Badania kriogeniczne zaworów: wymagania i najlepsze praktyki

Testy kriogeniczne pozwalają stwierdzić, czy zawór wytrzyma temperatury znacznie poniżej zera. Mowa tu o płynach takich jak LNG i ciekły tlen, pracujących w temperaturze -150°C lub niższej. Zwykłe zawory nie wytrzymują tak niskich temperatur i są podatne na pękanie i przeciekanie. Testy pomagają zidentyfikować te problemy przed przystąpieniem do montażu.

Na czym polega kriogeniczne badanie zaworów?

Badania kriogeniczne pozwalają zobaczyć, jak zawór zachowuje się, gdy zostanie poddany działaniu ekstremalnie niskiej temperatury. Ciekły azot Schładza zawór do około –196°C, a następnie technicy szukają nieszczelności wewnątrz zaworu i wokół korpusu. Narzędzia takie jak czujniki ciśnienia i manometry pomagają im sprawdzić, jak zawór zachowuje się w tych warunkach.

W tych temperaturach materiały zachowują się inaczej. Metale tracą wytrzymałość, uszczelki mogą się kurczyć, a cały zawór kurczy się. Zawór, który działa prawidłowo w temperaturze pokojowej, może przeciekać, a nawet pękać, gdy przepuszcza się przez niego LNG lub inne płyny kriogeniczne. Test pozwala wykryć te problemy przed oddaniem zaworu do użytku.

Dlaczego badania kriogeniczne są ważne

Zawory kriogeniczne transportują płyny takie jak LNG, ciekły tlen i ciekły azot w ekstremalnych warunkach. Nieszczelność w tych systemach stwarza poważne zagrożenia bezpieczeństwa, w tym eksplozje, uduszenie i szkody środowiskowe. Samo testowanie w temperaturze pokojowej nie wykryje problemów, które pojawiają się dopiero w temperaturze -196°C.

Dane branżowe pokazują, że ponad 601 zaworów TP5T nie przechodzi podstawowych testów jakościowych w warunkach kriogenicznych. Do typowych usterek należą nieszczelności uszczelnień, pęknięcia obudowy i problemy z uszczelnieniem trzpienia, które pojawiają się tylko w niskich temperaturach.

Metody testowania zaworów kriogenicznych

Trzy standardowe testy weryfikują, czy zawór nadaje się do pracy w warunkach kriogenicznych:

Badanie wytrzymałości skorupy: Test ten potwierdza, że korpus zaworu wytrzymuje ciśnienie robocze. Zawór jest montowany w pozycji częściowo otwartej i poddawany działaniu ciśnienia hydrostatycznego zgodnie z normą API STD 598. Ciśnienie testowe różni się w zależności od materiału zaworu i klasy ciśnienia.

Test szczelności gniazda: Ten niskotemperaturowy test szczelności zaworu sprawdza szczelność zaworu pod ciśnieniem. Zawór jest całkowicie zamknięty, a ciśnienie hydrostatyczne jest przykładane przez jeden port, podczas gdy technicy mierzą szczelność drugiego portu. Procedury testowe są następujące. ASME B16.34 i normami API STD 598.

Test produkcyjny kriogeniczny: Ten test wykorzystuje rzeczywiste temperatury kriogeniczne do weryfikacji działania. Ciekły azot jest powoli wprowadzany do zaworu umieszczonego w zbiorniku kriogenicznym. Gdy zawór osiągnie temperaturę i ciśnienie testowe, technicy sprawdzają szczelność wewnętrzną i zewnętrzną. Test jest zgodny z normą BS 6364 opracowaną specjalnie dla testów zaworów kriogenicznych.

Normy certyfikacji zaworów kriogenicznych

Spełnienie wymagań certyfikacyjnych dotyczących zaworów kriogenicznych oznacza przestrzeganie ustalonych norm branżowych:

• ISO 21011:2008 – Podstawowa norma dotycząca projektowania, produkcji i testowania zaworów kriogenicznych
• Norma API 598 – Procedury kontroli i testowania zaworów
• ASME B16.34 – Konstrukcja zaworu i parametry ciśnienia
• BS 6364 – Wymagania szczegółowe dotyczące zaworów kriogenicznych

Norma ISO 21011:2008 ma zastosowanie do wszystkich zaworów kriogenicznych, z wyjątkiem zaworów bezpieczeństwa, które podlegają odrębnym normom. Przy sporządzaniu specyfikacji należy wyraźnie powoływać się na te normy. Producenci nie przeprowadzą badań kriogenicznych, chyba że o to poprosisz.

Najlepsze praktyki w zakresie specyfikacji zaworów kriogenicznych

Podczas określania parametrów zaworów do zastosowań kriogenicznych należy postępować zgodnie z poniższymi zasadami:

1. Określ dokładne warunki pracy

Uwzględnij minimalną temperaturę, maksymalne ciśnienie i konkretny rodzaj obsługiwanego płynu. Różne płyny kriogeniczne mają różne wymagania.

2. Wymagaj kompletnej dokumentacji testowej

Dokumentacja powinna zawierać:

• Temperatura i ciśnienie testowe
• Czas trwania każdego testu
• Zmierzone rzeczywiste wskaźniki wycieku
• Normy przywoływane podczas testów

3. Zweryfikuj urządzenia testowe producenta

Nie wszystkie producenci zaworów mogą przeprowadzać legalne testy kriogeniczne. Zapytaj o ich sprzęt testowy, procedury i procesy kontroli jakości.

4. Rozważ przeprowadzenie testów z udziałem świadków

W przypadku zastosowań krytycznych podczas testów zaworów kriogenicznych powinna być obecna Twoja osoba lub inspektor zewnętrzny w celu weryfikacji, czy testy zostały przeprowadzone prawidłowo.

W zamówieniu należy określić, jakie normy mają zastosowanie i jakiej dokumentacji testowej Państwo oczekują. Ogólne stwierdzenia dotyczące “testów kriogenicznych” nie zapewnią ochrony w przypadku awarii zaworu.

Wniosek

Badania kriogeniczne zaworów zapobiegają awariom, które mogłyby spowodować eksplozje, wycieki i przestoje w systemach LNG i innych systemach niskotemperaturowych. Trzy główne metody kriogenicznego testowania zaworów weryfikują ich odporność na ekstremalne warunki. Należy jasno określić normy testowania i wymagać dokumentacji, aby zapewnić właściwą certyfikację zaworów kriogenicznych. YOUFUMI specjalizuje się w zaworach z wykładziną. zastosowania w mediach korozyjnych, Rozumiemy, jak ważne są rygorystyczne testy wszystkich typów zaworów. Nasze zawory motylkowe wyłożone I zawory kulowe wykładane przechodzą kompleksowe testy jakości, aby spełniać normy API 608, ASME B16.10 i API 598 dotyczące zastosowań w przetwórstwie chemicznym.