關(guān)于SMC電磁閥密封，不得不說(shuō)的那些事

【資料簡(jiǎn)介】

    關(guān)于SMC電磁閥密封，不得不說(shuō)的那些事
    SMC電磁閥是低泄漏止回閥中的一種。以往對(duì)止回閥外泄漏等級(jí)有特殊要求的工況一般選用波紋管密封止回閥，但由于波紋管密封閥f-JJm工難度大、技術(shù)要求高，其波紋管材料還不能*實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，成本過(guò)高，從而制約其在石化行業(yè)中推廣使用。目前，隨著人們的安全、環(huán)保意識(shí)地不斷增強(qiáng)，與國(guó)外技術(shù)合作的增多，以及國(guó)內(nèi)止回閥制造廠自身技術(shù)力量不斷加強(qiáng)，國(guó)內(nèi)技術(shù)人員對(duì)于低泄漏止回閥的認(rèn)識(shí)也不斷提高，使其應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大。對(duì)石化企業(yè)中易燃易爆、有毒介質(zhì)選用的止回閥如果能滿足低泄漏標(biāo)準(zhǔn)，這無(wú)疑將大大降低裝置中有毒、可燃易爆介質(zhì)的排放量，避免因止回閥外漏引發(fā)火災(zāi)、、中毒等危害生命安全的事故發(fā)生。滿足ISO15848、SHELL MESC SPE 77／31標(biāo)準(zhǔn)的低泄漏止回閥與波紋管止回閥相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，其成本與通用止回閥相比約高10％～20％。根據(jù)前面對(duì)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)密封等級(jí)的分析比較來(lái)看，緊密等級(jí)B級(jí)止回閥的泄漏量一般就能滿足某些特殊工況的低泄漏要求，加工精度要求比較容易達(dá)到，制造成本增加不多，其可以代替一部分波紋管止回閥的使用。目前，低泄漏止回閥對(duì)于硫化氫含量高的油氣田凈化系統(tǒng)更具有實(shí)際意義。因?yàn)榱蚧瘹涫且环N劇毒、可燃?xì)怏w，比空氣重，能在低洼地區(qū)聚集，吸入一定濃度的硫化氫會(huì)傷害身體，甚至導(dǎo)致死亡，因此對(duì)這類天然氣凈化設(shè)施的泄漏要求更加嚴(yán)格。
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    (3)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T19672((管線止回閥技術(shù)條件》是參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)ISO 14313和美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API 6D制訂的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 20173《石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)管道止回閥》是參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)ISO 14313制訂的。SMC電磁閥這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)止回閥泄漏量的接收準(zhǔn)則均同ISO 5208 *和D級(jí)要求。因此，工程設(shè)計(jì)中有高于其標(biāo)準(zhǔn)的泄漏量要求時(shí)，應(yīng)在訂貨合同中給出。
    (2)美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API 598是美標(biāo)止回閥常用的檢驗(yàn)和壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。制造商標(biāo)準(zhǔn)MSSSP61常作“全開(kāi)”和“全關(guān)”的鋼制止回閥的檢驗(yàn)，但不適用于控制止回閥。美標(biāo)止回閥通常不選用MSS SP61檢驗(yàn)。API 598適用于下列API標(biāo)準(zhǔn)制造的止回閥密封性能試驗(yàn)：
    低泄漏止回閥是指止回閥實(shí)際泄漏量很小，靠常規(guī)的水壓、氣壓密封試驗(yàn)已不能判定，需要借助更加的手段和儀器來(lái)檢測(cè)的微小外泄漏。止回閥的這種微小的對(duì)外界環(huán)境的泄漏稱為低泄漏。目前上比較常用的檢測(cè)止回閥低泄漏的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種：
    門的開(kāi)啟頻率等因素考慮選擇金屬?gòu)椥悦芊饣蚪饘倜芊狻＝饘倜芊饪刂崎y密封等級(jí)應(yīng)在訂貨合同中規(guī)定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于金屬密封控制閥，I、Ⅱ、Ⅲ級(jí)要求較低，工程設(shè)計(jì)中選用的比較少，通常一般金屬密封的控制閥低選用Ⅳ級(jí)，比較關(guān)鍵的控制閥選用V或Ⅵ級(jí)。某乙烯裝置火炬系統(tǒng)的控制閥設(shè)計(jì)，選用了金屬密封Ⅳ級(jí)要求，運(yùn)行良。
    (3)美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API 6D(ISO14313)《石油和天然氣工業(yè)一管線輸送系統(tǒng)一管線止回閥》對(duì)止回閥泄漏量的接收準(zhǔn)則是：“軟密封止回閥和油封旋塞閥的泄漏量不得過(guò)ISO 5208 *(不得有可見(jiàn)泄漏)，金屬閥座止回閥的泄漏量不得過(guò)SMC電磁閥所述的密封試驗(yàn)，其泄漏量不能大于ISO 5208(1993)D級(jí)的二倍，除另有規(guī)定。”標(biāo)準(zhǔn)中注：“特殊的應(yīng)用可要求泄漏量少于ISO 5208(1993)D級(jí)¨J。”因此，工程設(shè)計(jì)中有高于其標(biāo)準(zhǔn)的泄漏量要求，應(yīng)在訂貨合同中給出。API 6D--2008附錄B附加試驗(yàn)要求中規(guī)定了在購(gòu)方規(guī)定時(shí)制造廠要作的閥f J附加試驗(yàn)要求。密封試驗(yàn)分低壓和高壓氣體密封試驗(yàn)，以惰性氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)的高壓密封試驗(yàn)將取代液體上密封試驗(yàn)和液體密封試驗(yàn)。依據(jù)止回閥的類型、口徑和壓力級(jí)別選擇密封試驗(yàn)，可參考ISO 5208標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對(duì)于長(zhǎng)輸管道GAl、工業(yè)管道GCl上的止回閥建議選用低壓密封試驗(yàn)，可以提高止回閥的合格品率。選用高壓密封試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意彈性密封止回閥經(jīng)高壓密封試驗(yàn)后，可能降低其在低壓工況的密封性能。應(yīng)根據(jù)介質(zhì)使用工況實(shí)際條件，合理地選用止回閥密封試驗(yàn)要求，可以有效地降低止回閥的成本。
    美國(guó)環(huán)境保護(hù)署EPA Method 21標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了檢測(cè)方法而沒(méi)有泄漏等級(jí)的劃分，屬于地方性標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，應(yīng)用較少。標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 15848和殼牌石油公司SHELL MESC SPE 77／312這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于止回閥的性能，都從緊密等級(jí)、耐久等級(jí)和溫度等級(jí)三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定。緊密等級(jí)針對(duì)閥桿和閥體密封處的泄漏，分為A，B，C三個(gè)等級(jí)，對(duì)于ISO 15848標(biāo)準(zhǔn)閥體密封處的泄漏要求≤50 em3／m3，而閥桿處的泄漏兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均是按照閥桿的直徑計(jì)算的。
    (2)閥桿和閥體連接處零件等的加工質(zhì)量，特別是閥桿和填料函的粗糙度、閥桿的直線度、閥蓋填料函孔的垂直度和加工的精度。
    當(dāng)選取密封等級(jí)和規(guī)定的允許泄漏量時(shí)應(yīng)注意，在高壓止回閥中密封面間介質(zhì)的泄漏會(huì)引起表面侵蝕。若是有腐蝕性介質(zhì)產(chǎn)生滲漏，在滲漏處的金屬會(huì)被腐蝕，隨著滲漏縫隙的增大，滲漏量也會(huì)很快的增加，以至使止回閥報(bào)廢。因此，對(duì)于高壓或腐蝕性介質(zhì)工況工作的止回閥，在密封性方面應(yīng)提出較高的要求。在輸送易燃易爆和有毒介質(zhì)的管道中，止回閥密封面間介質(zhì)的泄漏可能會(huì)造成人身危害、經(jīng)濟(jì)損失甚至產(chǎn)生事故等。因此，對(duì)于輸送易燃易爆和有毒介質(zhì)的止回閥，應(yīng)按介質(zhì)的危險(xiǎn)級(jí)別合理地提出對(duì)密封性的要求。
    (2)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T 9092《止回閥的檢驗(yàn)和試驗(yàn)》是對(duì)ZB J16006的修訂。密封試驗(yàn)的較大允許泄漏量是參照美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API
    (2)標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 15848(工業(yè)止回閥：低泄漏測(cè)量、試驗(yàn)及資格認(rèn)定程序》。
    SMC電磁閥適用于石油工業(yè)用止回閥，包括金屬密封副、彈性密封副和非金屬密封副(如陶瓷)的閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、止回閥和蝶閥的檢驗(yàn)和壓力試驗(yàn)。目前GB／T 9092正在修訂中。
    (1)前蘇聯(lián)對(duì)止回閥密封等級(jí)分類主要是20世紀(jì)50年代應(yīng)用，隨著前蘇聯(lián)的解體，現(xiàn)大多數(shù)國(guó)家都不選用此密封等級(jí)分類，而是選用歐美標(biāo)準(zhǔn)的密封等級(jí)分類。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 12266—1密封等級(jí)分類符合標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO 5208的規(guī)定，但缺AA、CC和EE三個(gè)等級(jí)。ISO 5208與1999版相比，新增了AA、CC、E、EE、F和G六個(gè)等級(jí)。ISO 5208標(biāo)準(zhǔn)給出了與API 598和EN 12266標(biāo)準(zhǔn)幾個(gè)密封等級(jí)的比較。
    (5)另外工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：API 6D規(guī)定奧氏體不銹鋼止回閥密封試驗(yàn)時(shí)所使用的水其氯離子含量不得過(guò)30ug／g，ISO 5208和API 598均規(guī)定奧氏體不銹鋼止回閥密封試驗(yàn)時(shí)所使用的水其氯離子含量不得過(guò)100ug／g。由于各標(biāo)準(zhǔn)要求不同，建議止回閥訂貨合同中能明確密封試驗(yàn)時(shí)所使用的水其氯離子含量。
    工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：API 598--2004與1996版相比，取消了對(duì)API 600((石油和天然氣工業(yè)用螺栓連接閥蓋鋼制閘閥》的檢驗(yàn)和壓力試驗(yàn)。API 600一2001(ISO 10434--1998)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定止回閥的密封性能試驗(yàn)參照ISO 5208，但標(biāo)準(zhǔn)中表17和表18的泄漏量卻同API 598--1996標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而不是采用ISO5208的密封等級(jí)分類法。2009年9月1 13實(shí)施的API 600標(biāo)準(zhǔn)中糾正了2001版中的這個(gè)矛盾，規(guī)定止回閥的密封性能試驗(yàn)按照API 598，但沒(méi)有規(guī)定版本，這又與API 598--2004相矛盾。因此，工程設(shè)計(jì)中選用API 600和其密封性能試驗(yàn)API 598標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一定要明確標(biāo)準(zhǔn)的版本，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的統(tǒng)一性。
    任何的密封有時(shí)允許有微量的泄漏，如果此泄漏量不起實(shí)際作用時(shí)，則可認(rèn)為是密封的。止回閥制造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定，金屬對(duì)金屬密封，在關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行密封性能試驗(yàn)時(shí)，允許有一定的泄漏量。為了止回閥高的密封性能，必須特別認(rèn)真地研磨密封面，增加密封面上的比壓，但要小于密封面材料的許用比壓，同時(shí)要提高結(jié)構(gòu)的剛度。通過(guò)止回閥的使用經(jīng)驗(yàn)表明，在許多情況下，對(duì)止回閥的密封性能提出過(guò)高的要求是不必要的，因?yàn)橛行┕r*允許介質(zhì)有微量泄漏，因這種泄漏量不足以影響止回閥的使用。相反，提高這些止回閥的密封性能會(huì)使制造工藝復(fù)雜化，提高成本，造成不必要的浪費(fèi)。止回閥本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造加工對(duì)其外泄漏影響，低泄漏止回閥對(duì)于止回閥的閥體、閥桿和填料函等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造加工要求更為嚴(yán)格，例如：