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关于止回阀密封,不得不说的那些事

时间:2020/6/16 21:15:53 点击:

波纹管密封止回阀是低泄漏止回阀中的一种。以往对止回阀外泄漏等级有特殊要求的工况一般选用波纹管密封止回阀,但由于波纹管密封阀f-JJm工难度大、技术要求高,其波纹管材料还不能完全实现国产化,成本过高,从而制约其在石化行业中大量推广使用。目前,随着人们的安全、环保意识地不断增强,与国外技术合作的增多,以及国内止回阀制造厂自身技术力量不断加强,国内技术人员对于低泄漏止回阀的认识也不断提高,使其应用范围在不断地扩大。对石化企业中易燃易爆、有毒介质选用的止回阀如果能满足低泄漏标准,这无疑将大大降低装置中有毒、可燃易爆介质的排放量,避免因止回阀外漏引发火灾、爆炸、中毒等危害生命安全的事故发生。满足ISO15848、SHELL MESC SPE 77/31标准的低泄漏止回阀与波纹管止回阀相比,结构简单,加工制造容易,其成本与通用止回阀相比约高10%~20%。根据前面对这两个标准密封等级的分析比较来看,紧密等级B级止回阀的泄漏量一般就能满足某些特殊工况的低泄漏要求,加工精度要求比较容易达到,制造成本增加不多,其可以代替一部分波纹管止回阀的使用。目前,低泄漏止回阀对于硫化氢含量高的油气田净化系统更具有实际意义。因为硫化氢是一种剧毒、可燃气体,比空气重,能在低洼地区聚集,吸入一定浓度的硫化氢会伤害身体,甚至导致死亡,因此对这类天然气净化设施的泄漏要求更加严格。

关于止回阀密封,不得不说的那些事

(3)工程设计中应注意:国家标准GB/T19672((管线止回阀技术条件》是参照欧洲标准ISO 14313和美国石油协会标准API 6D制订的。国家标准GB/T 20173《石油天然气工业管道输送系统管道止回阀》是参照欧洲标准ISO 14313制订的。GB/T 19672和GB/T 20173这两个标准对止回阀泄漏量的接收准则均同ISO 5208 A级和D级要求。因此,工程设计中有高于其标准的泄漏量要求时,应在订货合同中给出。
(2)美国石油协会标准API 598是美标止回阀常用的检验和压力试验标准。制造商标准MSSSP61常作“全开”和“全关”的钢制止回阀的检验,但不适用于控制止回阀。美标止回阀通常不选用MSS SP61检验。API 598适用于下列API标准制造的止回阀密封性能试验:
低泄漏止回阀是指止回阀实际泄漏量很小,靠常规的水压、气压密封试验已不能判定,需要借助更加先进的手段和仪器来检测的微小外泄漏。止回阀的这种微小的对外界环境的泄漏称为低泄漏。目前国际上比较常用的检测止回阀低泄漏的标准主要有以下三种:
门的开启频率等因素考虑选择金属弹性密封或金属密封。金属密封控制阀密封等级应在订货合同中规定。根据经验,对于金属密封控制阀,I、Ⅱ、Ⅲ级要求较低,工程设计中选用的比较少,通常一般金属密封的控制阀低选用Ⅳ级,比较关键的控制阀选用V或Ⅵ级。某乙烯装置火炬系统的控制阀设计,选用了金属密封Ⅳ级要求,运行良好。
(3)美国石油协会标准API 6D(ISO14313)《石油和天然气工业一管线输送系统一管线止回阀》对止回阀泄漏量的接收准则是:“软密封止回阀和油封旋塞阀的泄漏量不得超过ISO 5208 A级(不得有可见泄漏),金属阀座止回阀的泄漏量不得超过ISO 5208(1993)D级,但按B.4所述的密封试验,其泄漏量不能大于ISO 5208(1993)D级的二倍,除另有规定。”标准中注:“特殊的应用可要求泄漏量少于ISO 5208(1993)D级¨J。”因此,工程设计中有高于其标准的泄漏量要求,应在订货合同中给出。API 6D--2008附录B附加试验要求中规定了在购方规定时制造厂要作的阀f J附加试验要求。密封试验分低压和高压气体密封试验,以惰性气体作为试验介质的高压密封试验将取代液体上密封试验和液体密封试验。依据止回阀的类型、口径和压力级别选择密封试验,可参考ISO 5208标准的规定。对于长输管道GAl、工业管道GCl上的止回阀建议选用低压密封试验,可以提高止回阀的合格品率。选用高压密封试验时应注意弹性密封止回阀经高压密封试验后,可能降低其在低压工况的密封性能。应根据介质使用工况实际条件,合理地选用止回阀密封试验要求,可以有效地降低止回阀的生产成本。
美国环境保护署EPA Method 21标准仅规定了检测方法而没有泄漏等级的划分,属于地方性标准法规,应用较少。国际标准化组织ISO 15848和壳牌石油公司SHELL MESC SPE 77/312这两个标准,对于止回阀的性能,都从紧密等级、耐久等级和温度等级三个方面进行评定。紧密等级针对阀杆和阀体密封处的泄漏,分为A,B,C三个等级,对于ISO 15848标准阀体密封处的泄漏要求≤50 em3/m3,而阀杆处的泄漏两个标准均是按照阀杆的直径计算的。
(2)阀杆和阀体连接处零件等的加工质量,特别是阀杆和填料函的粗糙度、阀杆的直线度、阀盖填料函孔的垂直度和加工的精度。
当选取密封等级和规定的允许泄漏量时应注意,在高压止回阀中密封面间介质的泄漏会引起表面侵蚀。若是有腐蚀性介质产生渗漏,在渗漏处的金属会被腐蚀,随着渗漏缝隙的增大,渗漏量也会很快的增加,以至使止回阀报废。因此,对于高压或腐蚀性介质工况工作的止回阀,在保证密封性方面应提出较高的要求。在输送易燃易爆和有毒介质的管道中,止回阀密封面间介质的泄漏可能会造成人身危害、经济损失甚至产生事故等。因此,对于输送易燃易爆和有毒介质的止回阀,应按介质的危险级别合理地提出对密封性的要求。
(2)机械行业标准JB/T 9092《止回阀的检验和试验》是对ZB J16006的修订。密封试验的较大允许泄漏量是参照美国石油协会标准API
(2)国际标准化组织ISO 15848(工业止回阀:低泄漏测量、试验及资格认定程序》。
598--1996制订的。适用于石油工业用止回阀,包括金属密封副、弹性密封副和非金属密封副(如陶瓷)的闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、止回阀和蝶阀的检验和压力试验。目前GB/T 9092正在修订中。
(1)前苏联对止回阀密封等级分类主要是20世纪50年代应用,随着前苏联的解体,现大多数国家都不选用此密封等级分类,而是选用欧美标准的密封等级分类。欧洲标准EN 12266—1密封等级分类符合国际标准化组织标准ISO 5208的规定,但缺AA、CC和EE三个等级。ISO 5208与1999版相比,新增了AA、CC、E、EE、F和G六个等级。ISO 5208标准给出了与API 598和EN 12266标准几个密封等级的比较。
(5)另外工程设计中应注意:API 6D规定奥氏体不锈钢止回阀密封试验时所使用的水其氯离子含量不得超过30ug/g,ISO 5208和API 598均规定奥氏体不锈钢止回阀密封试验时所使用的水其氯离子含量不得超过100ug/g。由于各标准要求不同,建议止回阀订货合同中能明确密封试验时所使用的水其氯离子含量。
工程设计中应注意:API 598--2004与1996版相比,取消了对API 600((石油和天然气工业用螺栓连接阀盖钢制闸阀》的检验和压力试验。API 600一2001(ISO 10434--1998)标准规定止回阀的密封性能试验参照ISO 5208,但标准中表17和表18的泄漏量却同API 598--1996标准的规定,而不是采用ISO5208的密封等级分类法。2009年9月1 13实施的API 600标准中纠正了2001版中的这个矛盾,规定止回阀的密封性能试验按照API 598,但没有规定版本,这又与API 598--2004相矛盾。因此,工程设计中选用API 600和其密封性能试验API 598标准时一定要明确标准的版本,确保标准内容的统一性。
任何的密封有时允许有微量的泄漏,如果此泄漏量不起实际作用时,则可认为是密封的。止回阀制造的技术标准通常规定,金属对金属密封,在关闭状态下进行密封性能试验时,允许有一定的泄漏量。为了保证止回阀高的密封性能,必须特别认真地研磨密封面,增加密封面上的比压,但要小于密封面材料的许用比压,同时要提高结构的刚度。通过止回阀的使用经验表明,在许多情况下,对止回阀的密封性能提出过高的要求是不必要的,因为有些工况完全允许介质有微量泄漏,因这种泄漏量不足以影响止回阀的使用。相反,提高这些止回阀的密封性能会使制造工艺复杂化,提高成本,造成不必要的浪费。止回阀本身的结构设计及制造加工对其外泄漏影响最为明显,低泄漏止回阀对于止回阀的阀体、阀杆和填料函等关键部件的设计制造加工要求更为严格,例如:
综上所述,止回阀类型的选用除了满足工艺条件和标准规范外,还应充分考虑各种使用工况,工程设计中应力求选用的止回阀密封等级满足安全、合理和经济的原则。3)壳牌石油公司SHELL MESC SPE 77/312《工业止回阀:低泄漏测量、分级系统、资格认定程序及开关阀和控制阀的型式认可和产品试验》。 

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