우리는 고체, 액체, 기체 등 다양한 형태의 매체 흐름을 멈추고 밀봉하기 위해 밸브를 사용합니다. 고체나 액체의 누출은 비교적 쉽게 발견할 수 있지만 일부 가스 누출은 육안으로 감지할 수 없는 경우도 있습니다.
테스트를 통해 우리는 가스가 빠져나가는 것을 충분히 차단하는 밸브의 고장을 알게 되었습니다. 이러한 지식을 바탕으로 문제가 있는 밸브를 업그레이드하여 프로세스를 개선할 수 있습니다.
테스트 표준 조직의 중요성
밸브 및 패킹 테스트에 대한 품질 표준은 ANSI, API, ISO, MESC 및 TA-LUFT와 같은 산업 조직에서 설정합니다.
오늘은 API 압력 테스트 표준에 중점을 둘 것입니다. API(American Petroleum Institute)는 제1차 세계 대전 이후 1919년에 설립되었습니다. 전쟁으로 인해 미국에서 석유 산업이 차지하는 중요한 역할에 대한 인식이 높아졌으며, 이에 따라 국내 석유 및 가스 생산을 강화하고 확보하기 위해 API가 설립되었습니다. 운영과 환경 모두에 대한 효율성, 지속 가능성 및 안전을 촉진하기 위해 700개 이상의 API 표준이 제정되었습니다.
API 밸브 테스트의 3가지 유형
API 622– 비산 배출 수준에 대해 프로세스 밸브 패킹을 테스트합니다.
API 624– 비산 배출을 방지하기 위해 흑연 패킹이 장착된 라이징 스템 밸브를 테스트합니다.
API 641– 비산 배출 수준에 대해 1/4회전 밸브를 테스트합니다.
API 622는 내장형 로우 E 밸브 및 패킹 표준 시리즈 중 첫 번째이기 때문에 오늘 이 내용을 다루겠습니다. API 641에서 테스트된 밸브의 경우 포장은 먼저 API 622 테스트에 적합해야 합니다. 또한 API 624 테스트에 사용되는 패킹의 경우 밸브는 먼저 API 622로 테스트되어야 합니다.
비산 배출 테스트가 필요한 이유는 무엇입니까?
누출되는 내용에 따라 비산 배출로 인해 비용이 많이 들 수 있습니다. 메탄가스 배출에 대한 우려가 있는 이유는 이 가스가 가연성이고 환경에 유해한 것으로 간주되며 상품이기 때문입니다. 비산 메탄 배출은 환경 문제일 뿐만 아니라 귀중한 메탄을 누출하거나 값비싼 정부 벌금을 부과할 경우 재정적 손실이 됩니다.
밸브는 비산 배출의 50% 이상을 담당하므로 테스트의 주요 초점입니다. 천연자원 보호 협의회(Natural Resources Defense Council)는 누출 모니터링 및 수리가 잠재적으로 메탄 배출 감소의 18%를 차지할 수 있다고 추정합니다. 공장 운영에 비산 배출 모니터링이 필요한 경우 LDAR(누출 감지 및 수리)는 일반적으로 월별 테스트 프로토콜의 일부입니다.
좋은 소식은 천연가스 생산량이 증가함에 따라 이 생산으로 인한 배출량이 계속 감소하고 있다는 것입니다. 이러한 개선은 자발적인 조치, 규정 준수 또는 둘 다를 통해 이루어졌습니다. 개선된 테스트와 함께 기술이 발전함으로써 비산 배출을 지속적으로 완화할 수 있습니다.
API 622 성능 테스트
API 622에는 세 가지 반복이 있습니다. 1차는 2006년, 2차는 2011년, 가장 최근은 2018년에 설립됐다.
이 최신 버전은 수치를 100ppmv(백만 부피당 부품)로 낮추어 배출 누출을 더욱 제한하고 글랜드 볼트 조정 허용도 없애줍니다. 1/4-인치 포장(이전 테스트 버전의 일부) 외에도 세 번째 버전에는 1/8-인치 포장 샘플 테스트가 포함됩니다. 이는 이전 테스트 반복의 문제를 해결합니다.
API 622는 기본적으로 성능 테스트입니다. 다음은 밸브 테스트에서 확인하고 있는 약점에 대해 설명합니다.
비산 배출
누출 감지를 위한 API 622의 비산 방출 테스트는 합격/불합격 테스트가 아닙니다. 배출이 특정 임계값(이전에는 500ppm, 현재는 100ppm)을 초과하기 전에 밸브가 얼마나 많은 열 주기를 견딜 수 있는지 확인하기 위한 6-일 스트레스 테스트입니다.
테스트는 1500사이클에 달하는 6-일 과정입니다. 이 테스트에는 메탄 가스가 사용되므로 이 절차는 야외에서 수행하는 것이 가장 좋습니다. 매일 밸브는 주변 온도에서 150회 테스트를 거친 다음 화씨 500도에서 150회 사이클을 테스트합니다. 구성 요소는 다음 날 테스트를 위해 밤새 냉각됩니다. 5일차까지 밸브가 작동하면 6일차에 주변 온도 주기가 10배 증가하여 최종 시험이 시작됩니다.
이 테스트가 성공하려면 누출이 100ppm을 초과할 수 없으며 이 테스트의 이전 버전과 달리 누출을 교정하기 위해 글랜드를 재조정할 수 없습니다.
부식 테스트
비산 배출 테스트와 마찬가지로 이 테스트도 통과/실패 평가가 아닙니다. 패킹이 스템에 얼마나 잘 부착되는지 관찰하기 위해 금속의 구멍을 모니터링합니다. 또한 포장의 전반적인 품질을 평가합니다.
이 금속 테스트에는 포장을 30,000메가파스칼로 담그고 압축하는 과정이 포함됩니다. 그런 다음 이 패킹을 금속 주위에 감쌉니다. 관련된 금속에 따라 다양한 밸브 스템을 테스트할 수 있습니다.
물질적 건강
비산 배출 및 부식성 테스트와 달리 재료 상태 테스트는 합격/불합격입니다. 윤활 함량, 폴리테트라플루오로에틸렌 함량, 화학적 침출, 중량 및 밀도를 포함한 패킹의 재료 특성을 검사합니다.
이 테스트 구성 요소의 경우 다음과 같은 경우 밸브 표준이 충족되지 않습니다.
흑연 포일은 화씨 1000도에서 무게의 15% 이상을 잃습니다.
등급 포장은 무게의 50% 이상을 잃습니다.
API 인증 씰을 획득하는 것은 복잡하고 철저한 과정이지만 업계에서는 우리가 사용하는 밸브가 비산 배출을 최소화하는 데 효과적이라는 마음의 평화를 제공합니다.