surface, le nettoyage, le polissage, la peinture et l'emballage sont autorisés.