Especificação de teste de incêndio da API para válvulas: API 607 ​​VS API 6FA

As válvulas usadas em algumas indústrias, como a indústria petroquímica, têm o risco potencial de incêndio, devem ser especialmente projetadas para torná-las ainda com certo desempenho de vedação e desempenho operacional sob fogo de alta temperatura. Um teste de segurança contra incêndio é um método importante para medir a resistência ao fogo da válvula. Atualmente, existem várias organizações que fornecem procedimentos
relevantes para o teste de equipamentos petroquímicos por sua funcionalidade quando expostos ao fogo como API, ISO, EN, BS ect, dos quais diferem ligeiramente nos métodos e especificações de teste. Hoje, aqui aprendemos os requisitos para o teste de resistência ao fogo da API, incluindo API 607, API 6FA, API 6FD. São testes à prova de fogo para as válvulas 6D e 6A.

Teste de fogo API 607-2010 para válvulas de um quarto de volta e válvulas equipadas com assentos não metálicos como válvula de esfera, válvula borboleta, válvula de bujão. Os requisitos de teste de incêndio para atuadores (por exemplo, elétricos, pneumáticos, hidráulicos) que não sejam atuadores manuais ou outros mecanismos similares (quando fazem parte do conjunto normal da válvula) não são cobertos por esta norma. A API 6FA se aplica a válvulas de sede macia de quarto de volta, conforme cobertas na API 6D e API 6A, as válvulas de tubulação incluem válvulas de esfera e de bujão, por exemplo, válvulas de esfera, válvulas de gaveta, válvulas de bujão, mas as válvulas de retenção não estão incluídas e o teste de incêndio para verificação válvulas é especificada na API 6FD. API 6A é o padrão para válvulas de segurança para equipamentos de poço e árvores, correspondente à ISO 10423 e API 6D é o padrão para válvulas de esfera linear, correspondente à ISO 14316.

 

Comparação de API 607 ​​e API 6FA

Especificação API 607, 4ed API 6FA
Objetivo

 

DN para todos

PN? ANSI CL2500

DN para todos
De vedação Soft selado Não especificado
Conexão final ANSI ANSI
Material do corpo Não especificado Não especificado
Líquido de teste Água Água
Posição da bola Fechadas Fechadas
Posição da haste Horizontal Horizontal
Temperatura 760-980 ℃ de chama

≥650 ℃ do corpo

760-980 ℃ de chama

≥650 ℃ do corpo

Período de queimadura 30 minutos 30 minutos
Pressão durante o período de queima Acc. para pressionar a classificação

por exemplo, ANSI 600 = 74.7bar

Acc. para pressionar a classificação

por exemplo, ANSI 600 = 74.7bar

Teste de vazamento durante o período de queima, interno Não inclua os padrões da empresa, como EXXON, SNEA etc. Máx. 400 ml * polegada / min
Teste de vazamento durante o período de queima, externo Máx. 100 ml * polegada / min Máx. 100 ml * polegada / min

 

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O que é armadilha de vapor?

Os purgadores de vapor são um tipo de válvula que descarrega automaticamente condensado, ar e gás de dióxido de carbono de equipamentos de aquecimento ou linhas de vapor, minimizando o vazamento de vapor. As armadilhas permitem o aquecimento uniforme de equipamentos ou tubulações para evitar o efeito de golpe de aríete em tubulações de vapor. De acordo com seus mecanismos ou princípios de operação, os purgadores de vapor podem ser divididos em purgadores de esferas flutuantes, purgadores termostáticos, purgadores termodinâmicos e assim por diante. Diferentes tipos de purgadores podem ser usados ​​para descarregar a mesma quantidade de condensado sob uma certa diferença de pressão, cada purgador tem suas próprias vantagens e a faixa de uso operacional mais adequada depende de sua temperatura, gravidade específica e pressão.

Fatores ao escolher uma armadilha de vapor

  • Drenar a água

Os deslocamentos da armadilha são o consumo de vapor por hora multiplicado pela água de condensação máxima (2 a 3 vezes o multiplicador selecionado). Quando o equipamento de aquecimento a vapor começa a transportar vapor, o coletor de vapor é necessário para descarregar rapidamente o ar e a água condensada a baixa temperatura para tornar o equipamento gradualmente normal. Ar, condensado de baixa temperatura e pressão de entrada mais baixa tornam a operação de sobrecarga da armadilha quando a caldeira começou, os requisitos da armadilha do que a operação normal do deslocamento de grandes dimensões; portanto, escolha geralmente a água de drenagem de acordo com as 2-3 vezes armadilha de vapor. Isso garante que a retenção de água condensada seja atempada e melhore a eficiência térmica.

  • Diferencial de pressão operacional

A pressão nominal da armadilha de vapor e a pressão de trabalho diferem de maneira diversa porque a pressão nominal se refere ao nível de pressão do corpo da armadilha de vapor, portanto, o engenheiro não pode escolher a armadilha de vapor com base na pressão nominal, mas no diferencial de pressão de trabalho. A diferença de pressão de trabalho é igual à pressão de trabalho na frente da armadilha menos a contrapressão da saída da armadilha. A contrapressão de saída é zero quando o condensado é descarregado na atmosfera atrás da armadilha. Se o condensado descarregado pela armadilha for coletado neste momento, a contrapressão de saída da armadilha é igual à resistência do tubo de retorno + a altura de elevação do tubo de retorno + a pressão no segundo evaporador (tanque de retorno).

  • Temperatura de trabalho

O engenheiro deve selecionar a armadilha de vapor que atenda aos requisitos de acordo com a temperatura máxima do vapor. A temperatura máxima do vapor que excede a temperatura do vapor saturado correspondente à pressão nominal é denominada vapor superaquecido. Nesse ponto, a armadilha de vapor bimetálica especial para vapor superaquecido a alta temperatura e pressão pode ser uma escolha melhor.

A armadilha do superaquecedor oferece duas vantagens óbvias: uma é que pode ser usada como uma armadilha de cabeçalho do superaquecedor; o outro está protegendo o tubo do superaquecedor para impedir a queima por superaquecimento ao iniciar e parar o forno. Uma vez iniciada ou parada, a válvula principal está em um estado de fechamento. Se não houver resfriamento do fluxo de vapor no tubo do superaquecedor, a temperatura da parede do tubo aumentará, o que pode causar queimaduras no tubo do superaquecedor em casos graves. Nesse momento, abra a válvula de fluxo para descarregar vapor e proteger o superaquecedor.

  • Coneções

O diâmetro da conexão da armadilha é equivalente ao tamanho da água de drenagem. A capacidade da armadilha de vapor com o mesmo diâmetro pode variar bastante. Portanto, o tamanho do deslocamento máximo e o diâmetro do tubo de condensado não podem ser usados ​​para selecionar a válvula de retenção.

 

Como funciona a válvula redutora de pressão de vapor?

As válvulas de pressão redutora de vapor são válvulas que controlam com precisão a pressão a jusante do vapor e ajustam automaticamente a quantidade de abertura da válvula para permitir que a pressão permaneça inalterada, mesmo quando a vazão flutua por pistões, molas ou diafragmas. A válvula redutora de pressão adota as partes de abertura e fechamento no corpo da válvula para ajustar o fluxo do meio, reduzir a pressão do meio e ajustar o grau de abertura das partes de abertura e fechamento com a ajuda da pressão atrás da válvula, de modo que o a pressão atrás da válvula permanece em um determinado intervalo, no caso de alterações constantes na pressão de entrada para manter a pressão de saída no intervalo definido. É importante escolher o tipo certo de válvula de alívio de vapor. Você sabe por que o vapor precisa de redução de pressão?

Às vezes, o vapor causa condensação e a água condensada perde menos energia a baixa pressão. O vapor após a descompressão reduz a pressão do condensado e evita o vapor do flash quando é descarregado. A temperatura do vapor saturado está relacionada à pressão. No processo de esterilização e controle da temperatura da superfície do secador de papel, são necessárias válvulas de alívio de pressão para controlar a pressão e controlar ainda mais a temperatura. Alguns sistemas estão com água condensada de alta pressão para produzir vapor instantâneo de baixa pressão para atingir o objetivo de economizar energia quando o vapor instantâneo é insuficiente ou a pressão do vapor excede o valor definido onde é necessária uma válvula redutora de pressão.
O vapor tem uma entalpia mais alta a baixa pressão. O valor de entalpia em 2.5mpa é 1839kJ / kg, e em 1.0mpa é 2014kJ / kg quando a válvula de vapor de baixa pressão é necessária para reduzir a carga de vapor da caldeira. O vapor de alta pressão pode ser transportado por tubos do mesmo calibre, mais densos que o vapor de baixa pressão. Para o mesmo diâmetro de tubo com pressões de vapor diferentes, é permitido que o fluxo de vapor seja diferente, por exemplo, o fluxo de vapor no tubo DN50 a 0.5mpa é de 709kg / h, enquanto o de 0.6mpa é de 815kg / h. Além disso, pode reduzir a ocorrência de vapor úmido e melhorar a secura do vapor. O transporte a vapor de alta pressão reduzirá o tamanho da tubulação e economizará custos, adequados para o transporte de longa distância.

Os tipos de válvula redutora de pressão de vapor

Existem muitos tipos de válvulas redutoras de pressão de vapor, que podem ser divididas em válvula redutora de pressão de ação direta, válvula redutora de pressão de pistão, válvula redutora de pressão operada por piloto e válvula redutora de pressão de fole, de acordo com sua estrutura.
A válvula redutora de pressão de ação direta tem um diafragma plano ou fole e não precisa instalar linhas de detecção externas a jusante porque é independente. É uma das menores e mais econômicas válvulas redutoras de pressão, projetadas para o meio com baixo fluxo e carga estável. A precisão das válvulas de alívio de ação direta é geralmente +/- 10% do ponto de ajuste a jusante.

Quando o tamanho da válvula redutora ou a pressão de saída é maior, com a mola reguladora de pressão ajustada diretamente, a pressão inevitavelmente aumenta a rigidez da mola, o fluxo muda quando a flutuação da pressão de saída e o tamanho da válvula aumentam. Essas desvantagens podem ser superadas pelo uso de válvulas redutoras de pressão operadas por piloto, adequadas para tamanhos de 20 mm ou mais, para longas distâncias (dentro de 30 m), locais perigosos, altos ou onde é difícil o ajuste da pressão.
O uso do pistão como as principais peças operacionais da válvula para garantir a estabilidade da pressão do fluido, a válvula de alívio da pressão do pistão é adequada para o uso frequente do sistema de tubulação. A partir da função e aplicações acima, o propósito das válvulas redutoras de pressão pode ser resumido como “estabilização de pressão, desumidificação, resfriamento” no sistema de vapor. Válvula redutora de pressão de vapor para tratamento de descompressão, basicamente é determinada pelas características do próprio vapor, também pelas necessidades do meio.

A análise de vedação da válvula criogênica de GNL

As válvulas criogênicas concentram-se principalmente em partes liquefeitas e em peças de armazenamento de GNL para plantas de liquefação de gás natural. Para formar uma estatística aproximada, existem cerca de válvulas criogênicas 2,000 disponíveis nas estações receptoras de GNL (estações grandes com uma capacidade de recebimento superior a 2 milhões de toneladas / ano), representando mais de 90% de todas as válvulas. Entre eles, há cerca de válvulas de tamanho pequeno 700, enquanto o restante são válvulas de alta pressão e diâmetro grande.

O GNL possui um pequeno peso molecular, baixa viscosidade, forte permeabilidade, fácil vazamento, inflamável e explosivo, o que requer alta vedação da válvula, além de eletricidade estática, prevenção de incêndio e proteção contra explosão. As vedações desempenham um papel central em manter as válvulas em funcionamento, hoje analisamos os requisitos de vedação da válvulas criogênicas no sistema de GNL.

 

Selo da haste

A vedação da haste para válvulas criogênicas geralmente é de embalagem. As cargas comuns são PTFE, cabo de amianto impregnado de PTFE e grafite flexível. Para garantir o desempenho da vedação criogênica, freqüentemente é usada uma combinação de vedação dupla e vedação rígida, uma vedação dupla com anel de isolamento intermediário (baixa temperatura e mistura resistente a altas temperaturas) e o dispositivo de carga elástica adicional. Dispositivo de carga elástica, como a junta da mola de disco, para que a gaxeta na força de pré-aperto de baixa temperatura possa ser continuamente compensada, para garantir o desempenho da vedação da gaxeta por um longo tempo.

O vazamento da válvula é dividido em vazamento interno e vazamento externo. O vazamento externo é mais perigoso devido à natureza inflamável e explosiva do GNL. O vazamento do selo da haste é uma importante fonte potencial de vazamento externo. A vedação da haste da válvula criogênica pode ser uma estrutura de vedação de fole metálico, que pode trabalhar em altas temperaturas e condições de baixa temperatura. Comparado aos vedantes mecânicos, o vedante de fole tem as vantagens de vazamento zero, sem contato, sem atrito, sem desgaste e assim por diante, o que pode efetivamente reduzir o vazamento médio na haste da válvula e melhorar a confiabilidade e a segurança das válvulas criogênicas.

 

Vedação de flange

O material ideal da junta de vedação criogênica é macio à temperatura ambiente, resiliente a baixa temperatura, com pequeno coeficiente de expansão linear e certa resistência mecânica. A junta do flange médio da válvula criogênica é feita de anel de aço inoxidável e grafite flexível. Em baixas temperaturas, a vedação da gaxeta é menor que a redução que pode causar o vazamento do meio.

 

Fixadores

Os fixadores de aço inoxidável austenítico devem ser selecionados para garantir a resistência ao impacto a baixa temperatura sob condições de trabalho com GNL. É necessário passar por endurecimento por tensão e dissulfeto de molibdênio na parte da rosca devido à baixa resistência ao escoamento do aço inoxidável austenítico.

Parafusos de rosca totalmente roscados são frequentemente usados ​​em fixadores de válvulas. Para melhorar as propriedades mecânicas, tratamento térmico com solução de matéria-prima (Class1), recozimento de tratamento térmico com solução final (Class1A), recozimento com tratamento térmico com solução final e endurecimento por tração (Class2) podem ser realizados para fixadores de aço inoxidável austeníticos. Os prendedores de aço inoxidável austenítico de 304, 321, 347 e 316 abaixo de 1 / 2in (12.5mm) devem ser usados ​​em temperaturas acima de -200 ℃. Se o tratamento térmico da solução ou o endurecimento por tensão tiver sido realizado, o teste de impacto a baixa temperatura não é necessário, caso contrário, ele deve ser realizado.

Os fixadores são propensos a falhas por fadiga sob carga alternada. As chaves dinamométricas devem ser usadas em operação real para garantir força uniforme em cada parafuso e evitar vazamentos causados ​​por força excessiva em um único parafuso.

O que é válvula de cobertura de nitrogênio?

A válvula de cobertura de nitrogênio, também conhecida como válvula de preenchimento de nitrogênio ou válvula de "maquiagem", é a válvula que preenche o espaço vazio de um tanque de armazenamento de líquido com gás nitrogênio. O dispositivo de vedação de nitrogênio é montado principalmente na parte superior do tanque de armazenamento para controlar a pressão micro-positiva do tanque de armazenamento, isolar o meio do lado de fora, reduzir a volatilização do meio e proteger o tanque de armazenamento. A válvula de cobertura de nitrogênio usa a energia do próprio meio como fonte de energia sem energia adicional. A precisão do controle da válvula é cerca de duas vezes maior que a da válvula de controle de pressão geral, com uma grande taxa de diferença de pressão (como 0.8Mpa na frente da válvula e 0.001Mpa atrás da válvula). Isso é conveniente, rápido, especialmente adequado para o controle de gases de micro pressão, que pode ser definido continuamente no estado de funcionamento. A válvula de cobertura de tanque de nitrogênio controlada automaticamente tem sido amplamente utilizada no fornecimento contínuo de gás natural, gás urbano e metalurgia, petróleo, indústria química e outras indústrias.

Como funciona a válvula de cobertura de nitrogênio?

(1) A válvula de cobertura de nitrogênio fecha a vedação do pistão na sala de válvulas, quando a pressão do tanque é maior ou igual ao ponto de ajuste, a membrana se eleva, faz com que o anel de vedação da válvula piloto de gás se mova firmemente pela mola pressionada na sede e fechada controlar as importações de nitrogênio. Ao mesmo tempo, a pressão especial da câmara do núcleo da válvula aumenta e próximo à pressão do coletor de gás de nitrogênio, a pressão através dos canais internos da câmara especial do núcleo da válvula à câmara principal do núcleo da válvula. Balanço da pressão do gás da bobina da válvula principal, bem fechado sob a dupla ação da gravidade e da mola.

(2 valve Válvula de cobertura de nitrogênio no estado aberto, quando a pressão do tanque é ligeiramente menor que a pressão definida, seja devido à queda de pressão de indução e desça a válvula guia motriz é aberta, a exportação de nitrogênio através da placa de orifício e da válvula guia na ao tanque, a pressão do tanque aumenta e a queda de pressão da câmara de gás, o nitrogênio do núcleo da válvula piloto através dos canais internos do núcleo da válvula especial para a câmara principal do núcleo da válvula. Como a área do pistão do núcleo da válvula principal é maior que a área do furo da sede da válvula principal e, devido à mola e ao peso da válvula principal, a pressão na câmara especial da bobina e na câmara principal da válvula diminui muito pouco. quando a pressão do tanque está ligeiramente abaixo do ponto de ajuste, a válvula principal permanece fechada e o nitrogênio entra no tanque a partir da válvula de ar.

A válvula de cobertura do tanque é o principal componente do dispositivo de cobertura do tanque de gás. O dispositivo de cobertura de nitrogênio é composto por uma válvula de controle, atuador, mola de pressão, condutor, tubo de pulso e outros componentes, usados ​​principalmente para manter a pressão constante de nitrogênio na parte superior do recipiente, especialmente adequada para todos os tipos de proteção de cobertura de gás de grandes tanques de armazenamento sistema. O dispositivo de suprimento de nitrogênio introduz o meio no ponto de medição de pressão na parte superior do tanque, através do tubo de pressão, no mecanismo de detecção para equilibrar com a mola e a pré-carga. Quando a pressão no tanque é reduzida para abaixo do ponto de ajuste de pressão do dispositivo de suprimento de nitrogênio, a balança é quebrada, o condutor da válvula é aberto, de modo que o gás na frente da válvula passa pela válvula de alívio de pressão, pela válvula do acelerador , na câmara de membrana superior e inferior do atuador da válvula principal, o carretel da válvula principal é aberto e o nitrogênio é injetado no tanque; Quando a pressão no tanque atingir o ponto de ajuste de pressão do dispositivo de suprimento de nitrogênio, feche o núcleo da válvula do condutor devido à força predefinida da mola, feche a válvula principal e pare o suprimento de nitrogênio devido à ação da mola no atuador da válvula principal.

 

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O que são válvulas vedadas abaixo?

A haste da válvula de fole é vedada duas vezes pelo fole e pela gaxeta, geralmente usada onde é necessário o desempenho estrito de vedação da haste da válvula. Os foles de metal podem produzir o deslocamento correspondente sob a ação da pressão, força transversal ou momento de flexão e têm as vantagens de resistência à pressão, resistência à corrosão, estabilidade de temperatura e longa vida útil. Os foles podem melhorar o desempenho de vedação da haste da válvula e protegê-la da corrosão do meio, adequado para meios de transferência de calor da indústria de poliéster, ultra-vácuo e indústria nuclear.

Meios tóxicos, voláteis, radioativos ou líquidos caros que não permitem vazamento externo por haste recíproca são frequentemente capôs ​​selados com fole. Este projeto de castelo especial protege a haste e a gaxeta do contato com o fluido, enquanto ajusta o elemento de vedação do fole com um design de caixa de gaxeta padrão ou ecologicamente correto para evitar as consequências catastróficas da falha da ruptura do fole. Portanto, os engenheiros devem prestar atenção ao vazamento da gaxeta da haste para evitar a falha do fole. Para gás cloro úmido e outras ocasiões, os requisitos não são particularmente altos, pode ser usada “válvula rotativa + gaxeta multiestágio”. Tal como a gaxeta de grafite flexível de vários estágios da válvula de controle ultraleve de função completa.

Geralmente existem dois tipos de estrutura para foles, soldados e usinados. O fole de altura total com haste soldada é relativamente baixo e também possui uma vida útil limitada devido ao seu método de fabricação e defeitos estruturais internos; Os foles usinados têm maior altura, confiabilidade e vida útil mais longa. A classificação de pressão para os vedantes de fole diminui com o aumento da temperatura. Inclui válvula de assento único com fole e válvula de assento duplo com fole.

Quando o válvula selada abaixo a fabricação estiver concluída, ele deve passar no teste de pressão 100% e a pressão de teste é 1.5 vezes a pressão do projeto; quando usado para vapor, o teste de vedação 100% é essencial e o nível de vedação deve ser superior ao nível 4.

Inspeção da válvula de fole

  • Inspeção de peças

A inspeção e o teste de montagem de foles e foles devem ser divididos em inspeção de entrega e inspeção de tipo. Salvo indicação em contrário, as condições de inspeção devem ser conduzidas sob as condições da temperatura ambiente de 5 ~ 40 ℃, a umidade de 20% ~ 80% e uma pressão atmosférica de 86 ~ 106 kPa. O teste de tipo leva três para o teste de ciclo e, em seguida, assume o valor mínimo para calcular a vida útil mínima do ciclo. Se todos os três provetes forem qualificados, o teste de tipo do produto desta especificação será qualificado. Um dos três itens não está dentro do padrão. Se dois dos três testes não forem qualificados, o teste de tipo será considerado não qualificado. Nenhum vazamento dos resultados da inspeção é considerado qualificado.

  • Teste de vedação

A montagem do fole e a haste da válvula foram combinadas pela soldagem por métodos de soldagem a arco de argônio. O teste de vazamento de gás foi realizado em 0.16mpa sob pressão atmosférica padrão e a temperatura ambiente de 20 ℃ para 3min. O teste foi realizado no tanque de água e o resultado foi qualificado para vazamento invisível.

  • Todo o teste da máquina

Antes da montagem, a rebarba deve ser removida e todas as peças e cavidades do corpo devem ser limpas. Após a montagem, toda a válvula deve ser inspecionada e testada. O resultado do teste é qualificado, pois toda a válvula, polimento de superfície, limpeza, polimento, pintura e embalagem são permitidos.