雙隔離閥門ppt

1、例一：雙隔離閥座管線球閥的 潛在危險,例二：ASTM A694材料不是API 6D管線球閥的閥體材料,雙隔離閥座管線球閥的潛在危險 ——給API & ISO的一封信,摘要：本文提出一個觀點：雙隔離閥座管線球閥存在潛在的危險。按照API6D-2008第7.8節(jié)的規(guī)定，一只雙隔離閥座的管線球閥，腔體泄放壓力不得超過最高操作溫度下額定工作壓力的1.33倍。如果閥門在非正常工況下工作，例如處于失火

2、狀態(tài)，這一泄放壓力已大大超過在失火狀態(tài)下。按照ASME B16.34規(guī)定的額定壓力許用值。這樣，閥門的壓力邊界可能失效，閥門存在潛在的危險。,ASMEB16.34第2.2.3節(jié)警示,雙密封閥座的閥門，由于液體的膨脹，腔體中的壓力可能異常升高，從而發(fā)生危險。ASMEB16.34第2.2.3節(jié)警示；在某些工況下，設計成兩個密封座的閥門，它的兩個閥座同時雙向隔離了上、下游管道與閥腔之間的壓力差。有一種情況，是腔體內(nèi)充滿液體介質(zhì)，并會由于溫度升

3、高導致腔體內(nèi)壓力的異常升高。例如一個高溫系統(tǒng)，一只雙隔離閥座的閥門，腔內(nèi)遺留強度試驗時留下的冷凝液體，如閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，殘留液體被加熱后，腔內(nèi)就充滿壓力，這種情況是可能發(fā)生的，這時，買方需要提出，或者應被告知，供方應該設計或者設置或者提供一個操作程序，來保證閥腔中的壓力升高不會超過相應溫度下標準規(guī)定的壓力額定值。,“雙活塞效應”管線球閥,在石油、化工、天然氣工業(yè)的長輸管線中，常用的管線球閥提供了兩種可供選擇的密封結(jié)構(gòu)。一種是具有自泄壓

4、功能的密封設計，就是無論閥門是處于全開或全關(guān)狀態(tài)，任何閥腔內(nèi)壓力升高，閥座能自動地將壓力泄放至下游端的管道中。另一種結(jié)構(gòu)是雙隔離的密封座設計，通常稱之謂“雙活塞效應”或者說是雙隔離閥座的管線球閥，閥體上就要設置一只壓力泄放閥，這只閥將提供防止閥腔中因液體膨脹而產(chǎn)生異常升壓帶來的危險。,在API6D第7.8節(jié)中規(guī)定,閥腔壓力如果需要泄放，腔體中的泄壓裝置應避免腔體內(nèi)壓力超過最高操作溫度下，壓力額定值的1.33倍。外接的泄壓閥口徑應大于或者

5、等于DN15（NPS 1/2）。,閥門的壓力邊界可能失效,例如:一只Class 600磅級的閥門，在正常溫度38℃下，腔體充滿介質(zhì)水，設定的泄放壓力是該溫度下額定壓力的1.1-1.33倍（API6D11.4.5），為112-135 Bar。但閥門處于失火狀態(tài)時，如設定閥體溫度為425℃，該溫度下額定的壓力值只有57.5Bar，大大低于112-135 Bar的泄放壓力值。沒有達到泄壓閥泄放壓力，閥門的壓力邊界可能已經(jīng)失效。這就是雙隔離閥座

6、管線球閥存在的潛在危險。 57.5Bar < 112—135Bar Body pressure rate < relive valve set pressure,為什么會發(fā)生這一情況？,閥門腔體壓力的異常升高是一種非正常工況下發(fā)生的一種現(xiàn)象。API按照閥門在正常工況運行條件，制訂出的一個泄放壓力值，去避免腔體異常超壓的發(fā)生，是不合理的。這就是存在這種潛在危險的原因。,向API 6D建

7、議,雙隔離閥座的管線球閥，或者通常稱作為“雙活塞效應” 管線球閥，不能用作API6D所定義的閥門。同樣，這種結(jié)構(gòu)的閥門不能按照API607做火燒試驗，以免發(fā)生意外危險。,ASTM A694材料不是API 6D管線球閥的閥體材料,問題的提出,焊接端管線球閥閥體用低強度ASTM A105或ASTM 350 LF2材料。長輸管線采用高強度API 5L X70或API 5L X80管線材料，中間需要過度段材料給予強度匹配。國外一些閥門供應商采用

8、ASTM A694《高壓傳送設施管法蘭、管件、閥門和零件用鍛造碳鋼和合金鋼材料》F52或F60作為過渡段材料，有的甚至直接用F52或F60作為閥體材料或閥體材料的一部分，筆者對此提出質(zhì)疑。,ASME B31.8標準解讀,美國工程師協(xié)會ASME B31.8《輸氣和配氣管道系統(tǒng)》是長輸管線設計的主要標準。該標準有二個附錄： 附錄A是該標準的“引用規(guī)范”。 另一附錄C是“在本規(guī)范或附錄A中未出現(xiàn)的出物”。 美國試驗和材料協(xié)會的A

9、STM A694《高壓傳送設施管法蘭、管件、閥門和零件用鍛造碳鋼和低合金鋼》材料標準并未被ASME B31.8納入引用規(guī)范A，而是歸入于未引用標準附錄C。,ASME B31.8標準解讀,ASME B31.8標準第Ⅰ章“材料與設備”中把材料和設備分為六類，其中［811.1（a）］即為符合本規(guī)范引用的標準和技術(shù)條件的產(chǎn)品（附錄A引用規(guī)范），并在第811.21節(jié)中明確指出，符合本規(guī)范引用的標準或技術(shù)條件的產(chǎn)品［811.1（a）］，可按本規(guī)范

10、規(guī)定和限定的范圍合理使用，無需進一步評定。,ASME B31.8標準解讀,第814節(jié)中指出，“所有引用的標準見附錄A，未引用的標準見附錄C”。第811.22節(jié)中指出“不符合本規(guī)范引用的標準或技術(shù)條件的重要的產(chǎn)品和管子，閥門和法蘭器材［811.1（b）］應按811.222中規(guī)定評定。811.222節(jié)中規(guī)定，“當提交專業(yè)委員會批準時，應滿足以下要求：若可能，應用可比材料進行驗證，并宜說明該材料符合可比材料的技術(shù)要求，同時還應向?qū)I(yè)委員會

11、提供有關(guān)化學成分和物理性能等方面的完整資料，且應在批準后方可使用”。,結(jié) 論,（1）ASTM A694《高壓傳送設施管法蘭、管件、閥門和零件用鍛造碳鋼和合金鋼材料》材料標準不是ASME B31.8標準附錄A所引用的標準。（2）ASTM A694材料標準是ASME B31.8標準未被引用的其他常用標準，在附錄C中。（3）ASTM A694材料標準如要使用，應按ASMEB31.8[811.222]規(guī)定提交專業(yè)委員會批準，并應在批準

12、后方可使用。,向美國工程師協(xié)會提問：,問題1：ASTM A694/A694M-2000中的碳鋼和低合金鋼的材料是否可以用作ASME/ANSI B16.34閥門的閥體和閥蓋的材料？問題2：如果供需雙方同意采用ASTM694 F52或F60作為閥體或閥蓋的材料，這一閥門是否滿足ASME/ANSI B16.34的要求。,美國工程師協(xié)會的答復,主題：B16.34-2004的問題，使用ASTM A694作為閥門部件的材料 日期：200

13、9年1月15日 編號：09-107 答復：你的提問歸納后答復如下： 問題：如果材料不是ASME B16.34-2004，表1中的材料，但是其化學成分和機械性能能滿足要求，該閥門是否是一個ASME B16.34標準所定義的閥門？ 回答：否。唯一的例外是ASME鍋爐壓力容器第Ⅱ卷第Para5.1所列的材料可能可以使用。,向美國試驗和材料協(xié)會提問,問題：ASTM A694/A694M-2000中的碳鋼和低合

14、金鋼的材料,如F52和F60是否可以用于-46℃的場合。,美國試驗和材料協(xié)會答復,答復； ASTM A694/A694M標準只是高強度輸送領域的一部分，并不適用于低溫場合，用于低溫場合推薦使用ASTM A707標準。,ASTM A105、ASTM 350 LF2與 ASTM A694材料比較分析,標準的適用范圍ASTM A105標準明確規(guī)定其適用范圍為：“本標準適用于室溫和高溫下工作的壓力系統(tǒng)的鍛制碳素鋼構(gòu)件，它包括符合規(guī)定尺寸、或

15、符合第2節(jié)中的引用標準，諸如ANSI/ASME標準及API標準一類的尺寸標準的法蘭、管配件、閥門和類似零件?！?就是ASTM A105材料鋼種為ANSI/ASME標準和API標準的室溫和高溫下使用的閥門鍛件而設計的。,ASTM A105、ASTM 350 LF2與 ASTM A694材料比較分析,標準的適用范圍ASTM A350標準明確規(guī)定其適用范圍為：“本標準適用于在低溫下使用并要求缺口韌性試驗的幾個級別的，碳鋼和低合金鋼的鍛造

16、或環(huán)形軋制法蘭，鍛造管道配件及閥門。它們是按規(guī)定尺寸，或按第2節(jié)中的引用像ANSI/ASME和API尺寸標準制造的法蘭、管配件、閥門和類似零件。”就是ASTM A350材料鋼種為ANSI標準和API標準的室溫和高溫下使用的閥門鍛件而設計的。,ASTM A105、ASTM 350 LF2與 ASTM A694材料比較分析,標準的適用范圍ASTM A694標準規(guī)定其適用范圍為：“本規(guī)范包括適用于高強度輸送管路中鍛制或軋制的管法蘭，管件

17、和閥門零件?！盇STM A694材料只適用于普通高壓管道用的法蘭、管件和閥門，或者說只適用于普通液壓系統(tǒng)中用的高壓鍛制或軋制的管法蘭管件和閥門，而并不是專為ASME和API標準所定義的閥門而設計的。,ASTM A105、ASTM 350 LF2與 ASTM A694材料比較分析,結(jié)論美國試驗和材料協(xié)會ASTM A694《高壓傳送設施管法蘭、管件、閥門和零件用鍛造碳鋼和低合金鋼》的材料標準不能用作API 6D《管線閥門》和ASME/