Rezumat:
Pe baza experienței în practică inginerească, clarificați diferențele și conexiunile dintre robinetele cu bilă pentru conducte API 6D și robinetele cu bilă API 608 în ceea ce privește proiectarea structurală, cerințele de performanță, metodele de testare etc., astfel încât părțile interesate ale supapelor cu bilă API să poată înțelege și să se adapteze la dispozițiile și cerințele standardelor de produs corespunzătoare.
Cuvinte cheie:
API 608; API 6D; robinet cu bilă Conducte pe distanțe lungi; Conducte de proces; Analiza cerințelor;
Introducere
În ceea ce privește produsele cu robinete cu bilă, Institutul American de Petrol are două specificații standard, API 6D „Specificații pentru supape de conducte și conducte” și API 608 „Supape cu bilă din metal cu conexiuni cu flanșă, filet și sudură”, ambele care oferă reglementări și cerințe detaliate pentru produse cu robinet cu bilă. Acest articol oferă o interpretare preliminară a reglementărilor și cerințelor pentru supapele cu bilă din API 6D și API 608 și combină practica inginerească pentru a clarifica diferențele și conexiunile dintre robinetele cu bilă API 6D și API 608 în ceea ce privește proiectarea structurală, cerințele de performanță, metodele de testare. , etc., astfel încât părțile relevante, cum ar fi proprietarii de supape cu bilă API, producătorii și supraveghetorii, să poată înțelege și să se adapteze la reglementările și cerințele standardelor de produs corespunzătoare.
1.Relația dintre API 6D și API 608
Supapele cu bilă API 6D sunt utilizate în sistemele de conducte ale industriei petrolului și gazelor naturale, inclusiv conducte lungi de petrol și gaze și diverse conducte de colectare, echivalente cu transportul în afara amplasamentului, inclusiv conductele ASME B31.4 și B31.8, cu o gamă de diametre de NPS (4-60), majoritatea având diametre mari, cu peste 95% având 10 inchi sau mai mult. Nivelurile de presiune sunt 150, 300, 400, 600, 900, 15002500 de lire sterline și sunt în general structuri cu bile fixe cu capete de intrare sigilate. Robinetele cu bilă API 608 sunt utilizate în aplicații petroliere, petrochimice și industriale, în principal pentru conductele de proces ASME B31.3, cu un interval de diametre de NPS (1/4 până la 24). Cele mai multe dintre ele au diametre mai mici și niveluri de presiune de 150, 300, 600 și 800 de lire sterline. Sunt, în general, structuri cu bile plutitoare, cu capete de ieșire sigilate.
API 608 este o cerință suplimentară de proiectare, funcționare și performanță în plus față de cerințele specificate în ASME B16.34 „Supape cu flanșe, filete și conexiuni sudate”, destinate utilizatorilor industriali generali. Datorită naturii unice a ingineriei conductelor pe distanțe lungi, Institutul American de Petrol a dezvoltat standardul API 6D „Specification for Pipeline and Pipeline Valves”, care specifică diferențele de structură și funcție dintre robinetele cu bilă API 6D și robinetele cu bilă API 608.
Robinetele cu bilă API 6D și API 608 au propriile lor caracteristici în funcție de diferitele condiții de lucru și cerințele utilizate și, împreună, constituie specificațiile complete ale robinetului cu bilă în industria petrochimică. Pe baza practicii inginerești, efectuați interpretarea și analiza preliminară a celor două standarde pentru robinete cu bilă.
Analiza cerințelor pentru robinete cu bilă
2.1 Cerințe structurale și funcționale
Robinetele cu bilă sunt împărțite în supape cu bilă plutitoare și supape cu bilă fixe în funcție de structura lor sferică. Structura tipică a unei supape cu bilă plutitoare este prezentată în Figura 1. Sfera nu are arbore de sprijin și este susținută de scaune de supapă la ambele capete ale intrării și ieșirii supapei. Tija supapei este conectată la sferă într-o manieră mobilă. Când supapa este închisă, bila este împinsă spre locul de evacuare a supapei sub presiunea mediului, făcându-l să fie comprimat și etanșat. Acest tip de robinet cu bilă este sigilat la capătul de ieșire (în spatele supapei) și are caracteristicile unei structuri simple, fabricație convenabilă, cost redus și funcționare fiabilă. A fost utilizat pe scară largă în conductele de proces.
(Figura 1)
Structura plăcii de susținere a supapei cu bilă montată pe trunion este prezentată în Figura 2. Sfera este susținută de o placă de sprijin fixată pe corpul supapei, iar scaunul supapei este un scaun de supapă cu efect de piston. Sub presiunea mediului, scaunul supapei se deplasează mai aproape de sferă, determinând inelul de etanșare al scaunului supapei să preseze strâns pe sferă, producând un raport de presiune de etanșare pentru a obține mediul de etanșare. Forța generată de presiunea mediului în fața supapei asupra bilei este transmisă în totalitate la rulment, ceea ce nu va face ca bila să se deplaseze către scaunul supapei din spatele supapei, astfel încât scaunul supapei nu va suporta o presiune excesivă. Acest tip de supapă cu bilă este etanșat la capătul de intrare (fața supapei) și are caracteristicile unui cuplu mic de deschidere și performanță de etanșare stabilă. Este potrivit pentru situații de înaltă presiune și cu diametru mare în conducte pe distanțe lungi.
(Figura 2)
Robinetele cu bilă API 608 sunt utilizate în conductele de proces din industria petrochimică, cu funcția de conectare sau tăiere a mediului. Condițiile de funcționare sunt adesea temperaturi și presiune ridicate, toxice și dăunătoare, inflamabile și explozive, corozive și operațiuni continue, care impun cerințe ridicate pentru etanșarea supapelor, materiale, anticoroziune și alte aspecte. Robinetele cu bilă API 608 au structuri cu bile fixe și structuri cu bilă plutitoare, în general folosind structuri cu bilă plutitoare.
Supapele cu bilă API 6D sunt utilizate în conductele pe distanțe lungi. Datorită naturii speciale a conductelor pe distanțe lungi, supapele cu bilă nu numai că au funcția de a conecta sau de a întrerupe mediul, dar trebuie să aibă și funcții precum drenarea, aerisirea, reducerea suprapresiunii, injectarea grăsimii și detectarea scurgerilor online. Robinetele cu bilă API 6D adoptă toate o structură cu bilă montată pe trunion.
Funcțiile de drenaj și aerisire ale supapelor cu bilă pentru conducte API 6D: (1) Verificați etanșarea scaunului supapei în timpul testării din fabrică a supapei; (2) Înainte de punerea în funcțiune a conductei, goliți murdăria din interiorul camerei supapei; (3) În timpul funcționării, verificați online etanșarea scaunului supapei; (4) În timpul reparațiilor de urgență, înlocuiți drenajul și aerisirea conductei.
Pentru a asigura siguranța construcției de reparații de urgență, a reduce impactul asupra mediului și a reduce costurile de aerisire, drenarea și aerisirea supapelor cu bilă ale conductelor sunt deosebit de importante. Este necesar să proiectați cu strictețe drenajul și ventilația conform cerințelor specificațiilor API 6D și să îndepliniți cerințele de dimensiune ale porturilor de drenaj și ventilare din specificații. Scaune de supapă cu bilă cu funcții de drenaj și aerisire, fiecare scaun poate rezista la diferența totală de presiune din exterior (funcția DBB), izola mediile în amonte și în aval și poate realiza drenaj și aerisire în siguranță.
Supapele cu bilă pentru conducte API 6D nu ar trebui să aibă numai funcții precum drenarea și aerisirea, ci și o funcție de reducere a suprapresiunii din camera de mijloc. Aceștia pot folosi scaunul supapei DIB-2 pentru a elibera suprapresiunea în exteriorul scaunului supapei sau pot conecta un dispozitiv de siguranță la corpul supapei. Pentru a îmbunătăți performanța de etanșare a supapelor cu bilă, un singur scaun de supapă poate rezista, de asemenea, diferenței totale de presiune (DIB-1) pe fiecare parte separat. Când etanșarea scaunului supapei din amonte se defectează, scaunul supapei din aval poate fi etanșat în mod fiabil.
Pentru a realiza funcții precum descărcarea, aerisirea și reducerea suprapresiunii și pentru a îmbunătăți fiabilitatea etanșării, supapele cu bilă pentru conducte API 6D sunt proiectate cu scaune de supapă cu efect de piston. Principiul efectului pistonului scaunului supapei este prezentat în Figura 3. Forța generată de diferența de suprafață (A2-A1=△ A) determină scaunul supapei să se deplaseze spre sferă, formând o etanșare.
(Figura 3)
Efectul pistonului este împărțit în efect de piston simplu și efect de piston dublu. Scaunul supapei cu un singur efect de piston poate etanșa mediul doar într-o singură direcție. Scaunul supapei cu efect de piston dublu poate asigura etanșarea atât pentru fluidele înainte, cât și pentru cele înapoi. Funcțiile DBB, DIB-1 și DIB-2 sunt realizate prin diferite combinații de scaune de supapă cu efect de piston simplu și scaune de supapă cu efect de piston dublu, așa cum se arată în Figura 4.
Pe lângă luarea în considerare pe deplin a structurii scaunului supapei, supapele cu bilă pentru conducte API 6D ar trebui să ia în considerare și alte modele structurale sau selecția materialelor pentru a asigura performanța de etanșare a supapei. Trebuie luate măsuri precum utilizarea unei structuri a corpului supapei cu spațiu mare de depozitare, creșterea diametrului cavității corpului supapei etc. pentru a evita ca obiectele dure, cum ar fi nisipul și pietrele să rămână în cavitatea dintre scaunul supapei și sferă pentru o perioadă lungă de timp. timp în conductă, prevenind eficient deteriorarea scaunului supapei și a sferei. În plus, inelul de etanșare al scaunului supapei cu efect de piston din material cauciuc are o bună adaptabilitate la obiectele dure din conductă, evitând deteriorarea permanentă a inelului de etanșare și defecțiunea etanșării.
(Figura 4)
