Kiểm tra rò rỉ van: Phương pháp, tiêu chuẩn và tiêu chí chấp nhận

Khi bạn chỉ định một van cho một dây chuyền xử lý quan trọng, sự khác biệt giữa việc tắt máy đáng tin cậy và sự giao cắt nguy hiểm thường giảm xuống mức rò rỉ vài mililit mỗi phút. Kiểm tra rò rỉ van là việc xác minh một cách có hệ thống rằng một van có thể chứa chất lỏng xử lý dưới áp suất - cả từ việc thoát ra khí quyển và đi qua bộ phận đóng kín. Hướng dẫn này giải thích hai đường dẫn rò rỉ cơ bản, các phương pháp thử nghiệm được sử dụng trong sản xuất và bảo trì, các tiêu chuẩn ngành chính mà bạn sẽ gặp trong thông số kỹ thuật và cách sử dụng kiến ​​thức này để đánh giá chương trình đảm bảo chất lượng của nhà cung cấp.

Kiểm tra rò rỉ van là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Kiểm tra rò rỉ van là ứng dụng có kiểm soát của môi trường thử nghiệm vào van để xác minh tính toàn vẹn của ranh giới áp suất và tính hiệu quả của cơ chế đóng của nó. Nó được thực hiện để xác nhận rằng van đáp ứng các yêu cầu về độ bền luyện kim, chất lượng sản xuất và hiệu suất chức năng trước khi đưa vào sử dụng.

Rò rỉ trong van rơi vào một trong hai loại:

• Rò rỉ bên ngoài - môi trường thoát ra từ bên trong van ra môi trường xung quanh thông qua thân, nắp ca-pô, vòng đệm thân hoặc miếng đệm khớp. Loại này luôn không được chấp nhận với bất kỳ số lượng nào.
• Rò rỉ bên trong - môi trường truyền từ phía áp suất cao đến phía áp suất thấp thông qua bộ phận đóng kín (đĩa, bi, cổng hoặc phích cắm). Loại này bị chi phối bởi các giới hạn chấp nhận khác nhau tùy theo loại van, vật liệu bịt kín và tiêu chuẩn quản lý.

Rò rỉ không được kiểm soát có hậu quả trực tiếp đến hoạt động. Van cách ly bị rò rỉ trong bộ trao đổi nhiệt buộc nhà máy phải ngừng hoạt động đột xuất. Một van hơi đi qua sẽ liên tục lãng phí năng lượng. Trong dịch vụ truyền thông hydrocarbon hoặc chất độc hại, đường rò rỉ sẽ trở thành vấn đề tuân thủ về an toàn nhân sự và môi trường. Vì những lý do này, việc kiểm tra rò rỉ không phải là một hình thức—nó là cổng chất lượng chính giữa thiết kế của van và việc triển khai tại hiện trường của nó. Các tiêu chuẩn API 598 và ISO 5208 xác định các quy trình thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận được tham chiếu phổ biến nhất trong các thông số kỹ thuật của van trên toàn thế giới.

Kiểm tra vỏ và kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi: Hai loại rò rỉ

Nhà sản xuất và người kiểm tra đánh giá hai đường rò rỉ một cách độc lập, theo một trình tự cố định và dựa trên các tiêu chí chấp nhận khác nhau.

Kiểm tra vỏ (Tính toàn vẹn ranh giới áp suất)

Thử nghiệm vỏ, còn được gọi là thử nghiệm thân xe, xác minh rằng các bộ phận chịu áp suất của van—thân, nắp ca-pô và các khớp nối của chúng—có thể chịu được áp suất cao mà không thấy rò rỉ bên ngoài. Nước là môi trường thử nghiệm điển hình. Áp suất thử thường bằng 1,5 lần áp suất định mức của van ở nhiệt độ quy định, phù hợp với API 598. Tiêu chí chấp nhận là rõ ràng: không có rò rỉ nhìn thấy được được cho phép. Bất kỳ sự hình thành giọt nước, mồ hôi hoặc giọt nước nào trên bề mặt bên ngoài đều coi là hư hỏng. Van lớn và áp suất cao yêu cầu thời gian giữ lâu hơn tương ứng để ổn định áp suất và phát hiện hiện tượng rò rỉ chậm.

Kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi (Độ kín của phần tử đóng)

Thử nghiệm rò rỉ chỗ ngồi xác minh tính hiệu quả bịt kín của bộ phận đóng kín đối với các vòng đệm chỗ ngồi. Đây là lúc các tuyên bố "không rò rỉ" phải được xem xét kỹ lưỡng. Tỷ lệ rò rỉ chấp nhận được phụ thuộc vào ba yếu tố:

• Loại van —van cổng và van bi thường đóng chặt hơn so với van bướm có vật liệu bịt kín tương tự.
• Vật liệu niêm phong —Ghế đàn hồi (EPDM, PTFE, nitrile) về cơ bản có thể đáp ứng mức độ rò rỉ bằng 0 theo tiêu chí ghế mềm API 598, trong khi ghế được làm từ kim loại với kim loại cho phép tỷ lệ rò rỉ nhỏ nhưng có thể đo lường được.
• Tiêu chuẩn quản lý —API 598 chỉ định mức rò rỉ tối đa cho phép đối với từng loại van và kích thước danh nghĩa; ISO 5208 cung cấp một tập hợp rộng hơn các loại tỷ lệ mà người mua có thể chọn.

Thử nghiệm vỏ phải được hoàn thành và được chấp nhận trước khi bắt đầu thử nghiệm rò rỉ mặt tựa, vì sai sót trong ranh giới áp suất sẽ làm vô hiệu mọi phép đo rò rỉ bên trong tiếp theo. Để biết ví dụ về mức độ ảnh hưởng của tính nguyên vẹn của niêm phong đến một dòng sản phẩm cụ thể, hãy xem xét thiết kế van một chiều đóng chậm , nơi rò rỉ mặt ngồi ảnh hưởng trực tiếp đến việc ngăn chặn dòng chảy ngược và kiểm soát búa nước trong hệ thống bơm.

Van kiểm tra đóng chậm bằng sắt dẻo 300X-16Q Nhà cung cấp, Công ty OEM/ODM - Chan Changshui là nhà cung cấp Van kiểm tra đóng chậm bằng sắt dẻo tùy chỉnh của Trung Quốc 300X-16Q và công ty Van kiểm tra đóng chậm OEM/ODM 300X-16Q,... Xem sản phẩm →

Kiểm tra rò rỉ thủy tĩnh và khí nén: Chọn phương tiện phù hợp

Việc lựa chọn môi trường thử nghiệm—lỏng hoặc khí—có tác động quyết định đến độ an toàn, độ nhạy và tính thực tế của thử nghiệm. Không có phương pháp nào là vượt trội về mặt phổ biến; lựa chọn chính xác phụ thuộc vào tình trạng sử dụng của van, ngưỡng phát hiện rò rỉ cần thiết và môi trường thử nghiệm.

Đối với hầu hết các loại van trong đường ống dẫn nước, hơi nước, dầu và khí đốt, thử nghiệm thủy tĩnh là phương pháp ưa thích của nhà máy. Nước không tốn kém, an toàn và dễ dàng xử lý. Hạn chế chính là cần phải làm khô và bảo vệ các bộ phận bên trong van sau khi thử nghiệm, đặc biệt đối với thân bằng thép cacbon và sắt dẻo. Thử nghiệm bằng khí nén được dành riêng cho các dịch vụ không thể chịu được ô nhiễm độ ẩm—chẳng hạn như đường dây cung cấp oxy, hệ thống khí có độ tinh khiết cao hoặc các ứng dụng đông lạnh. Nếu cần phải kiểm tra bằng khí nén, bạn nên đảm bảo khu vực kiểm tra được rào chắn, không có nhân viên và áp suất được tăng dần bằng nguồn cung cấp được điều chỉnh. Độ nhạy cao hơn của việc kiểm tra khí cũng khiến nó trở thành phương pháp được lựa chọn để phát hiện các chỗ rò rỉ rất nhỏ trong các ứng dụng đo khối phổ heli, mặc dù các phương pháp như vậy thường được sử dụng cho các van chuyên dụng thay vì các sản phẩm công nghiệp tiêu chuẩn.

Các tiêu chuẩn kiểm tra rò rỉ chính: API 598, ISO 5208 và hơn thế nữa

Việc hiểu thứ bậc của các tiêu chuẩn kiểm tra rò rỉ giúp bạn chỉ định thử nghiệm chính xác cho ứng dụng của mình và cũng cho phép bạn đặt câu hỏi phù hợp cho nhà cung cấp về quy trình kiểm tra tại nhà máy của họ. Các tiêu chuẩn này khác nhau về phạm vi, áp suất thử nghiệm, thời gian lưu giữ và phân loại rò rỉ.

API 598 - Kiểm tra và kiểm tra van

API 598 là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất để kiểm tra và thử nghiệm các van cách ly—van cổng, van cầu, van bi, van một chiều và van bướm. Nó quy định áp suất thử nghiệm (định mức 1,5× đối với vỏ, 1,1× đối với ghế), thời gian duy trì và bảng tốc độ rò rỉ. Đối với van có đế mềm, API 598 về cơ bản không yêu cầu rò rỉ. Đối với các van có mặt tựa bằng kim loại, cho phép tốc độ rò rỉ nhỏ cho phép, dựa trên kích cỡ và loại van.

ISO 5208 - Van công nghiệp: Kiểm tra áp suất

ISO 5208 giới thiệu một hệ thống phân loại chi tiết hơn với tốc độ rò rỉ được chỉ định từ Tỷ lệ A (không phát hiện được rò rỉ) đến Tỷ lệ F trở lên. Tính linh hoạt này cho phép người mua chọn tỷ lệ rò rỉ phù hợp với yêu cầu dịch vụ của họ thay vì chấp nhận một lỗi mặc định duy nhất. Ví dụ: Tỷ lệ A được chỉ định cho khả năng cách ly có tính toàn vẹn cao, trong khi Tỷ lệ D hoặc E có thể được chấp nhận đối với các dịch vụ không quan trọng trong đó có thể chấp nhận được tiếng kêu nhẹ ở ghế ngồi. Tỷ lệ phải được thỏa thuận rõ ràng và ghi vào thông số kỹ thuật mua hàng.

ASME B16.34 — Van: Mặt bích, ren và đầu hàn

ASME B16.34 chủ yếu xác định xếp hạng áp suất-nhiệt độ và tiêu chuẩn kích thước cho van mặt bích và ren. Nó bao gồm các yêu cầu về thử nghiệm vỏ nhưng không cung cấp các bảng chấp nhận rò rỉ mặt tựa toàn diện. Do đó, khi thông số kỹ thuật trích dẫn ASME B16.34, tiêu chí kiểm tra rò rỉ mặt tựa thường được lấy từ API 598 hoặc ISO 5208 như được đưa vào thông số kỹ thuật của dự án.

MSS SP-61 — Thử nghiệm thủy tĩnh của van thép

MSS SP-61 là tiêu chuẩn thử nghiệm lâu đời dành cho van thép. Phạm vi của nó tương tự như API 598. Có một chút khác biệt về thời gian lưu giữ và tiêu chí chấp nhận khi so sánh trực tiếp với API 598. Trên thực tế, API 598 đã thay thế MSS SP-61 trong hầu hết các thông số kỹ thuật hiện đại, nhưng bạn vẫn có thể gặp MSS SP-61 trong tài liệu dự án cũ.

ANSI FCI 70-2 — Rò rỉ mặt tựa van điều khiển

ANSI FCI 70-2 (còn được gọi là IEC 60534-4) áp dụng cho van điều khiển hơn là van cách ly. Nó xác định sáu loại rò rỉ (Loại I đến VI) tương ứng với các kết cấu bịt kín khác nhau, từ Loại I (vỏ kim loại không có thử nghiệm cụ thể) đến Loại VI (vệm mềm gần như không có rò rỉ). Nếu bạn đang chỉ định một van điều chỉnh, tiêu chuẩn này sẽ thay thế API 598 làm thông số kỹ thuật rò rỉ chỗ tựa điều chỉnh.

Khi chọn tiêu chuẩn áp dụng, hãy xem xét loại van (cách ly so với điều khiển), lĩnh vực công nghiệp (lọc dầu, nước, hóa chất, điện) và thông số kỹ thuật dự án của người mua. cho van bi mặt bích trong ứng dụng API 598 , kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi là bước chấp nhận bắt buộc của nhà máy nhằm xác nhận hiệu suất bịt kín mà người mua mong đợi.

Van bi mặt bích bằng thép không gỉ Q41F-16P Nhà cung cấp, Công ty OEM/ODM - Changshu Changshui là nhà cung cấp Van bi mặt bích bằng thép không gỉ Q41F-16P tùy chỉnh của Trung Quốc và Van bi mặt bích bằng thép không gỉ OEM/ODM Q41F-16P com... Xem sản phẩm →

Quy trình kiểm tra rò rỉ van từng bước

Thử nghiệm rò rỉ tiêu chuẩn tại nhà máy tuân theo trình tự logic nhằm tối đa hóa khả năng phát hiện khuyết tật đồng thời giảm thiểu nguy cơ làm hỏng van. Các bước sau đây phản ánh thông lệ chung của ngành đối với thử nghiệm thủy tĩnh:

1. Chuẩn bị van. Loại bỏ tất cả vật liệu lạ, cặn, chất bẩn và phoi gia công ra khỏi bên trong van. Làm sạch các bề mặt bịt kín một cách cẩn thận. Xác nhận rằng van ở vị trí đóng hoàn toàn.
2. Gắn kết và điền vào. Gắn van vào thiết bị kiểm tra bằng các khoảng trống hoặc nút chặn trên mặt bích mở. Đổ đầy môi trường thử vào khoang van, đảm bảo rằng tất cả không khí được thoát ra từ điểm cao nhất.
3. Kiểm tra vỏ. Điều áp van đến giá trị quy định (thường là 1,5 × áp suất định mức). Giữ trong khoảng thời gian cần thiết—API 598 chỉ định thời gian giữ từ 15 giây đối với van nhỏ (DN ≤ 50) đến 120 giây đối với van lớn (DN ≥ 600). Kiểm tra trực quan toàn bộ bề mặt bên ngoài bao gồm các khu vực thân xe, nắp ca-pô và vòng đệm thân xe. Bất kỳ sự rò rỉ có thể nhìn thấy được đều là căn cứ để từ chối.
4. Giảm áp suất và chuẩn bị cho việc kiểm tra chỗ ngồi. Xả áp suất, sau đó định hướng van sao cho bộ phận đóng được định vị để nhận môi trường thử nghiệm từ phía yêu cầu. Đối với van hai chiều, nhà sản xuất có thể thực hiện thử mặt tựa theo một hướng nếu thiết kế không có hướng tựa ưu tiên.
5. Kiểm tra rò rỉ ghế. Tăng áp suất lại van đến áp suất thử ghế (thường là 1,1 × áp suất định mức). Đối với van mặt tựa mềm, tiêu chí chấp nhận là không có rò rỉ nhìn thấy được. Đối với các van có đế bằng kim loại, thu thập lượng rò rỉ qua lỗ thông hơi ở cuối dòng và đo nó theo tốc độ cho phép theo tiêu chuẩn quản lý.
6. Ghi lại kết quả. Ghi lại môi trường thử nghiệm, áp suất thử nghiệm, thời gian giữ, rò rỉ quan sát được, nhiệt độ môi trường và tên của người vận hành. Hồ sơ này là nền tảng cho chứng chỉ kiểm nghiệm tại nhà máy.
7. Xử lý sau kiểm tra. Xả môi trường thử nghiệm, làm khô khoang van và áp dụng biện pháp bảo vệ chống ăn mòn nếu cần. Đối với các van có mặt đệm đàn hồi, đảm bảo rằng nước dư không tiếp xúc với vật liệu bịt kín trong thời gian dài.

Những sai lầm và quan niệm sai lầm thường gặp trong kiểm tra rò rỉ van

Ngay cả với một quy trình được viết tốt, một số lỗi lặp lại nhất định có thể làm giảm tính hợp lệ của thử nghiệm rò rỉ. Nhận thức được những cạm bẫy này giúp cả nhà sản xuất và người kiểm tra duy trì tính toàn vẹn của bài kiểm tra.

Rút ngắn thời gian nắm giữ để tăng tốc sản xuất

Một thử nghiệm ngắn trong vài giây có thể cho thấy hiện tượng ngập nước rõ ràng, nhưng nó không thể phát hiện một cách đáng tin cậy sự thấm chậm qua một vết nứt nhỏ hoặc mặt tựa không hoàn hảo. Thời gian giữ được chỉ định trong API 598 và ISO 5208 tồn tại để cho phép áp suất ổn định và các rò rỉ vi mô có thể nhìn thấy được. Sự sai lệch so với khoảng thời gian quy định phải được coi là lỗi của quy trình chứ không phải là sự cải thiện hiệu quả sản xuất.

Độ nhạy trung bình của thử nghiệm khó hiểu với điều kiện dịch vụ

Thử nghiệm thủy tĩnh bằng nước kém nhạy hơn thử nghiệm bằng khí nén khi được thực hiện ở áp suất tương tự, vì độ nhớt và sức căng bề mặt cao hơn của nước chống lại dòng chảy qua các đường kính hiển vi. Điều này không làm cho thử nghiệm thủy tĩnh sai—đó là phương pháp đúng cho hầu hết các thử nghiệm tại nhà máy—nhưng điều đó có nghĩa là một van vượt qua thử nghiệm không khí ở áp suất thấp vẫn có thể không đạt thử nghiệm thủy tĩnh ở áp suất cao và ngược lại. Phương tiện thử nghiệm phải phù hợp với hồ sơ rủi ro và ứng dụng dịch vụ.

Kiểm tra mà không làm sạch bề mặt bịt kín

Hạt sạn, mảnh vụn gia công hoặc cặn trên đế van có thể che khuất đường rò rỉ, mang lại kết quả "đạt" sai và chỉ biến mất sau khi van hoạt động và mảnh vụn bị cuốn đi. Làm sạch các bề mặt bên trong và các mặt bịt kín là điều kiện tiên quyết bắt buộc, không phải là bước tùy chọn.

Bỏ qua sự khác biệt giữa các bài kiểm tra vỏ và chỗ ngồi

Van vượt qua bài kiểm tra vỏ không đủ tiêu chuẩn về độ kín của mặt tựa và van vượt qua thử nghiệm mặt tựa ở áp suất thấp chưa chứng minh được tính toàn vẹn của ranh giới áp suất của nó. Mỗi bài kiểm tra xác minh một thuộc tính khác nhau và có ngưỡng chấp nhận riêng.

Xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất thử nghiệm

Áp suất thử thủy tĩnh được thiết lập ở nhiệt độ tham chiếu. Nếu chất lỏng thử nghiệm nóng lên trong quá trình thử nghiệm—do năng lượng bơm hoặc điều kiện môi trường xung quanh—áp suất có thể tăng cao hơn giá trị dự định. Ngược lại, chất lỏng làm mát có thể làm cho áp suất hiển thị giảm xuống, dẫn đến lỗi sai. Để hệ thống ổn định trước khi ghi lại áp suất.

Việc kiểm tra rò rỉ van ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng van và việc lựa chọn nhà cung cấp

Sự chặt chẽ của chương trình kiểm tra rò rỉ của nhà sản xuất là chỉ số trực tiếp về văn hóa chất lượng tổng thể của họ. Một nhà cung cấp thực hiện các thử nghiệm theo tiêu chuẩn được công nhận, ghi chép đầy đủ các kết quả và có thể giải thích các tiêu chí chấp nhận của họ thì có khả năng áp dụng sự nghiêm ngặt tương tự đối với việc lựa chọn, gia công và lắp ráp vật liệu.

Khi đánh giá một nhà sản xuất van, bạn nên yêu cầu nhiều hơn một tuyên bố chung chung về "đã được kiểm tra theo API 598". Một báo cáo thử nghiệm đáng tin cậy tại nhà máy bao gồm:

• Tiêu chuẩn cụ thể (API 598, ISO 5208) và phiên bản được tham chiếu;
• Áp suất thử được áp dụng và thời gian duy trì đối với cả thử nghiệm vỏ và mặt tựa;
• Tốc độ rò rỉ đo được cho bài kiểm tra chỗ ngồi, thay vì chỉ là ký hiệu "đạt/không đạt";
• Môi trường thử nghiệm và nhiệt độ môi trường trong quá trình thử nghiệm;
• Nhận dạng của người vận hành và ngày thử nghiệm.

Các nhà sản xuất có phòng thí nghiệm luyện kim nội bộ, bàn thử nghiệm van chuyên dụng và thiết bị phân tích quang phổ thường có quy trình kiểm soát chặt chẽ hơn so với những nhà sản xuất thuê ngoài thử nghiệm. Đây là một điểm thiết thực cho người mua. Khi bạn đánh giá nhà cung cấp tiềm năng phạm vi van sắt dễ uốn , hãy hỏi xem quy trình kiểm tra tại nhà máy của họ hoạt động như thế nào, tỷ lệ rò rỉ mà họ nắm giữ đối với hàng tồn kho tiêu chuẩn là bao nhiêu và liệu bạn có thể chứng kiến cuộc kiểm tra trong chuyến kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy hay không. Một nhà sản xuất có uy tín sẽ hoan nghênh sự xem xét kỹ lưỡng như vậy.

Nhà sản xuất van sắt dẻo, nhà máy sản xuất van gang Changshui Technology Group Co., Ltd. là nhà sản xuất van sắt dẻo và nhà máy sản xuất van gang Trung Quốc, chúng tôi cung cấp... Xem sản phẩm →

Kết luận: Xây dựng niềm tin thông qua kiểm tra rò rỉ nghiêm ngặt

Kiểm tra rò rỉ van là cầu nối thực tế giữa thiết kế của van và hiệu suất đáng tin cậy của nó tại hiện trường. Sự khác biệt giữa rò rỉ bên ngoài (thử nghiệm vỏ) và rò rỉ bên trong (thử nghiệm chỗ ngồi) là cơ bản và việc lựa chọn môi trường thử nghiệm—thủy tĩnh và khí nén—phải phù hợp với yêu cầu dịch vụ và hạn chế an toàn của ứng dụng. Các tiêu chuẩn bạn sẽ gặp thường xuyên nhất—API 598, ISO 5208, ASME B16.34, MSS SP-61 và ANSI FCI 70-2—mỗi tiêu chuẩn đóng một vai trò riêng biệt trong việc quản lý các quy trình kiểm tra và tiêu chí chấp nhận.

Việc kiểm tra không kết thúc ở cổng nhà máy. Van được lắp đặt trong các dịch vụ quan trọng phải được kiểm tra lại định kỳ như một phần của chương trình bảo trì phòng ngừa, đặc biệt là sau khi sửa chữa hoặc tháo rời. Các nguyên tắc tương tự về bề mặt bịt kín sạch sẽ, áp suất thử nghiệm chính xác và các tiêu chí chấp nhận được ghi lại đều được áp dụng trong môi trường nhà xưởng giống như trên sàn sản xuất.

Khi bạn mua van, hãy sử dụng kiến ​​thức kiểm tra rò rỉ như một phần của lăng kính đánh giá nhà cung cấp của bạn. Yêu cầu tài liệu kiểm tra rõ ràng, xác minh rằng tiêu chí chấp nhận đã nêu phù hợp với nhu cầu dịch vụ của bạn và luôn chú ý đến các tín hiệu chất lượng mà chương trình kiểm tra của nhà sản xuất cung cấp. Một van đã vượt qua bài kiểm tra rò rỉ được thực hiện tốt là một van mà bạn có thể tin cậy với sự an toàn của người dân và tính liên tục của quy trình của bạn.