Vật liệu van ngắt dòng khí: Những gì người mua cần kiểm tra

Câu trích dẫn có nội dung “thân bằng thép carbon, viền bằng thép không gỉ, mặt ngồi bằng PTFE” là điểm khởi đầu hữu ích nhưng nó không xác định đầy đủ về van ngắt khí. Thân cây có thể có khả năng chống ăn mòn khác với quả bóng, vòng chữ O có thể không phù hợp với nhiệt độ thấp nhất hoặc chỗ ngồi có thể vượt quá áp suất chênh lệch cho phép trong quá trình đóng.

Hướng dẫn này tập trung vào cách ly đường ống dẫn khí công nghiệp. Hệ thống ngắt an toàn đầu đốt và lắp đặt khí đốt trong nhà có các yêu cầu phê duyệt dành riêng cho ứng dụng; van bi công nghiệp không tự động thay thế cho van ngắt an toàn đã được phê duyệt. Để biết tổng quan rộng hơn về các ứng dụng đường ống, hãy xem Vcore's giải pháp van khí tự nhiên.

1. Xác định khí trước khi chọn kim loại

“Dịch vụ khí đốt” có thể có nghĩa là khí tự nhiên được xử lý khô, khí thô ướt, hơi LPG, khí sinh học, hỗn hợp hydro hoặc các loại khí xử lý khác. Những chất lỏng này không có yêu cầu vật liệu giống hệt nhau. Yêu cầu thành phần thực tế, bao gồm hydro sunfua (H₂S), carbon dioxide (CO₂), nước, hydro, nước ngưng tụ và các chất gây ô nhiễm khác.

Nguồn nước sẵn có rất quan trọng vì nó có thể thay đổi cơ chế ăn mòn trong các dòng chứa CO₂- hoặc H₂S. Chất rắn và dầu máy nén cũng ảnh hưởng đến bề mặt bịt kín và các bộ phận phi kim loại. Xem xét các điều kiện hoạt động bình thường, khởi động, tắt máy, vệ sinh và hỏng hóc thay vì chỉ xác định các vật liệu từ thành phần khí chính.

2. So sánh chất liệu thân xe theo điều kiện sử dụng

Thép không gỉ không phải là một bản nâng cấp phổ quát. Nó có thể giải quyết một số mối lo ngại về ăn mòn trong khi vẫn yêu cầu xem xét về clorua, điều kiện chua hoặc hydro. Tương tự như vậy, việc lựa chọn một thân van rèn không tự nó tạo ra áp suất làm việc cao hơn: định mức và thiết kế van hoàn thiện sẽ chi phối.

Cấp áp suất phải được kiểm tra theo vật liệu và nhiệt độ thực tế. Việc đánh dấu Loại 600 không phải là tuyên bố rằng van có thể hoạt động ở mức 600 psi trong mọi điều kiện. Đọc hướng dẫn đánh giá áp suất-nhiệt độ van khi xem lại bảng dữ liệu.

3. Kiểm tra nhiệt độ tối thiểu, bao gồm cả việc giảm áp suất

Nhiệt độ khí bình thường có thể cao hơn nhiều so với nhiệt độ kim loại tối thiểu trong quá trình sử dụng. Việc giảm áp suất và xả đáy có thể tạo ra khả năng làm mát đáng kể đối với một số điều kiện khí. Đánh giá quá trình của dự án cần thiết lập nhiệt độ nhất thời có liên quan.

Khi cần độ bền ở nhiệt độ thấp, hãy xác nhận mã áp dụng, nhiệt độ kim loại thiết kế tối thiểu và bằng chứng thử nghiệm va đập. Xem lại bu lông, thân, vòng đệm và chỗ ngồi cũng như thân xe. Thân máy ở nhiệt độ thấp được trang bị chất đàn hồi không phù hợp vẫn được coi là bộ phận lắp ráp không phù hợp.

Dịch vụ LNG là một nhiệm vụ lựa chọn đông lạnh riêng biệt. Vật liệu, khe hở, cách sắp xếp thân và thiết kế đệm kín phải được lựa chọn và xác nhận cùng nhau. Không nên cho rằng van khí nhiệt độ thấp nói chung phù hợp với LNG chỉ vì nó có thân bằng thép không gỉ.

4. Chỉ định bóng, thân và các bộ phận bị ướt khác

Mô tả “trang trí bằng thép không gỉ” có thể che giấu những khác biệt quan trọng. Liệt kê riêng quả bóng, thân xe, bộ phận giữ yên, lò xo và các bộ phận bị ướt khác. Xác nhận cấp chính xác, thông số kỹ thuật xử lý nhiệt và lớp phủ nếu có.

Thân truyền mô-men xoắn của bộ truyền động trong khi mang tải cơ học. Hợp kim thân có độ bền cao hơn có thể giúp tăng công suất mô-men xoắn, nhưng tính phù hợp của nó cũng phải được kiểm tra đối với môi trường khí. Các thành phần cứng đáng được quan tâm đặc biệt trong các ứng dụng khí chua và hydro.

Đối với các quả bóng được mạ hoặc tráng, hãy chỉ rõ kim loại cơ bản, hệ thống lớp phủ, độ dày và các tiêu chí chấp nhận kiểm tra. Lớp phủ không được coi là bằng chứng tự động về khả năng chống ăn mòn cho toàn bộ bộ phận. Cát hoặc các hạt khác cũng có thể yêu cầu cách bảo vệ bề mặt và cách sắp xếp chỗ ngồi khác nhau.

5. Phù hợp vật liệu ghế với áp suất, nhiệt độ và rò rỉ

Sử dụng xếp hạng chỗ ngồi của nhà sản xuất van, không phải phạm vi nhiệt độ polymer chung. Hiệu suất của ghế phụ thuộc vào hình dạng, hỗ trợ, chênh lệch áp suất, chu trình và bản thân khí. Xếp hạng thân xe cao không thể bù đắp cho chỗ ngồi được sử dụng ngoài phạm vi được phê duyệt.

Xác định môi trường thử nghiệm ngắt, áp suất, hướng, thời gian và tiêu chí chấp nhận. “Không rò rỉ” nếu không có phương pháp thử nghiệm cụ thể sẽ không cung cấp yêu cầu mua hàng có thể đo lường được. Đối với các công trình liên quan, hãy xem lại Vcore's tùy chọn van bi áp suất cao.

6. Xem lại vòng chữ O và giải nén khí nhanh

NBR, HNBR, FKM và EPDM là các họ vật liệu, không hoàn chỉnh về thông số kỹ thuật của con dấu. Công thức hợp chất, độ cứng và lịch sử sử dụng có thể thay đổi đáng kể hiệu suất. Xác nhận khả năng tương thích với toàn bộ dòng, bao gồm chất lỏng hydrocarbon, chất bôi trơn và hóa chất tẩy rửa.

Các hợp chất NBR và HNBR có thể được xem xét cho các nhiệm vụ hydrocarbon được chọn. Các hợp chất FKM có thể mang lại khả năng chống chịu hữu ích trong một số ứng dụng, nhưng vẫn cần kiểm tra khả năng chịu nhiệt độ thấp và khả năng tương thích hóa học. Không nên cho rằng EPDM phù hợp với việc tiếp xúc với nhiên liệu hoặc dầu hydrocarbon; yêu cầu bằng chứng cụ thể về hợp chất cho hỗn hợp thực tế.

Khí áp suất cao có thể hòa tan thành chất đàn hồi. Nếu áp suất giảm nhanh hơn tốc độ khí có thể thoát ra, sự giãn nở bên trong có thể làm hỏng vòng đệm. Điều này được gọi là giải nén khí nhanh (RGD), còn được gọi là giải nén nổ. Sổ tay vòng chữ O của Parker mô tả cơ chế hư hỏng này và tầm quan trọng của điều kiện giảm áp và lựa chọn vòng đệm.

Khi thích hợp, hãy yêu cầu xác nhận chất lượng của hợp chất bịt kín chính xác theo chế độ thử nghiệm đại diện cho khí, nhiệt độ, áp suất và tốc độ giảm nén. Chỉ riêng “FKM kháng RGD” là chưa đầy đủ. Hình dạng phốt, khe hở đùn và chu trình vận hành thực tế cũng quan trọng.

7. Xử lý khí chua và hydro như các vật liệu cụ thể

Khí chua chứa H₂S

Khi dịch vụ nằm trong phạm vi của nó, NACE MR0175/ISO 15156 đưa ra các yêu cầu đối với vật liệu kim loại trong môi trường sản xuất dầu khí có chứa H₂S. Chỉ định phiên bản dự án có thể áp dụng và đánh giá môi trường thực tế, bao gồm áp suất riêng phần H₂S, nhiệt độ và hóa học nước.

Tuyên bố của nhà cung cấp về “vật liệu NACE” không thay thế việc đánh giá ở cấp độ thành phần. Kiểm tra tình trạng vật liệu, độ cứng, xử lý nhiệt, hàn và các hạn chế về môi trường. Bản thân việc tuân thủ ISO 15156 cũng không giải quyết được tình trạng ăn mòn nói chung hoặc các vòng đệm đàn hồi đủ điều kiện. Tránh áp dụng một giới hạn độ cứng cho mọi hợp kim và thành phần mà không kiểm tra các quy định liên quan.

Hỗn hợp hydro và hydro

Hydro đòi hỏi phải chú ý đến độ giòn kim loại, sự phân hủy phi kim loại, sự thẩm thấu và rò rỉ. Hướng dẫn về sản phẩm hydro của Swagelok nhấn mạnh sự cần thiết phải xem xét các thân, lò xo và chất đàn hồi đã cứng cũng như vật liệu thân.

Do đó, van khí tự nhiên không được dán nhãn tương thích với hydro chỉ từ loại thân của nó. Nêu rõ nồng độ hydro, áp suất, nhiệt độ và chu trình, sau đó yêu cầu bằng chứng về công trình được đề xuất. Sự kết hợp con dấu và thân được chọn có thể khác với phiên bản khí đốt tự nhiên tiêu chuẩn.

8. Bao gồm bao bì, miếng đệm và bảo vệ bên ngoài

Khí có thể thoát ra qua các khớp thân hoặc thân van ngay cả khi chân van đóng đúng cách. Việc lựa chọn bao bì và miếng đệm phải tính đến các yêu cầu về nhiệt độ, chuyển động, tải trọng và khí thải của mối nối. Đối với thông số kỹ thuật về khí thải, hãy xác định tiêu chuẩn chất lượng hiện hành và đảm bảo phạm vi của nó bao gồm cấu hình van và vòng đệm được đề xuất. Xem của chúng tôi hướng dẫn kiểm tra khí thải tức thời.

Hiệu suất an toàn cháy nổ là một tiêu chuẩn lắp ráp. Chỉ riêng vỏ bọc bằng than chì, ghế kim loại hoặc thân bằng thép không gỉ không chứng minh được điều đó. Nếu được yêu cầu, hãy chỉ định tiêu chuẩn thử lửa hiện hành và xem lại nội dung của báo cáo. Tính liên tục chống tĩnh điện và vị trí hỏng hóc cần thiết của bộ truyền động là các kiểm tra thiết kế riêng biệt.

Việc lắp đặt ngoài trời, ven biển và chôn lấp cũng cần được bảo vệ chống ăn mòn bên ngoài. Chỉ định việc chuẩn bị bề mặt, hệ thống lớp phủ, độ dày và kiểm tra phù hợp với độ phơi sáng. Xem xét khả năng bảo vệ bu lông và nguy cơ ăn mòn ở các mối nối. của chúng tôi hướng dẫn kiểm tra lớp phủ van giải thích các kiểm tra có liên quan.

9. Những gì cần bao gồm trong RFQ của van gas

• Thành phần khí, hàm lượng nước, chất gây ô nhiễm và bất kỳ hàm lượng hydro hoặc H₂S nào.
• Áp suất vận hành và thiết kế, chênh lệch áp suất ngắt tối đa và điều kiện xả đáy.
• Nhiệt độ thiết kế bình thường, tối đa và tối thiểu, bao gồm cả các điều kiện nhất thời.
• Kích thước van, lỗ khoan, kết nối cuối, cấp áp suất và thông số kỹ thuật đường ống áp dụng.
• Danh sách vật liệu thành phần bao gồm thân, bộ phận đóng, thân, ghế, vòng đệm, vòng đệm, miếng đệm và bu lông.
• Yêu cầu rò rỉ chỗ ngồi, khí thải, tiêu chuẩn an toàn cháy nổ và khí cụ thể.
• Vận hành bằng tay hoặc được kích hoạt, vị trí lỗi, thời gian đóng và tần số chu kỳ.
• Giấy chứng nhận vật liệu, truy xuất nguồn gốc, kiểm tra tác động, kiểm tra độ cứng và các hồ sơ kiểm tra khác nếu có.

Một báo giá hữu ích xác định các tài liệu chính xác và nêu bật bất kỳ sai lệch nào. Giấy chứng nhận vật liệu hỗ trợ khả năng truy xuất nguồn gốc nhưng không chỉ chứng minh khả năng tương thích hóa học, hiệu suất của chỗ ngồi hoặc sự phù hợp của van hoàn chỉnh.

Câu hỏi thường gặp

Thép carbon có phù hợp làm van ngắt khí tự nhiên không?

Nó có thể phù hợp cho nhiều ứng dụng khí tự nhiên công nghiệp khi áp suất, nhiệt độ, điều kiện ăn mòn và thông số kỹ thuật của dự án cho phép. Dịch vụ ướt, chua hoặc nhiệt độ thấp có thể thay đổi vật liệu hoặc trình độ cần thiết.

Van gas inox có tốt hơn không?

Không. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào môi trường và việc lắp ráp hoàn chỉnh. Thép không gỉ không tự động giải quyết các vết nứt chua, khả năng tương thích hydro, hạn chế bịt kín ở nhiệt độ thấp hoặc hiệu suất của ghế áp suất cao.

Ghế PTFE có thể được sử dụng để cách ly khí không?

Có, trong các van được thiết kế và đánh giá phù hợp. Kiểm tra loại ghế cụ thể, chênh lệch áp suất, nhiệt độ, chu kỳ và các tiêu chí chấp nhận rò rỉ thay vì chỉ dựa vào tên PTFE.

Chi tiết vật liệu thường bị bỏ qua nhất là gì?

Các vòng đệm thứ cấp và các bộ phận nhỏ bị ướt rất dễ bị bỏ qua. Vòng chữ O, lò xo hoặc thân xe không phù hợp có thể làm ảnh hưởng đến việc lựa chọn thân xe và ghế ngồi phù hợp.

Thảo luận về thông số kỹ thuật van ngắt gas của bạn với Vcore

Gửi cho Vcore Valve thành phần khí, điều kiện vận hành, kích thước, kết nối và thông số kỹ thuật của dự án. Nhóm của chúng tôi có thể xem xét phù hợp thi công van bi công nghiệp, các lựa chọn vật liệu và yêu cầu về tài liệu cho nhiệm vụ được đề xuất. Xác nhận lịch trình vật liệu cuối cùng và phạm vi kiểm tra trước khi đặt hàng.

Liên hệ với Vcore Valve để được đánh giá thông số kỹ thuật của van gas.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

• Parker O-Ring Handbook - khả năng tương thích của chất đàn hồi và cơ chế hư hỏng khi giải nén.
• Phạm vi ISO 15156-1:2020 - lựa chọn vật liệu kim loại cho môi trường sản xuất có chứa H₂S liên quan. Sử dụng phiên bản theo yêu cầu của dự án.
• Swagelok hydrogen-compatible product guidance - xem xét vật liệu thành phần cho dịch vụ hydro.