밸브는 석유화학 플랜트의 파이프라인 시스템에서 중요한 구성 요소입니다. 종류가 많고 양이 많습니다. 공장의 주요 누출원 중 하나입니다. 따라서 밸브의 누출 요구 사항은 매우 중요합니다. 밸브의 밀봉 성능은 밸브의 밀봉 부분이 매체의 누출을 방지하는 능력을 나타냅니다.
밸브의 주요 밀봉 부분은 개폐 부품과 밸브 시트 사이의 일치하는 표면, 패킹과 밸브 스템과 스터핑 상자 사이의 협력, 밸브 본체와 밸브 덮개 사이의 연결입니다. 첫 번째 누출을 내부 누출이라고 하며, 이는 밸브가 매체를 차단하는 능력과 장비의 정상 작동에 직접적인 영향을 미칩니다. 후자의 두 곳의 누출을 외부 누출이라고합니다. 즉, 밸브 내부에서 밸브 외부로 매체가 누출되어 안전한 생산에 직접적인 영향을 미치고 작동 매체 손실, 기업의 경제적 손실, 환경 적 손실을 유발합니다. 오염, 심각한 경우 생산 사고. 특히 고온 및 고압, 인화성, 폭발성, 독성 또는 부식성 매체의 경우 밸브의 외부 누출이 전혀 허용되지 않습니다. 결과가 내부 누출보다 심각하기 때문에 밸브는 신뢰할 수 있는 밀봉 성능을 충족해야 합니다. 요구 사항. 작업 조건에서 누출에 대한 요구 사항.
1 우리나라 밸브 실링 등급 분류 기준
현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 밸브 씰링 등급 분류 기준은 주로 다음 두 가지를 포함합니다.
1.1 중국 국가 표준에 따른 밸브 씰링 등급 분류 국가 표준 GB/T 13927 "산업용 밸브에 대한 압력 테스트".
1.2 중국 기계 산업 표준에 따른 밸브 씰링 등급 분류 기계 산업 표준 JB/T 9092 "밸브 검사 및 테스트".
2 밸브 밀봉 등급에 대한 국제 분류 기준
현재 일반적으로 사용되는 밸브 씰링 등급 분류 표준은 주로 다음 5가지입니다.
2.1 구소련의 밸브 밀봉 등급 분류
밸브의 밀폐도와 용도에 따라 제품을 선정하기 위해 밀폐도에 따라 밸브를 분류한다.
2.2 국제표준화기구(International Organization for Standardization)의 밸브 밀봉 등급 분류
국제 표준화 기구 표준 ISO5208 "산업용 밸브용 금속 밸브의 압력 시험".
2.3 American Petroleum Institute(APl) 밸브 밀봉 등급 American Petroleum Institute 표준 API 598--2004 "밸브 검사 및 테스트" 분류.
2.4 미국 밸브 및 피팅 산업 제조업체 표준화 협회(MSS) 밸브 밀봉 등급 분류 미국 밸브 및 피팅 산업 제조업체 표준화 협회 표준 "강철 밸브의 압력 테스트" MSS SP61은 다음과 같은 밸브 누출 요구 사항을 허용합니다.
(1) 밸브 밀봉 쌍의 밀봉 표면 중 하나에 플라스틱 또는 고무를 사용하는 경우 밀봉 시험 기간 동안 눈에 띄는 누출이 없어야 한다.
(2) 닫힐 때 각 측면의 최대 허용 누출은 다음과 같아야 합니다. 액체는 mm당 공칭 크기(DN), 시간당 0.4ml입니다. 가스는 mm당 공칭 크기(DN), 시간당 120ml입니다.
(3) 체크 밸브의 허용 누설량은 4배까지 증가할 수 있습니다.
2.5 American National Standard/American Instrument Institute Standard(ANSI/FCI)의 제어 밸브 씰링 등급 분류
미국 국가 표준 미국 계기 협회 표준 ANSI/FCI{0}}(ASME B16.104) "제어 밸브 시트 누출".
2.6 EU 표준에 따른 밸브 씰링 등급 분류
유럽 표준 EN 12266-1 "산업용 밸브 테스트" 파트 l. 압력 테스트, 테스트 방법 및 허용 기준 - 필수 요구 사항.
3 밸브 씰링 등급 선택
3.1 국내 밸브 밀봉 등급 선택
(1) 2009년 7월 1일에 시행된 국가 표준 GB/T13927((산업용 밸브 압력 테스트)은 유럽 표준 ISO 5208을 참조하여 공식화되었습니다. 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브를 포함한 산업용 금속 밸브에 적합합니다. , cocks 밸브, 볼 밸브 및 버터플라이 밸브의 검사 및 압력 테스트 밀봉 테스트의 분류 및 최대 허용 누출은 ISO 5208에 지정된 것과 동일합니다. 이 표준은 GB/T13927(일반 밸브 압력 테스트, GB/T13927과 비교하여 6개의 새로운 등급 AA, CC, E, EE, F 및 G가 추가되었습니다. 표준의 새 버전은 "누설 등급의 선택은 관련 밸브 제품 표준의 더 엄격한 요구 사항 중 하나여야 합니다. 또는 주문 계약.제품 표준 또는 주문 계약이 요구하는 경우 특별한 규정이 없는 경우 비금속 탄성 밀봉 밸브는 A급 요구 사항에 따라야 하고 금속 밀봉 보조 밸브는 일치해야 합니다. 일반적으로 D-레벨 밸브는 일반 밸브에 적합하며 더 중요한 밸브는 D-레벨 누출 수준 이상을 사용해야 합니다.
(2) 기계 산업 표준 JB/T 9092 "밸브 검사 및 테스트"는 ZB J16006의 개정판입니다. 밀봉 테스트의 최대 허용 누출은 American Petroleum Institute 표준 API598--1996를 기반으로 합니다. 금속 밀봉 쌍, 탄성 밀봉 쌍 및 비금속 밀봉 쌍(예: 세라믹), 게이트 밸브, 글로브 밸브, 플러그 밸브, 볼 밸브, 체크 밸브 및 버터플라이를 포함한 석유 산업용 밸브의 검사 및 압력 테스트에 적합합니다. 밸브. 현재 GB/T 9092가 수정 중입니다.
(3) 엔지니어링 설계에 주의를 기울여야 합니다. 국가 표준 GB/T19672(파이프라인 밸브에 대한 기술 조건)는 유럽 표준 ISO 14313 및 American Petroleum Institute 표준 API 6D를 참조하여 공식화되었습니다. "파이프라인 밸브"는 유럽 표준 ISO 14313을 참조하여 공식화되었습니다. GB/T 19672 및 GB/T 20173의 밸브 누출 허용 기준은 ISO 5208 클래스 A 및 클래스 D 요구 사항과 동일합니다. 따라서 높은 수준의 엔지니어링 설계가 있습니다. 표준누설이 필요한 경우에는 주문계약서에 기재하여야 한다.
3.2 외부 밸브 밀봉 등급의 선택
(1) 구소련에서 밸브 밀봉 등급의 분류는 1950년대에 주로 사용되었다. 구소련이 해체되면서 대부분의 국가에서는 이 등급의 봉인 등급을 사용하지 않고 유럽과 미국의 표준 봉인을 사용합니다.
씰 등급 분류. 유럽 표준 EN 12266-1 밀봉 등급 분류는 국제 표준화 기구 표준 ISO 5208의 조항을 준수하지만 AA, CC 및 EE의 세 가지 등급이 없습니다. 1999년 판과 비교하여 ISO 5208에는 AA, CC, E, EE, F 및 G의 6가지 새로운 등급이 추가되었습니다. ISO 5208 표준은 여러 씰 등급을 API 598 및 EN 12266 표준과 비교합니다.
④. 다른 공칭 크기의 실링 등급을 비교하면 구경별로 누출을 계산할 수 있습니다.
(2) American Petroleum Institute 표준 API 598은 American Standard 밸브에 대해 가장 일반적으로 사용되는 검사 및 압력 테스트 표준입니다. 제조업체의 표준 MSSSP61은 종종 "완전히 열린" 및 "완전히 닫힌" 강철 밸브의 검사에 사용되지만
제어 밸브에는 적합하지 않습니다. American Standard 밸브는 일반적으로 MSS SP61 검사를 사용하지 않습니다. API 598은 다음 API 표준에 따라 제조된 밸브의 밀봉 성능 테스트에 적용됩니다.
플랜지, 러그, 웨이퍼 및 맞대기 용접 체크 밸브 API 594
플랜지, 나사산 및 맞대기 용접 연결이 있는 금속 플러그 밸브 API 599
석유 및 가스 산업 API 602용 강철 게이트 밸브 글로브 및 체크 밸브 DN1{0}} 이하
플랜지 및 맞대기 용접 연결부가 있는 부식 방지 볼트식 보닛 게이트 밸브 API 603
플랜지, 스레드 및 맞대기 용접 연결이 있는 금속 볼 밸브 API 608
이중 플랜지, 러그 및 웨이퍼 버터플라이 밸브 APl609
엔지니어링 설계 시 참고해야 합니다. API 598--2004는 1996년 버전과 비교하여 API 600((석유 및 가스 산업을 위한 볼트로 고정된 강철 게이트 밸브)의 검사 및 압력 테스트를 취소합니다. API 600-2001 (ISO 10434 --1998) 규격에서는 밸브의 실링 성능 시험이 ISO 5208을 참조하도록 규정하고 있으나 규격의 표 17 및 표 18의 누설은 API 598--1996 규격에서 규정한 것과 동일하다. 2009년 9월 2009년 1월 13일에 시행된 API 600 표준은 밸브의 밀봉 성능 시험이 API 598에 따른다고 규정한 2001년 판에서 이러한 모순을 수정했지만, API 598--2004와 모순되는 특정 버전이 없었습니다. 따라서 엔지니어링 설계는 API 600을 선택하고 밀봉 성능 테스트 API 598은 표준 콘텐츠의 균일성을 보장하기 위해 표준 버전을 지정해야 합니다.
(3) American Petroleum Institute 표준 API 6D(ISO14313) "석유 및 가스 산업 - 파이프라인 전송 시스템 - 파이프라인 밸브"는 밸브 누출을 다음과 같이 허용합니다. ISO 5208 A 클래스 D(눈에 보이는 누출 없음), 금속 시트 밸브의 누출은 ISO 5208(1993) 클래스 D를 초과하지 않아야 하지만 B.4에 설명된 밀봉 테스트에 따르면 누출은 ISO 5208( 1993) 달리 명시되지 않는 한 클래스 D. 시간." 표준 참고: "특수 응용 분야에서는 ISO 5208(1993) Class D ¨J 미만의 누출이 필요할 수 있습니다." 따라서 엔지니어링 설계에서 기준보다 높은 누설 요구 사항이 있는 경우 주문 계약서에 명시해야 합니다. API 6D{16}} 부록 B 추가 테스트 요구사항은 구매자가 지정한 경우 제조업체가 수행해야 하는 밸브 f J에 대한 추가 테스트 요구사항을 지정합니다. 씰링 테스트는 저압 및 고압 가스 씰링 테스트로 구분됩니다. 불활성 가스를 시험 매질로 사용하는 고압 밀봉 시험은 액체 상승 밀봉 시험 및 액체 밀봉 시험을 대체할 것이다. 밸브의 유형, 직경 및 압력 수준에 따라 밀봉 테스트를 선택할 수 있으며 ISO 5208 표준의 조항을 참조 할 수 있습니다. 장거리 파이프라인 GAl 및 산업용 파이프라인 GCl의 밸브의 경우 밸브의 적격 제품 비율을 향상시킬 수 있는 저압 밀봉 테스트를 사용하는 것이 좋습니다. 고압 밀봉 시험을 선택할 때 탄성 밀봉 밸브의 고압 밀봉 시험 후에 저압 조건에서 밀봉 성능이 저하될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 밸브 밀봉 테스트 요구 사항은 매체의 실제 작업 조건에 따라 합리적으로 선택해야 밸브의 생산 비용을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
4) American Instrument Association Standard ANSI/FCI 70-2(ASME B16.104)의 American National Standard는 제어 밸브의 밀봉 수준의 규정에 적용됩니다. 엔지니어링 설계는 매체 및 밸브의 특성을 기반으로 해야 합니다.
문의 여는 빈도와 같은 요소는 금속 탄성 씰 또는 금속 씰을 선택하는 것을 고려해야 합니다. 금속으로 밀봉된 제어 밸브의 밀봉 등급은 주문 계약서에 명시되어야 합니다. 경험에 따르면 금속 밀봉 제어 밸브의 경우 I, II 및 III 등급에 대한 요구 사항이 상대적으로 낮고 엔지니어링 설계에 덜 사용됩니다. 일반적으로 금속 밀봉 제어 밸브는 일반적으로 등급 IV 이상이며 더 중요한 제어 밸브는 등급 V 또는 VI를 사용합니다. 에틸렌 플랜트 토치 시스템의 제어 밸브 설계는 금속 씰 등급 IV의 요구 사항을 채택하고 잘 작동합니다.
(4) 또한 엔지니어링 설계에 주의를 기울여야 합니다. API 6D는 오스테나이트 스테인리스강 밸브의 밀봉 테스트에 사용된 물의 염화물 이온 함량이 30ug/g을 초과해서는 안 되며 ISO 5208 및 API 598 모두에 대해 규정하고 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강 밸브의 밀봉 시험에 사용된 물의 염화물 이온 함량은 100ug/g을 초과해서는 안 된다고 규정합니다. 각 표준의 다른 요구 사항으로 인해 밀봉 테스트에 사용된 물의 염화물 이온 함량은 밸브 주문 계약에 명확하게 지정되어야 합니다.
4 저누설 밸브 밀봉 등급의 분류 기준
저누설 밸브는 기존의 수압 및 공기압 밀봉 테스트로는 판별할 수 없는 밸브의 작은 누출을 말하며 보다 진보된 수단과 기기로 감지해야 합니다. 밸브가 외부 환경으로 소량 누출되는 것을 저누설이라고 합니다. 현재 세계에서 밸브의 저누설을 감지하기 위해 일반적으로 사용되는 표준은 주로 다음 세 가지를 포함합니다.
(1) 미국 환경 보호국 EPA 방법 21 "휘발성 유기 성분 누출 감지".
(2) 국제 표준화 기구 ISO 15848(산업용 밸브: 낮은 누출 측정, 테스트 및 자격 절차."
(3) Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312 "산업용 밸브: 온-오프 밸브 및 제어 밸브의 낮은 누출 측정, 분류 시스템, 자격 절차 및 형식 승인 및 제품 테스트".
미국 환경청의 EPA Method 21 표준은 누출 등급 분류 없이 탐지 방법만 명시하고 있다. 그것은 지역 표준 및 규정이며 덜 사용됩니다. 국제 표준화 기구 ISO 15848 및 Shell Oil Company의 SHELL MESC SPE 77/312의 두 가지 표준은 기밀 수준, 내구성 수준 및 온도 수준의 세 가지 측면에서 밸브의 성능을 평가합니다. 기밀 등급은 밸브 스템과 밸브 본체 씰의 누출에 대해 A, B, C의 세 가지 등급으로 나뉩니다. ISO 15848 표준 밸브 바디 씰의 누출 요구 사항은 50 em3/m3 이하이며 밸브 스템의 누출에는 두 가지 표준이 있습니다. 모두 밸브 스템의 직경에 따라 계산됩니다.
5 저누설 밸브 선정
벨로우즈 밀봉 밸브는 저누설 밸브의 한 유형입니다. 과거에는 벨로우즈 씰 밸브가 밸브의 누출 수준에 대한 특별한 요구 사항이 있는 작업 조건에서 일반적으로 사용되었습니다. 그러나 벨로우즈 씰 밸브의 어려운 작업과 높은 기술 요구 사항으로 인해 벨로우즈 재료를 완전히 국산화하지 못하고 비용이 너무 많이 들었습니다. , 따라서 석유 화학 산업에서의 광범위한 사용을 제한합니다. 현재 사람들의 안전과 환경 보호에 대한 인식이 지속적으로 향상되고 외국과의 기술 협력이 증가하고 국내 밸브 제조업체의 자체 기술 역량이 지속적으로 강화됨에 따라 국내 기술 인력의 저누설 밸브에 대한 이해도 또한 높아졌습니다. 지속적으로 개선되어 적용 범위가 지속적으로 확대되고 있습니다. 석유 화학 기업의 가연성, 폭발성 및 독성 매체에 대해 선택된 밸브가 낮은 누출 표준을 충족할 수 있다면 의심할 여지 없이 장치의 독성, 가연성 및 폭발성 매체의 배출을 크게 줄이고 화재, 폭발, 중독 등을 방지할 수 있습니다. 밸브 누출로. 생명을 위협하는 사고가 발생합니다. ISO15848 및 SHELL MESC SPE 77/31 규격을 만족하는 저누설 밸브는 벨로우즈 밸브에 비해 구조가 단순하고 제조가 용이하며, 일반용에 비해 비용이 10~20% 정도 높다. 밸브.
6 결론
밀봉 레벨 및 지정된 허용 누출을 선택할 때 고압 밸브의 밀봉 표면 사이의 매체 누출은 표면 침식을 유발한다는 점에 유의해야 합니다. 부식성 매체가 누출되면 누출된 금속이 부식됩니다. 누출 간격이 증가함에 따라 누출도 급격히 증가하고 밸브가 폐기됩니다. 따라서 고압 또는 부식성 매체 조건에서 작동하는 밸브의 경우 기밀성을 보장하는 측면에서 더 높은 요구 사항이 제시되어야 합니다. 가연성, 폭발성 및 독성 매체를 운송하는 파이프라인에서 밸브 밀봉 표면 사이의 매체 누출은 인명 피해, 경제적 손실 및 사고를 유발할 수 있습니다. 따라서 가연성, 폭발성 및 독성 매체를 운반하는 밸브의 경우 매체의 위험 수준에 따라 밀봉 요구 사항을 합리적으로 제시해야 합니다.
어떤 밀봉이라도 때때로 소량의 누출을 허용할 수 있으며, 이 누출이 실제로 작동하지 않으면 단단한 밀봉으로 간주될 수 있습니다. 밸브 제조의 기술 표준은 일반적으로 금속 대 금속 씰이 닫힌 상태에서 씰 성능을 테스트할 때 일정량의 누출이 허용된다고 규정하고 있습니다. 밸브의 높은 밀봉 성능을 보장하기 위해 밀봉 표면은 밀봉 표면의 특정 압력을 증가시키기 위해 조심스럽게 연마되어야 하지만 밀봉 표면 재료의 허용 특정 압력보다 낮고 동시에, 구조의 강성을 개선해야 합니다. 밸브 사용 경험에 따르면 많은 경우 밸브의 밀봉 성능에 너무 높은 요구 사항을 적용할 필요가 없습니다. 일부 작업 조건에서는 매체의 소량 누출을 완전히 허용하기 때문입니다. 밸브의 사용에 영향을 미칩니다. 반대로, 이러한 밸브의 밀봉 성능을 개선하면 제조 공정이 복잡해지고 비용이 증가하며 불필요한 낭비가 발생합니다. 밸브 자체의 구조적 설계 및 제조는 외부 누출에 가장 분명한 영향을 미칩니다. 저누설 밸브는 다음과 같은 밸브 본체, 밸브 스템 및 스터핑 박스와 같은 주요 구성요소의 설계, 제조 및 처리에 대한 요구사항이 더 엄격합니다.
(1) 밸브 본체 및 밸브 덮개의 품질은 특히 단조 또는 주조 시 접힘, 슬래그 포함, 기공, 조직 배출, 숨겨진 균열 및 불균일한 구성과 같은 결함을 피해야 합니다.
(2) 밸브 스템과 밸브 본체 사이의 연결 부분의 가공 품질, 특히 밸브 스템과 스터핑 박스의 거칠기, 밸브 스템의 직진도, 보닛 스터핑 박스 구멍의 수직도 및 가공 정확도.
(3) 밸브 스터핑 박스의 구조가 선택됩니다. 밸브 스템의 씰은 다이나믹 씰이므로 밸브 스템의 회전 또는 슬라이딩 과정에서 패킹이 마모되기 쉽습니다. 특수 저누설 패킹 씰과 패킹 씰 조합을 선택하고 패킹과 패킹을 엄격하게 관리해야 합니다. 줄기 정리, 포장 및 스터핑 박스 정리.
요약하면 밸브 유형 선택은 공정 조건 및 표준 사양을 충족할 뿐만 아니라 다양한 작동 조건을 충분히 고려해야 합니다. 엔지니어링 설계에서 밸브 씰링 등급은 안전, 합리성 및 경제성의 원칙을 충족하도록 선택되어야 합니다.