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API 641-2023 转 1/4 周阀门的微泄漏型式试验发布时间:2025-03-10   浏览量:26次

一、前言

阀门对外界环境的微小泄漏量称为逸散性,也称为微泄漏或者低泄漏。相比于其他逸散排放源,例如:泵、设备等,低逸散性阀门的应用在降低装置中有毒、可燃、挥发性有机物的排放中起到更重要作用,据美国的数据表明如果采用低逸散性阀门可以减少70%左右的排放。

国内外近年来相继发布了一些关于阀门逸散性泄漏检测的标准,如:美国环境保护署《EPA method 21挥发性有机组分泄漏检测》、国际标准化组织《ISO15848-1工业阀门逸散性泄漏量、试验和鉴定程序一第一部分:阀门型式试验的分类和鉴定程序》、

《ISO 15848- 2工 业阀门逸散性泄漏量.试验和鉴定程序一第二部分:阀门产品验收试验》、壳牌石油公司《SHELL MESC SPE 77/312微泄漏产品试验》、美国石油学会《API 622阀门填料逸散性试验程序》以及《API624带FE石墨填料升降杆阀门的型式试验》。美国石油学会在2016年10月又发布了《API 641四分之一回转阀门逸散性泄漏的型式试验》,对该标准进行分析,可为我国的阀门逸散性试验工作提供一些借鉴。

阀门测试.png

二、标准适用范围

API 641规定了四分之一回转阀门(球阀、蝶阀和旋塞阀等)的逸散性泄漏型式试验的要求和验收准则。对于公称直径大于NPS 24.压力等级大于AMSE 16.34的1 5001b (1lb=0.45kg, 下同)或常温下压力温度额定值小于6.89bar (表压,lbar=0.1MPa, 下同)的阀门均不在该标准的范围之内。同时,对于一些需要更换填料或密封的阀门也不在该标准范围内(见表1)。

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三、试验循环

API641规定了试验介质为最低纯度为97%的甲烷。被测阀门在整个试验过程中需经受610次机械循环和3次热循环(见图1)

在整个试验期间,阀门填料系统不允许有任何调整。在各测量点所进行的动态和静态测量泄漏量均小于100ppm (1ppm=10~ *%,下同)时,被测阀门方可被认为通过。

四、与API 624标准对比

在API 624标准发布两年多之后,美国石油学会又发布了API 641标准。API 641在试验原理、试验方法、试验介质以及评判标准等方面基本与API 624所规定的一致,但在试验范围、填料要求、循环次数以及试验温度与压力方面,API 641又提出了一些不同的要求(见表4)。

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同时,在包覆准则上,API 641与API 624也有着很大的不同之处。

首先,API 641对于API 624中所提的“与测试阀门设计相同”这一总的包覆原则前提条件做了明确的规定,包括:阀杆密封与测试阀门是相同的材料、设计.密封应力、形状和结构:运动的类型、关闭件类型、关闭件支撑类型、偏置类型和阀杆支撑类型与测试阀门要相同;影响阀门密封性能的所有部件的公差等级和表面精度要与测试阀门相同。

其次,API 624对于阀杆直径范围与总的密封装置高度范围并未提出任何要求,而在API 641中对这点提出了明确的要求:阀杆直径为测试阀门的1/2~2倍:总的密封装置高度的尺寸为测试阀门的75%~125%。

最后,也是最重要的,API 624是以阀门的口径与压力等级为判断依据来确定测试阀门的包覆范围的,而API 624并未对其做任何规定,而是以下列三个条件来确定测试阀门的包覆范围:阀门的高温试验温度值T。不高于测试阀门的高温试验温度值T。阀门的高温试验压力值p。不高于测试阀门的高温试验压力值p。阀门的常温试验压力值p.不高于测试阀门的常温试验压力值p。

五、结语

主要对API 641标准的一些要求进行了介绍,着重对该标准在阀门的分组方而进行了详细解读,并对其与API 624的区别进行了总结。

随着我国对环保的要求越来越高,国内的石油巨头企业以及工程公司对逸散性阀[ ]的认识也不断提高,API 624与API 641标准在国内的应用范围也不断扩大。目前国内的石油企业也相继对其采购的阀门在逸散性方面做了一些硬性的规定,也有许多的国内阀门制造企业在陆续开展API 624与API 641或其他阀门逸散性标准的取证工作。

工程设计人员也要有环保意识,应主动在工程设计中注意阀门的低逸散性要求,随着人们环保意识的不断提高,这也是必然的趋势。