Мы полагаемся на клапаны для остановки и герметизации потока среды в его различных формах: твердых веществах, жидкостях и газах. Утечку твердых веществ или жидкостей относительно легко обнаружить, но некоторую утечку газа нельзя обнаружить невооруженным глазом.
С помощью тестирования мы получаем информацию о неисправности клапана, чтобы в достаточной степени остановить утечку газов. Обладая этими знаниями, мы можем улучшить наши процессы, модернизируя проблемные клапаны.
Важность организаций по стандартизации испытаний
Стандарты качества для испытаний клапанов и упаковки устанавливаются отраслевыми организациями, такими как ANSI, API, ISO, MESC и TA-LUFT.
Сегодня мы сосредоточимся на стандартах испытаний под давлением API. Американский институт нефти (API) был основан в 1919 году после Первой мировой войны. Война повысила осведомленность о жизненно важной роли нефтяной промышленности в Соединенных Штатах, поэтому API был сформирован для поддержки и обеспечения внутренней добычи нефти и газа. Более 700 стандартов API были введены в действие для повышения эффективности, устойчивости и безопасности как для операций, так и для окружающей среды.
3 типа тестирования клапанов API
·API 622– Испытания упаковки технологических клапанов на уровни неорганизованных выбросов.
·API 624— Испытания подъемных штоковых клапанов, оснащенных графитовой упаковкой, на любые неорганизованные выбросы.
·API 641– Испытания четвертьоборотных клапанов на уровни неорганизованных выбросов.
Поскольку API 622 является первым в серии встроенных клапанов низкого уровня E и стандартов упаковки, это то, что мы рассмотрим сегодня. Для клапанов, испытанных по API 641, упаковка должна сначала соответствовать требованиям испытания API 622. Кроме того, для упаковки, используемой в тесте API 624, клапан должен быть сначала протестирован с API 622.
Зачем нужны тесты на выбросы неорганизованных веществ?
В зависимости от того, что происходит утечка, неорганизованные выбросы могут быть дорогостоящими. Существует обеспокоенность по поводу выбросов метана, поскольку этот газ является легковоспламеняющимся, считается вредным для окружающей среды и является товаром. Мало того, что неорганизованные выбросы метана являются экологической проблемой, но это также финансовые потери при просачивании ценного метана или понесении дорогостоящих правительственных штрафов.
Поскольку клапаны виноваты в более чем 50% неорганизованных выбросов, они являются основным направлением для тестирования. ТемСовет по защите природных ресурсовпо оценкам, мониторинг и ремонт утечек потенциально могут составлять 18% сокращения выбросов метана. Когда эксплуатация завода требует мониторинга неорганизованных выбросов, LDAR (обнаружение утечек и ремонт) обычно является частью ежемесячного протокола тестирования.
Хорошей новостью является то, что по мере увеличения добычи природного газа выбросы от этого производства продолжают снижаться. Эти улучшения обусловлены добровольными действиями, соблюдением правил или и тем, и другим. Достижения в области технологий наряду с улучшенным тестированием - это то, как мы продолжаем смягчать неорганизованные выбросы.
Тест производительности API 622
API 622 имеет три итерации. Первый был создан в 2006 году, второй в 2011 году, а последний в 2018 году.
Это последнее издание еще больше ограничивает утечку выбросов, уменьшая их число до 100 частей на миллион объемных (ppmv), а также устраняет возможность регулировки сальникового болта. В дополнение к упаковке 1/4 дюйма (в рамках более ранних тестовых версий), третье издание включает в себя испытание образца упаковки 1/8 дюйма. Это устраняет проблему с предыдущими итерациями тестов.
API 622 по своей сути является тестом производительности. Ниже объясняются слабые места, которые проверяют тесты клапанов.
Неорганизованные выбросы
В целях обнаружения утечек испытание на неорганизованные выбросы для API 622 не является испытанием на прохождение/непроходимость. Это 6-дневный стресс-тест, чтобы увидеть, сколько тепловых циклов может выдержать клапан, прежде чем выбросы превысят определенный порог (ранее 500 ppm, а теперь 100 ppm).
Тестирование представляет собой 6-дневный процесс, который составляет 1500 циклов. Поскольку для этого тестирования используется газ метан, лучше всего, чтобы эта процедура проходила на открытом воздухе. Каждый день клапан тестируется при температуре окружающей среды 150 циклов, а затем еще 150 циклов при 500 ° F. Компоненты охлаждаются в течение ночи в течение еще одного дня тестирования. Если к пятому дню клапан задерживается, он проходит свое окончательное испытание на шестой день с циклами температуры окружающей среды, увеличенными на 10.
Для того чтобы это испытание оказалось успешным, утечка не может превышать 100 частей на миллион, и, в отличие от предыдущих версий этого испытания, сальник не может быть перенастроен для исправления утечки.
Коррозионные испытания
Как и тест на неорганизованные выбросы, это также не оценка «сдал/не сдал». Он следит за точечной коррозией в металле, чтобы наблюдать, насколько хорошо упаковка прилипает к стеблю. Он также оценивает общее качество упаковки.
Это испытание металла включает в себя замачивание и сжатие упаковки 30 000 мегапаскалей. Затем эта упаковка оборачивается вокруг металла. Различные штоки клапанов могут быть протестированы в соответствии с различными вовлеченными металлами.
Здоровье материала
В отличие от испытаний на неорганизованные выбросы и коррозионные вещества, тестирование состояния материала является проходным/неудовлетворительным. Он исследует свойства материала упаковки, включая содержание смазки, содержание политетрафторэтилена, химическое выщелачивание, а также вес и плотность.
Для этого компонента испытаний стандарты клапанов не соблюдаются, если:
· Графитовая фольга теряет избыток 15% своего веса при температуре 1000 ° F
· Градуированная упаковка теряет более 50% своего веса.
Получение сертификата API является сложным и тщательным процессом, но это дает нам в отрасли уверенность в том, что клапаны, которые мы используем, эффективны для минимизации неорганизованных выбросов.