Объяснение класса утечки API 598: допустимые скорости утечки через седло и испытания

Если в спецификации на вашем столе указан клапан с определенным «классом утечки API 598», вы столкнулись с одним из наиболее распространенных сокращений в отрасли клапанов. API 598 фактически не публикует классы утечек. Он публикует программу испытаний: как проводить испытания корпуса, заднего седла и закрытия, как долго следует проводить каждое испытание и какую утечку может показать клапан с металлическим седлом, прежде чем его забракуют. Знакомый язык классов I–VI соответствует стандартам ANSI/FCI 70-2 и IEC 60534-4, а буквенные значения утечки соответствуют стандартам ИСО 5208 и ЭН 12266-1. Мы, Changshui Technology Group (CSHUValve), каждую неделю проверяем клапаны из ковкого чугуна, литой стали, нержавеющей стали, футерованной и медной арматуры на соответствие этим документам. В примечаниях ниже объясняется, чего на самом деле требует API 598, откуда берутся номера классов герметичности и как написать спецификацию, которая обеспечит вам необходимую герметичность, не платя за герметичность, которой вы не получаете.

Что на самом деле охватывает API 598

API STD 598 «Проверка и испытания клапанов» является скорее дополнительным стандартом, чем стандартом на продукцию. Он предусматривает визуальный осмотр, испытание корпуса, испытание на заднем сиденье и испытание на закрытие (посадочное место) и соответствует стандартам на продукцию, таким как семейства API 600, API 602, API 603, API 609 и API 6D. Вот почему задвижка из литой стали, дроссельная заслонка из ковкого чугуна и обратный клапан из нержавеющей стали могут быть «испытаны на соответствие API 598», даже если они разработаны по разным правилам.

В документе бок о бок действуют два совершенно разных критерия приемки:

• Никаких видимых утечек вообще применяется к испытаниям корпуса, испытаниям на заднее седло и испытаниям на закрытие клапанов с упругими или мягкими седлами.
• Табличная допустимая скорость утечки применяется к испытаниям на закрытие клапанов с металлическими седлами, где идеальное уплотнение не достижимо при любом давлении и размере.

Почти каждый спор о «классе утечки» начинается с применения второго критерия к клапану, который подпадает под первый, или наоборот.

Три испытания под давлением и что они доказывают

Три теста дают ответ на три разных вопроса: выдерживает ли граница давления, можно ли заменить набивку, пока линия находится под давлением, и действительно ли седло отключается?

Время выдержки увеличивается с увеличением номинального размера, и таблицы стандартов регулируют его для каждого испытания и каждого размерного диапазона, поэтому клапан DN50 не выдерживается в течение того же времени, что и клапан DN600. Испытание на закрытие – это испытание, характер которого меняется в зависимости от материала седла, и оно является предметом следующего раздела.

Металлические сиденья, мягкие сиденья и откуда взялись цифры

Для клапанов с упругим седлом — дисковых затворов из ковкого чугуна с седлами из EPDM или NBR, обратных клапанов с резиновыми дисками и задвижек с мягким седлом, используемых в сетях водоснабжения и отопления, вентиляции и кондиционирования — API 598 работает как правило нулевой утечки. Одна капля воды или один пузырь во время теста на закрытие считается сбоем. Вот почему эти конструкции часто являются самым простым способом обеспечить герметичную изоляцию систем водоснабжения, отопления и противопожарной защиты.

Турбинный фланцевый клапан-бабочка D341X-16Q Фланцевый дроссельный клапан представляет собой высококачественный клапан с мягким уплотнением. Он в основном состоит из корпуса клапана, штока дроссельной заслонки, рабочего механизма и других деталей. Он имеет т... Посмотреть продукт →

Клапаны с металлическим седлом - задвижки и задвижки из литой стали, клапаны из нержавеющей стали для горячих или агрессивных условий эксплуатации и большинство дроссельных клапанов с металлическим седлом - не могут реально удерживать эту линию, поэтому стандарт дает им измеренный допуск. Допустимая скорость выражается в каплях жидкости в минуту или в пузырьках газа в минуту, когда испытание на закрытие проводится с воздухом или другим газом, и постепенно увеличивается с номинальным размером: самые маленькие клапаны получают самое плотное значение, а седла большего размера - немного большего размера. Обратные клапаны также закрыты, герметичность обратного потока проверяется путем приложения давления в направлении закрытия, а обратные клапаны с металлическими дисками имеют собственный допуск.

Обратный клапан с резиновым диском H44X-16Q Обратный клапан с резиновой заслонкой в основном состоит из корпуса клапана, крышки клапана и основных частей резиновой заслонки. Резина изготовлена из ковкого чугуна и... Посмотреть продукт →

Стоит иметь в виду два практических момента. Цифры зависят от среды, поэтому клапан, который хорошо пропускает воду, может испытывать трудности при испытании того же седла с газом, поэтому испытания на закрытие газа обычно назначаются только тогда, когда газ является реальной рабочей средой. Допуск — это заводская проходная линия, а не лицензия на утечку при эксплуатации, поэтому его всегда следует рассматривать вместе с номинальным давлением и температурой, которое в первую очередь определяет испытательное давление. Мы держим понятный справочник по этим рейтингам в нашем технические примечания по рейтингам ASME, API и ISO если вам нужен фон.

Классы утечки от I до VI и буквенные значения

Регулирующие клапаны обычно имеют классы ANSI/FCI 70-2, которые также опубликованы как IEC 60534-4. Класс I означает, что тестирование не требуется; Классы II, III и IV записывают в процентах от номинальной пропускной способности клапана (0,5%, 0,1% и 0,01% соответственно); Класс V — это небольшая абсолютная цифра, привязанная к диаметру порта и перепаду давления; Класс VI – это класс герметичности, определяемый по количеству пузырьков в минуту, которое зависит от размера порта.

Класс IV: стандарт процесса металл-металл

0,01% номинальной производительности — это уровень, которого, как ожидается, достигнет большинство регулирующих клапанов с металлическим седлом, и это обычный минимум для модулирующего клапана, который также должен достаточно хорошо закрываться.

Класс V: очень низкая утечка.

Класс V — гораздо более точная цифра, записываемая как 5 x 10^-12 м3/с на миллиметр диаметра порта на бар перепада давления. Обычно для этого требуются специально притертые металлические седла или мягкая вставка.

Класс VI: герметичный

Класс VI требует проведения испытаний на воздухе или газе, а также количества пузырьков, которое увеличивается с размером порта, поэтому этого почти всегда можно достичь с помощью упругого седла, клапана с футеровкой или дроссельного или шарового клапана с мягким седлом. Требование класса VI к большой задвижке из литой стали — это то, где проекты обычно теряют время и деньги.

Указание герметичности без переплаты

• Не пишите «API 598, класс VI». Эта фраза смешивает два документа. Для запорных клапанов запросите испытание на закрытие по стандарту API 598 на отсутствие видимых утечек или согласованной скорости падения; для регулирующих клапанов запрашивайте ANSI/FCI 70-2 класса IV или класса VI.
• Сопоставьте требование с последствием. За запорный клапан холодильной машины или противопожарный стояк стоит заплатить за герметичное закрытие, в то время как такое же требование к нормально открытому перепускному клапану стоит очень мало.
• Определите тестовую среду заранее. Вода используется по умолчанию; При испытаниях на закрытие воздухом или газом единица приемки меняется с капель на пузырьки и увеличивает время испытания.
• Ожидайте, что размер будет иметь значение. Клапан с металлическим седлом DN50 и клапан с металлическим седлом DN600 не имеют одинаковой скорости падения, и их не следует указывать так, как если бы они были таковыми.

Как мы доказываем это до того, как клапан покинет завод

Тестирование для нас — рутинная часть производства, а не специальный заказ. Каждая партия проверяется и подвергается испытаниям под давлением на специальных стендах, а результаты записываются в зависимости от размера клапана, типа седла и номинала, чтобы сторонний инспектор или инженер заказчика мог наблюдать или контролировать работу. Наша лаборатория материалов поддерживает работу со спектрометрами, универсальной испытательной машиной, низкотемпературным ударным тестером, ультразвуковой дефектоскопией, металлографическим анализом, координатно-измерительной машиной и измерением крутящего момента, благодаря чему мы можем определить, является ли отказ на стенде проблемой седла или проблемой отливки. Вы можете прочитать больше о наш подход к производству и контролю качества на основном сайте.

Приведенная ниже шиберная задвижка с фланцевым фланцем из литой стали, предназначенная для изоляции водопроводных, отопительных и промышленных трубопроводов, является хорошим примером изделия с металлическим седлом, которое испытано на соответствие требованиям API 598 по скорости падения, в то время как наши модели с футеровкой и из нержавеющей стали используют ту же дисциплину испытаний в более агрессивных средах.

Фланцевая задвижка из литой стали Z41H-16C 1. Сопротивление жидкости невелико, а поверхность уплотнения меньше подвергается щетке и эрозии под действием среды. Посмотреть продукт →

Быстрые ответы

Существует ли такая вещь, как клапан API 598 класса VI?

№ API 598 описывает испытания и допустимые уровни утечек; он не определяет классы утечки. Клапан может быть испытан на соответствие API 598 и отдельно иметь класс VI по ANSI/FCI 70-2, но это два разных утверждения.

Какая утечка допускается для дроссельной заслонки с мягким седлом?

При тесте закрытия API 598 ничего не видно. Клапан с упругим седлом должен удерживать свое седло в течение всего периода испытаний без капель и пузырьков.

Применяется ли API 598 к обратным клапанам?

Да. Частью процесса является визуальный осмотр, а также проверка герметичности седла в направлении закрытия с определенным допуском для металлических дисков и ожиданием отсутствия утечек для мягких дисков.

«Класс утечки» — это удобное сокращение, но оно означает две разные вещи: стандарт испытаний, который говорит вам, как проводить тест и какая степень утечки является приемлемой, и систему классов, которая говорит вам, насколько герметичным должно быть седло. Как только в спецификации эти две идеи разделены, разговор с вашим поставщиком становится намного короче, и клапан, прибывший на место, с гораздо большей вероятностью пройдет проверочный тест с первой попытки. Если вы хотите обсудить правильный тест закрытия и правильный материал седла для вашего размера и среды лески, наши инженеры всегда рады помочь.