Co to jest API 622?
Norma API 622 ma zastosowanie do testów porównawczych uszczelnień zaworów do zastosowań procesowych z uwzględnieniem emisji niezorganizowanych, w zakresie temperatur testowych od -29 stopni do 538 stopni (-20 stopni F do 1000 stopni F). Kluczowe czynniki objęte normą, które wpływają na wydajność emisji niezorganizowanej, obejmują temperaturę, ciśnienie, cykle termiczne, cykle mechaniczne i korozję.
Norma ma zastosowanie do badań szczelności następujących typów zaworów:
Podnoszące się zawory trzpienia - trzpień porusza się tylko osiowo
Zawory z obrotowym trzpieniem - trzpień obraca się o 90 stopni
Podnoszące się-i-zawory trzpieniowe-, trzpień porusza się zarówno osiowo, jak i obrotowo
| Przedmiot testowy | Warunki testu | Kryteria akceptacji | Czas trwania testu |
|---|---|---|---|
| Test emisji niezorganizowanej | 4137 kPag, 260 stopni, 1510 cykli mechanicznych | Wyciek statyczny Mniejszy lub równy 100 ppmv | 6 dni |
| Test korozji otoczenia | Naprężenie ściskające 30 MPa, woda demineralizowana | Ocena korozji powierzchniowej | 28 dni |
| Test korozji w wysokiej-temperaturze | 149 stopni, 45 barów, woda demineralizowana | Ocena korozji powierzchniowej | 35 dni |
| Test materiału opakowaniowego | Utrata masy, gęstość, zawartość smaru itp. | Właściwości materiału spełniają wymagania | Według konkretnych testów |
Wymagania techniczne dotyczące badania emisji niezorganizowanej
Badanie emisji niezorganizowanej stanowi podstawową treść normy API 622 i ocenia skuteczność uszczelnienia systemu uszczelnienia poprzez symulację rzeczywistych warunków pracy. Aparatura testowa wykorzystuje poziomo zamontowany trzpień testowy do symulacji środowiska pracy typowej dławnicy zaworu.
Wymagania dotyczące specyfikacji aparatury badawczej
Norma określa dwa rozmiary aparatury badawczej: aparaturę do badania szczelności 1/8 cala i aparaturę do badania szczelności 1/4 cala. Kluczowe wymagania wymiarowe są następujące:
| Parametr | Urządzenie pakujące 1/8 cala | Urządzenie pakujące 1/4 cala |
|---|---|---|
| Średnica łodygi | 11,05-11,1 mm | 25,2–25,4 mm |
| Średnica dławnicy | 17,46-17,52 mm | 38,1–38,35 mm |
| Chropowatość powierzchni łodygi | 0,40-0,80 µm Ra | 0,40-0,80 µm Ra |
| Głębokość dławnicy | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procedura testowa i wymagania dotyczące jazdy na rowerze
Procedura badania obejmuje 1510 cykli mechanicznych i 5 cykli termicznych, przy czym jako medium badawcze stosuje się suchy metan o czystości nie mniejszej niż 97%. Ciśnienie testowe mieści się w zakresie od 0 do 4137 kPag (0-600 psig), a temperatura waha się od temperatury otoczenia do 260 stopni (500 stopni F).
Wymagania dotyczące cykli mechanicznych różnią się w zależności od rodzaju ruchu trzpienia:
Trzpień wznoszący się: prędkość 3-5 mm/s, skok określony zgodnie ze specyfikacją pakowania
Trzpień obrotowy: prędkość 10-15 stopni/s, kąt obrotu 90 stopni ± 5 stopni
Podnoszący się-i-łodyga obracająca się: połączenie obu ruchów
Wymagania techniczne dotyczące badań korozyjnych
Badanie korozji ocenia wpływ korozji uszczelnienia na materiały trzpienia i obejmuje dwie części: badanie korozji w temperaturze otoczenia i badanie korozji-w wysokiej temperaturze.
Testowanie korozji w temperaturze otoczenia
Badanie przeprowadza się w temperaturze 22° ± 11° przez 28 dni. W aparacie badawczym zastosowano uchwyt ściskający, w celu przyłożenia naprężenia ściskającego 30 MPa ± 0,69 MPa pomiędzy szczeliwem a próbkami metalu. Próbki opakowań przed badaniem należy namoczyć w wodzie demineralizowanej na 24 godziny.
Testy korozji w wysokiej-temperaturze
Test w wysokiej-temperaturze przeprowadza się w temperaturze 149 stopni ± 17 stopni i 45 barach ± 2,25 bara przez 35 dni. Aparatura badawcza wykonana jest ze stali węglowej i wyposażona w elektryczne elementy grzejne lub koce grzejne.
Wymagania dotyczące raportu z testu korozyjnego
Sprawozdanie z testu korozyjnego musi zawierać następujące informacje:
Mikrofotografie każdej próbki przy powiększeniach 100x i 200x
Opisowy raport dotyczący stopnia wżerów w pniu, oceniany w 10% przyrostach powierzchni
Opisowy raport dotyczący stopnia przyczepności, ocenianego w 10% przyrostach pola powierzchni
Wymagania techniczne dotyczące badania materiałów opakowaniowych
Badanie materiałów opakowaniowych ocenia podstawowe właściwości fizykochemiczne opakowania, w tym wskaźniki, takie jak utrata masy, gęstość, zawartość smaru i substancje wymywalne.
Test utraty masy grafitowego pierścienia uszczelniającego
W teście zastosowano metodę stopniowego ogrzewania, zaczynając od 150 stopni, zwiększając o 56 stopni (100 stopni F) do 538 stopni (1000 stopni F) i na koniec utrzymując temperaturę 593 stopni (1100 stopni F) przez 24 godziny. Zmiany masy mierzono po utrzymywaniu każdego etapu temperatury przez 1 godzinę.
Oznaczanie gęstości
W przypadku uszczelnień plecionych i formowanych pierścieni uszczelniających stosuje się różne metody obliczania objętości:
Plecione wypełnienie: objętość=średnia długość × szerokość × grubość
Formowany pierścień uszczelniający: objętość=π × (średnica zewnętrzna² - średnica wewnętrzna²) × grubość pierścienia / 4
Oznaczanie zawartości smaru
Do określenia zawartości mokrego smaru stosuje się metodę ekstrakcji Soxhleta, stosując dichlorometan jako rozpuszczalnik, a czas ekstrakcji wynosi około 16 godzin. Zawartość PTFE oblicza się, określając całkowitą zawartość fluoru i dzieląc ją przez współczynnik odniesienia wynoszący 0,76.
Wymagania dotyczące sprzętu badawczego i kalibracji
API 622 nakłada rygorystyczne wymagania na wydajność i kalibrację sprzętu testowego, aby zapewnić dokładność i porównywalność wyników testów.
Wymagania dotyczące sprzętu do wykrywania nieszczelności
Należy zastosować analizator oparów organicznych z funkcją jonizacji płomieniowej. Wymagania dotyczące wydajności obejmują:
Maksymalna powtarzalność: ±2,0 ppmv w zakresie 0-100 ppmv
Minimalny poziom detekcji: mniejszy lub równy 1,0 ppmv
Maksymalny czas reakcji: 15 sekund (od 0 ppmv do 100 ppmv)
Maksymalny czas odzyskiwania: 10 sekund (powrót do 10% wartości początkowej)
Natężenie przepływu próbki: 0,25-1,5 l/min
Wymagania kalibracyjne
Sprzęt do wykrywania nieszczelności należy codziennie kalibrować przy użyciu wzorców wycieków z porowatego lub spiekanego metalu/ceramiki. Wzorce kalibracyjne powinny mieścić się w zakresie natężenia przepływu metanu od 0,050 ml/min do 0,100 ml/min, a weryfikację kalibracji należy przeprowadzać co najmniej raz w roku.
Wymagania dotyczące kwalifikacji i ponownej certyfikacji pakowania
Zgodnie z rozdziałem 7 normy każda zmiana w projekcie systemu pakowania wymaga ponownej certyfikacji, w tym między innymi:
Zmiany w materiałach opakowania/uszczelnienia
Zmiany w modelach opakowań/uszczelnień
Zmiany w lokalizacjach produkcji opakowań
Wymaganie to zapewnia spójność i niezawodność działania uszczelnienia, zapobiegając wpływowi niezweryfikowanych zmian na skuteczność uszczelnienia w praktycznych zastosowaniach.
Wymagania dotyczące raportów i zarządzanie dokumentami
Akceptowalny raport pakowania API 622 musi zawierać formularze określone w Załączniku B:
Raport z badania emisji niezorganizowanej (tabela B.1) - wyciek statyczny nieprzekraczający 100 ppmv i brak regulacji uszczelnienia trzpienia
Kompletne arkusze danych z testów korozji w-temperaturze otoczenia i w wysokiej temperaturze (tabele B.2 i B.3)
Kompletny arkusz danych testu materiału (Tabela B.4)
Wszystkie zapisy testów muszą być kompletne, dokładne i możliwe do prześledzenia. Jednostki badawcze muszą prowadzić aktualne zapisy kalibracji sprzętu badawczego.
Standardowe zalecenia wdrożeniowe i najlepsze praktyki
W oparciu o wymagania techniczne normy API 622 zaproponowano następujące zalecenia wdrożeniowe:
Zalecenia dotyczące wyboru opakowania
Przy wyborze uszczelnień zaworów pierwszeństwo należy przyznać produktom, które przeszły certyfikację API 622. Testowane uszczelnienie o przekroju-3,2 mm (1/8 cala) może certyfikować wszystkie-przekroje poprzeczne od 3,2 mm do 6,3 mm, natomiast przetestowane uszczelnienie o przekroju-6,3 mm (1/4 cala) może certyfikować wszystkie-przekroje poprzeczne 6,3 mm i większe.
Opracowanie planu testów
Zaleca się opracowanie szczegółowego planu badań, obejmującego:
Jasne cele testów i kryteria akceptacji
Wybór odpowiedniego laboratorium badawczego
Zapewnienie reprezentatywności i identyfikowalności próbek testowych
Stworzenie kompletnego systemu zarządzania dokumentacją
Praktyczne uwagi dotyczące zastosowania
Chociaż API 622 zapewnia standardowe metody testowania, w praktycznych zastosowaniach nadal należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
Rzeczywiste warunki pracy mogą różnić się od warunków testowych
Jakość montażu uszczelnienia ma znaczący wpływ na wydajność
Konieczność regularnej konserwacji i przeglądów
Wymagania dotyczące szkolenia i kwalifikacji operatorów
Zawór API 622 w magazynie

