バルブは、石油化学プラントのパイプラインシステムの重要なコンポーネントです。 それは多くの種類と大量を持っています。 これは、プラントの主要な漏れ源の1つです。 したがって、バルブの漏れ要件は非常に重要です。 バルブのシール性能とは、バルブのシール部分が媒体の漏れを防ぐ能力を指します。
バルブの主なシール部品は、開閉部とバルブシートの合わせ面、パッキンとバルブステムとスタッフィングボックスの連携、バルブ本体とバルブカバーの接続です。 最初の漏れは内部漏れと呼ばれ、バルブが媒体を遮断する能力と機器の通常の動作に直接影響します。 後者の2箇所の漏れは外部漏れと呼ばれます。つまり、バルブの内側からバルブの外側への媒体の漏れは、安全な生産に直接影響し、作業媒体の損失、企業の経済的損失、環境を引き起こします。汚染、深刻な場合の生産事故。 特に高温高圧、可燃性、爆発性、有毒または腐食性の媒体の場合、結果は内部漏れよりも深刻であるため、バルブの外部漏れはまったく許可されません。したがって、バルブは、満たすために信頼できるシール性能を備えている必要があります。その要件。 作業条件での漏れの要件。
1私の国のバルブシーリンググレードの分類基準
現在、私の国でより一般的に使用されているバルブシーリンググレードの分類基準には、主に次の2つが含まれています。
1.1中国国家標準によるバルブシールグレードの分類国家標準GB/T13927「工業用バルブの圧力試験」。
1.2中国の機械工業規格によるバルブシーリンググレードの分類機械工業規格JB/T9092「バルブの検査とテスト」。
2バルブシーリンググレードの国際分類基準
現在、一般的に使用されているバルブシールグレードの分類基準は、主に次の5つです。
2.1旧ソビエト連邦におけるバルブシーリンググレードの分類
バルブの密閉度や用途に応じて製品を選定するため、密閉度によりバルブを分類しています。
2.2国際標準化機構によるバルブシーリンググレードの分類
国際標準化機構標準ISO5208「工業用バルブ用金属バルブの圧力試験」。
2.3 American Petroleum Institute（APl）によるバルブシーリンググレードの分類AmericanPetroleumInstitute標準API598--2004「バルブの検査とテスト」。
2.4米国のバルブおよび継手業界メーカー標準化協会（MSS）によるバルブシーリンググレードの分類米国のバルブおよび継手業界メーカー標準化協会の標準「鋼製バルブの圧力テスト」MSS SP61では、次のようなバルブ漏れ要件が認められています。
（1）バルブシールペアのシール面の1つにプラスチックまたはゴムを使用する場合、シールテストの間、目に見える漏れがあってはなりません。
（2）閉じたときの両側の最大許容漏れは次のようになります。液体は1 mmあたりの公称サイズ（DN）、01時間あたり.4ml。 ガスは1mmあたりの公称サイズ（DN）、1時間あたり120mlです。
（3）逆止弁の許容漏れを4倍に増やすことができます。
2.5コントロールバルブシーリンググレードの米国規格/米国規格協会規格（ANSI / FCI）分類
American National Standard American Instrument Association Standard ANSI / FCI 70-2（ASME B16.104）「コントロールバルブシートの漏れ」。
2.6EU規格によるバルブシーリンググレードの分類
欧州規格EN12266-1「工業用バルブのテスト」パートl。 圧力試験、試験方法および合格基準-必須要件。
3バルブシーリンググレードの選択
3.1国内のバルブシーリンググレードの選択
（1）2009年7月1日に実施された国家規格GB / T13927（（工業用バルブ圧力試験）は、欧州規格ISO 5208を参照して策定されています。ゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブなどの工業用金属バルブに適しています。 、コックバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブの検査と圧力テスト。シーリングテストの分類と最大許容漏れは、ISO5208で指定されているものと同じです。この規格はGB/ T13927（一般バルブ圧力テスト、 GB / T13927と比較して、6つの新しいグレードAA、CC、E、EE、F、およびGが追加されています。新しいバージョンの規格では、「リークグレードの選択は、関連するバルブ製品規格のより厳しい要件の1つである必要があります。製品規格または注文契約で要求される場合特別な規制がない場合、非金属弾性シールバルブはAレベルの要件に準拠し、金属シール補助バルブは一致するものとします。 e通常、Dレベルのバルブは一般的なバルブに適しており、より重要なバルブはDレベルの漏れレベル以上を使用する必要があります。
（2）機械業界標準のJB /T9092「バルブ検査およびテスト」はZBJ16006の改訂版です。 シールテストの最大許容リークは、AmericanPetroleumInstituteの標準API598--1996に基づいています。 金属シールペア、弾性シールペア、非金属シールペア（セラミックなど）、ゲートバルブ、グローブバルブ、プラグバルブ、ボールバルブ、チェックバルブ、バタフライなど、石油産業向けのバルブの検査と圧力テストに適しています。バルブ。 現在、GB /T9092は改訂中です。
（3）エンジニアリング設計に注意を払う必要があります。国家規格GB / T19672（パイプラインバルブの技術条件）は、欧州規格ISO14313および米国石油協会規格API6Dを参照して策定されています。 「パイプラインバルブ」は、欧州規格ISO14313を参照して作成されています。GB/T19672およびGB/ T 20173のバルブ漏れの許容基準は、ISO5208クラスAおよびクラスDの要件と同じです。 したがって、高度なエンジニアリング設計があります。 標準漏れが必要な場合は、注文契約書に記載する必要があります。
3.2外国製バルブシーリンググレードの選択
（1）旧ソビエト連邦のバルブシーリンググレードの分類は、主に1950年代に使用されていました。 旧ソビエト連邦の崩壊に伴い、ほとんどの国はこの分類のシーリンググレードを使用していませんが、ヨーロッパとアメリカの標準シールを使用しています。
シールクラス分類。 欧州規格EN12266-1シーリンググレード分類は、国際標準化機構規格ISO 5208の規定に準拠していますが、AA、CC、およびEEの3つのグレードがありません。 1999年版と比較して、ISO 5208は、AA、CC、E、EE、F、およびGの6つの新しいグレードを追加しました。ISO5208規格は、API598およびEN12266規格とのいくつかのシールクラスの比較を提供します。
④。 他の公称サイズのシーリンググレードの比較は、口径ごとに漏れを計算することで取得できます。
（2）American PetroleumInstitute標準API598は、AmericanStandardバルブで最も一般的に使用されている検査および圧力テスト標準です。 メーカーの標準MSSSP61は、「全開」および「全閉」鋼製バルブの検査によく使用されますが、
コントロールバルブには適していません。 American Standardバルブは通常、MSSSP61検査を使用しません。 API 598は、次のAPI規格に従って製造されたバルブのシーリング性能テストに適用できます。
フランジ付き、ラグ、ウェーハ、および突合せ溶接チェックバルブAPI 594
フランジ付き、ねじ式、突合せ溶接接続の金属製プラグバルブAPI 599
石油およびガス産業API602用のDNl00以下のスチールゲートバルブグローブおよびチェックバルブ
フランジおよび突合せ溶接接続を備えた耐食性ボルトボンネットゲートバルブAPI603
フランジ付き、ねじ式、突合せ溶接接続の金属製ボールバルブAPI 608
ダブルフランジ、ラグおよびウェーハバタフライバルブAPl609
エンジニアリング設計で注意する必要があります。API598--2004は、1996年版と比較して、API 600（（石油およびガス産業用のボルト式ボンネットスチールゲートバルブ）の検査および圧力テストをキャンセルします。API600-2001 （ISO 10434 --1998）規格では、バルブのシール性能試験はISO 5208を参照していると規定されていますが、規格の表17および表18の漏れは、API598--1996規格で指定されているものと同じです。 、ISO5208のシーリングレベルの分類方法ではなく。2009年9月13日に実装されたAPI 600規格は、バルブのシーリング性能テストがAPI 598に準拠していることを規定した、2001年版のこの矛盾を修正しました。は指定されたバージョンではなく、API 598--2004と矛盾していました。したがって、API600を選択したエンジニアリング設計とそのシーリングパフォーマンステストAPI598は、標準コンテンツの均一性を確保するために標準のバージョンを指定する必要があります。
（3）American PetroleumInstitute標準API6D（ISO14313）「石油およびガス産業-パイプライン伝送システム-パイプラインバルブ」は、次のようにバルブの漏れを受け入れます。「ソフトシールバルブおよびオイルシールプラグバルブの漏れは、 ISO 5208 AクラスD（目に見える漏れなし）、金属シートバルブの漏れはISO 5208（1993）クラスDを超えてはなりませんが、B.4に記載されているシーリングテストによれば、漏れはISO 5208（ 1993）特に指定のない限り、クラスD.回。」 規格の注記：「特別なアプリケーションでは、ISO 5208（1993）クラスD¨J未満の漏れが必要になる場合があります。」 したがって、エンジニアリング設計の基準よりも高い漏れ要件がある場合は、注文契約で指定する必要があります。 API 6D --2008付録B追加のテスト要件は、購入者が指定したときにメーカーが実行するバルブfJの追加のテスト要件を指定します。 シール試験は、低圧ガスシール試験と高圧ガスシール試験に分けられます。 試験媒体として不活性ガスを使用する高圧シール試験は、液体アップシール試験および液体シール試験に取って代わります。 バルブの種類、直径、圧力レベルに応じて、シーリングテストを選択でき、ISO5208規格の規定を参照できます。 長距離パイプラインGA1および工業用パイプラインGClのバルブには、バルブの適格製品率を向上させることができる低圧シーリングテストを使用することをお勧めします。 高圧シール試験を選択する場合、弾性シールバルブの高圧シールテスト後、低圧条件下でのシール性能が低下する可能性があることに注意してください。 バルブシーリングテストの要件は、媒体の実際の作業条件に応じて合理的に選択する必要があります。これにより、バルブの製造コストを効果的に削減できます。
4）米国機器協会規格ANSI / FCI 70-2（ASME B16.104）の米国規格は、コントロールバルブのシールレベルの規制に適用されます。 エンジニアリング設計は、媒体とバルブの特性に基づいている必要があります
ドアの開き頻度などの要因は、金属弾性シールまたは金属シールの選択を検討する必要があります。 金属シール式コントロールバルブのシールグレードは、注文契約で指定する必要があります。 経験によれば、金属シールされた制御弁の場合、グレードI、II、およびIIIの要件は比較的低く、エンジニアリング設計ではあまり使用されていません。 一般に、金属シールされた制御弁は一般に少なくともグレードIVであり、より重要な制御弁はグレードVまたはVIを使用します。 エチレンプラントのトーチシステムのコントロールバルブ設計は、メタルシールグレードIVの要件を採用しており、良好に動作します。
（4）さらに、エンジニアリング設計に注意を払う必要があります。API6Dは、オーステナイト系ステンレス鋼バルブのシーリングテストで使用される水の塩化物イオン含有量が30ug / gを超えてはならず、ISO5208とAPI598の両方を超えてはならないことを規定しています。オーステナイト系ステンレス鋼製バルブのシール試験は、使用する水の塩化物イオン含有量が100ug/gを超えてはならないことを規定しています。 各規格の要件が異なるため、シーリングテストで使用される水の塩化物イオン含有量は、バルブ注文契約で明確に指定する必要があります。
4低漏れバルブシーリンググレードの分類基準
低漏れバルブとは、バルブの小さな漏れを指します。これは、従来の水圧および空気圧のシーリングテストでは判断できず、より高度な手段と機器で検出する必要があります。 このバルブの外部環境へのわずかな漏れは、低漏れと呼ばれます。 現在、世界でバルブの低漏れを検出するために一般的に使用されている規格には、主に次の3つが含まれます。
（1）米国環境保護庁EPAメソッド21「揮発性有機成分のリーク検出」。
（2）国際標準化機構ISO 15848（工業用バルブ：低漏れ測定、試験、および認定手順。」
（3）Shell Oil Company SHELL MESC SPE 77/312「工業用バルブ：低漏れ測定、分類システム、認定手順、型式承認、およびオンオフバルブとコントロールバルブの製品テスト」。
米国環境保護庁のEPAメソッド21規格は、漏れグレードの分類なしで検出方法のみを指定しています。 これは地域の基準および規制であり、あまり使用されていません。 国際標準化機構ISO15848とShellOilCompanyのSHELLMESCSPE 77/312の2つの規格は、気密性レベル、耐久性レベル、温度レベルの3つの側面からバルブの性能を評価します。 気密性グレードは、バルブステムとバルブボディシールの漏れを表すA、B、Cの3つのグレードに分けられます。 ISO15848標準バルブ本体シールの漏れ要件は50em3/ m3以下であり、バルブステムでの漏れには2つの標準があります。 すべてバルブステムの直径に基づいて計算されます。
5低漏れバルブの選択
ベローズシールバルブは、低漏れバルブの一種です。 これまで、ベローズシールバルブは、バルブの漏れレベルに特別な要件がある作業条件で一般的に使用されていました。 しかし、ベローズシールバルブの作業が困難で技術的要件が高いため、ベローズの材料を完全に局所化することができず、コストが高すぎました。 、したがって、石油化学産業でのその広範な使用を制限します。 現在、人々の安全と環境保護に対する意識の継続的な向上、海外との技術協力の増加、および国内のバルブメーカー自身の技術力の継続的な強化により、国内の技術者の低漏れバルブに対する理解も高まっています。継続的に改善され、その適用範囲は絶えず拡大しています。 石油化学企業の可燃性、爆発性、および有毒な媒体用に選択されたバルブが低漏れ基準を満たすことができる場合、これは間違いなくデバイス内の有毒、可燃性および爆発性の媒体の排出を大幅に削減し、火災、爆発、中毒などの原因を回避します。バルブ漏れによる。 生命を脅かす事故が発生します。 ベローズバルブと比較して、ISO15848およびSHELL MESC SPE 77/31規格に適合する低漏れバルブは、構造が単純で製造が容易であり、そのコストは汎用のものよりも約10〜20パーセント高くなります。バルブ。
6結論
シールレベルと指定された許容漏れを選択する場合、高圧バルブのシール面間の媒体の漏れが表面侵食を引き起こすことに注意する必要があります。 腐食性媒体が漏れると、漏れた金属が腐食します。 漏れギャップの増加に伴い、漏れも急激に増加し、バルブが廃棄されます。 したがって、高圧または腐食性の中程度の条件で動作するバルブの場合、気密性を確保するという観点から、より高い要件を提示する必要があります。 可燃性、爆発性、および有毒な媒体を輸送するパイプラインでは、バルブのシール面間での媒体の漏れは、人身傷害、経済的損失、さらには事故を引き起こす可能性があります。 したがって、可燃性、爆発性、および有毒な媒体を輸送するバルブの場合、媒体の危険レベルに応じて、シーリング要件を合理的に提示する必要があります。
どのシールでも少量の漏れが発生する場合があり、この漏れが実際に機能しない場合は、タイトシールと見なすことができます。 バルブ製造の技術基準では、通常、金属同士のシールが閉じた状態でのシール性能をテストするときに、ある程度の漏れが許容されると規定されています。 バルブの高いシール性能を確保するためには、シール面を注意深く研磨してシール面の比圧を上げる必要がありますが、シール面材の許容比圧未満であると同時に、構造の剛性を向上させる必要があります。 バルブを使用した経験から、多くの場合、バルブのシール性能に高すぎる要件を課す必要はありません。一部の作業条件では、媒体の少量の漏れが完全に許容されるため、この漏れは十分ではないためです。バルブの使用に影響を与えます。 逆に、これらのバルブのシール性能を改善すると、製造プロセスが複雑になり、コストが増加し、不要な廃棄物が発生します。 バルブ自体の構造設計と製造は、外部漏れに最も明らかな影響を及ぼします。 低漏れバルブには、バルブ本体、バルブステム、スタッフィングボックスなどの主要コンポーネントの設計、製造、および処理に関して、次のような厳しい要件があります。
（1）バルブ本体とバルブカバーの品質は、特に鍛造または鋳造の場合、折り畳み、スラグの混入、細孔、組織の排出、隠れた亀裂、不均一な組成などの欠陥を回避する必要があります。
（2）バルブステムとバルブ本体の接続部の加工品質、特にバルブステムとスタッフィングボックスの粗さ、バルブステムの真直度、ボンネットスタッフィングボックスの穴の垂直性、および加工精度。
（3）バルブスタッフィングボックスの構造が選択されています。 バルブステムのシールはダイナミックシールであるため、バルブステムの回転またはスライドプロセス中にパッキンが摩耗しやすくなります。 特殊な低漏れパッキンシールとパッキンシールの組み合わせを選択し、パッキンとパッキンを厳密に管理する必要があります。 ステムクリアランス、パッキングおよびスタッフィングボックスクリアランス。
要約すると、バルブタイプの選択は、プロセス条件と標準仕様を満たすだけでなく、さまざまな動作条件も十分に考慮する必要があります。 エンジニアリング設計では、安全性、合理性、および経済性の原則を満たすようにバルブシーリンググレードを選択する必要があります。