關(guān)于SMC電磁閥密封，不得不說的那些事

【資料簡介】

    關(guān)于SMC電磁閥密封，不得不說的那些事
    SMC電磁閥是低泄漏止回閥中的一種。以往對止回閥外泄漏等級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)國產(chǎn)化，成本過高，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)保意識地不斷增強(qiáng)，與國外技術(shù)合作的增多，以及國內(nèi)止回閥制造廠自身技術(shù)力量不斷加強(qiáng)，國內(nèi)技術(shù)人員對于低泄漏止回閥的認(rèn)識也不斷提高，使其應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大。對石化企業(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)前面對這兩個標(biāo)準(zhǔn)密封等級的分析比較來看，緊密等級B級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傷害身體，甚至導(dǎo)致死亡，因此對這類天然氣凈化設(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和美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)API 6D制訂的。國家標(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電磁閥這兩個標(biāo)準(zhǔn)對止回閥泄漏量的接收準(zhǔn)則均同ISO 5208 *和D級要求。因此，工程設(shè)計(jì)中有高于其標(biāo)準(zhǔn)的泄漏量要求時，應(yīng)在訂貨合同中給出。
    (2)美國石油協(xié)會標(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”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檢測的微小外泄漏。止回閥的這種微小的對外界環(huán)境的泄漏稱為低泄漏。目前上比較常用的檢測止回閥低泄漏的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種：
    門的開啟頻率等因素考慮選擇金屬彈性密封或金屬密封。金屬密封控制閥密封等級應(yīng)在訂貨合同中規(guī)定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于金屬密封控制閥，I、Ⅱ、Ⅲ級要求較低，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，比較關(guān)鍵的控制閥選用V或Ⅵ級。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級要求，運(yùn)行良。
    (3)美國石油協(xié)會標(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ISO 5208 *(不得有可見泄漏)，金屬閥座止回閥的泄漏量不得過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¨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)定了在購方規(guī)定時制造廠要作的閥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、口徑和壓力級別選擇密封試驗(yàn)，可參考ISO 5208標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對于長輸管道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。
    美國環(huán)境保護(hù)署EPA Method 21標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了檢測方法而沒有泄漏等級的劃分，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這兩個標(biāo)準(zhǔn)，對于止回閥的性能，都從緊密等級、耐久等級和溫度等級三個方面進(jìn)行評定。緊密等級針對閥桿和閥體密封處的泄漏，分為A，B，C三個等級，對于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)選取密封等級和規(guī)定的允許泄漏量時應(yīng)注意，在高壓止回閥中密封面間介質(zhì)的泄漏會引起表面侵蝕。若是有腐蝕性介質(zhì)產(chǎn)生滲漏，在滲漏處的金屬會被腐蝕，隨著滲漏縫隙的增大，滲漏量也會很快的增加，以至使止回閥報(bào)廢。因此，對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)的泄漏可能會造成人身危害、經(jīng)濟(jì)損失甚至產(chǎn)生事故等。因此，對于輸送易燃易爆和有毒介質(zhì)的止回閥，應(yīng)按介質(zhì)的危險級別合理地提出對密封性的要求。
    (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ZB J16006的修訂。密封試驗(yàn)的較大允許泄漏量是參照美國石油協(xié)會標(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)對止回閥密封等級分類主要是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)國家都不選用此密封等級分類，而是選用歐美標(biāo)準(zhǔn)的密封等級分類。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 12266—1密封等級分類符合標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO 5208的規(guī)定，但缺AA、CC和EE三個等級。ISO 5208與1999版相比，新增了AA、CC、E、EE、F和G六個等級。ISO 5208標(biāo)準(zhǔn)給出了與API 598和EN 12266標(biāo)準(zhǔn)幾個密封等級的比較。
    (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)時所使用的水其氯離子含量不得過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)時所使用的水其氯離子含量不得過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版中的這個矛盾，規(guī)定止回閥的密封性能試驗(yàn)按照API 598，但沒有規(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。
    任何的密封有時允許有微量的泄漏，如果此泄漏量不起實(shí)際作用時，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，金屬對金屬密封，在關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行密封性能試驗(yàn)時，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，同時要提高結(jié)構(gòu)的剛度。通過止回閥的使用經(jīng)驗(yàn)表明，在許多情況下，對止回閥的密封性能提出過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)及制造加工對其外泄漏影響，低泄漏止回閥對于止回閥的閥體、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：