Què és l'API 622?
L'estàndard API 622 és aplicable a les proves comparatives d'embalatges de vàlvules per a aplicacions de procés que consideren emissions fugitives, amb un rang de temperatura de prova de -29 graus a 538 graus (-20 graus F a 1000 graus F). Els factors clau coberts per la norma que afecten el rendiment de les emissions fugitives inclouen la temperatura, la pressió, el cicle tèrmic, el cicle mecànic i la corrosió.
La norma s'aplica a les proves d'embalatge dels següents tipus de vàlvules:
Vàlvules de tija ascendent - la tija només es mou axialment
Vàlvules de tija giratòries - la tija gira 90 graus
Les vàlvules de tija ascendent-i-girant - la tija es mou axial i rotacional
| Element de prova | Condicions de prova | Criteris d'acceptació | Durada de la prova |
|---|---|---|---|
| Prova d'emissions fugitives | 4137 kPag, 260 graus, 1510 cicles mecànics | Fuga estàtica Menor o igual a 100 ppmv | 6 dies |
| Prova de corrosió ambiental | Tensió de compressió de 30 MPa, aigua desmineralitzada | Avaluació de la corrosió superficial | 28 dies |
| Prova de corrosió a -alta temperatura | 149 graus, 45 bar, aigua desmineralitzada | Avaluació de la corrosió superficial | 35 dies |
| Prova de material d'embalatge | Pèrdua de pes, densitat, contingut de lubricant, etc. | Les propietats del material compleixen els requisits | Segons proves específiques |
Requisits tècnics per a les proves d'emissions fugitives
Les proves d'emissions fugitives són el contingut bàsic de l'estàndard API 622, avaluant el rendiment de segellat del sistema d'embalatge simulant les condicions de funcionament reals. L'aparell de prova utilitza una tija de prova muntada horitzontalment per simular l'entorn de treball d'una típica caixa de vàlvules.
Requisits d'especificació de l'aparell de prova
La norma especifica dues mides d'aparells de prova: l'aparell de prova d'embalatge d'1/8 de polzada i l'aparell de prova d'embalatge d'1/4 de polzada. Els requisits dimensionals clau són els següents:
| Paràmetre | Aparell d'embalatge d'1/8 de polzada | Aparell d'embalatge d'1/4 de polzada |
|---|---|---|
| Diàmetre de la tija | 11,05-11,1 mm | 25,2-25,4 mm |
| Diàmetre de la caixa de farciment | 17,46-17,52 mm | 38,1-38,35 mm |
| Rugositat de la superfície de la tija | 0,40-0,80 μm Ra | 0,40-0,80 μm Ra |
| Profunditat de la caixa de farci | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procediment de prova i requisits de ciclisme
El procediment de prova inclou 1510 cicles mecànics i 5 cicles tèrmics, utilitzant gas metà sec amb una puresa no inferior al 97% com a medi de prova. La pressió de prova oscil·la entre 0 i 4137 kPag (0-600 psig) i la temperatura oscil·la entre la temperatura ambient i els 260 graus (500 graus F).
Els requisits del cicle mecànic varien segons el tipus de moviment de la tija:
Tija ascendent: velocitat de 3-5 mm/s, carrera determinada segons les especificacions de l'embalatge
Tija giratòria: velocitat de 10-15 graus / s, angle de rotació de 90 graus ± 5 graus
Tija ascendent-i-giratòria: combinació dels dos moviments
Requisits tècnics per a les proves de corrosió
Les proves de corrosió avaluen l'efecte de corrosió de l'embalatge sobre els materials de la tija, que inclouen dues parts: proves de corrosió a temperatura ambient i proves de corrosió a -alta temperatura.
Assaig de corrosió a temperatura ambient
La prova es realitza a 22 graus ± 11 graus durant 28 dies. L'aparell de prova utilitza un dispositiu de compressió per aplicar una tensió de compressió de 30 MPa ± 0,69 MPa entre l'embalatge i les mostres metàl·liques. Les mostres d'embalatge s'han de remullar en aigua desmineralitzada durant 24 hores abans de la prova.
Proves de corrosió a -alta temperatura
La prova d'alta-temperatura es realitza a 149 graus ± 17 graus i 45 bar ± 2,25 bar durant 35 dies. L'aparell de prova està fet d'acer al carboni i està equipat amb elements calefactors elèctrics o mantes calefactores.
Requisits de l'informe de la prova de corrosió
L'informe de la prova de corrosió ha d'incloure el següent:
Micrografies de cada mostra amb augments de 100x i 200x
Un informe descriptiu sobre el grau de picat de la tija, avaluat en increments de superfície del 10%
Un informe descriptiu del grau d'adhesió, avaluat en increments de superfície del 10%
Requisits tècnics per a les proves de material d'embalatge
Les proves del material d'embalatge avaluen les propietats fisicoquímiques bàsiques de l'embalatge, inclosos indicadors com ara la pèrdua de pes, la densitat, el contingut de lubricant i els lixiviables.
Prova de pèrdua de pes de l'anell d'embalatge de grafit
La prova utilitza un mètode d'escalfament gradual, començant des de 150 graus, augmentant en increments de 56 graus (100 graus F) fins a 538 graus (1000 graus F) i, finalment, mantenint-se a 593 graus (1100 graus F) durant 24 hores. Els canvis de pes es mesuren després de mantenir cada etapa de temperatura durant 1 hora.
Determinació de la densitat
Els embalatges trenats i els anells d'embalatge modelats utilitzen diferents mètodes de càlcul de volum:
Embalatge trenat: volum=longitud mitjana × amplada × gruix
Anell d'embalatge modelat: volum=π × (diàmetre exterior² - diàmetre interior²) × gruix de l'anell / 4
Determinació del contingut de lubricant
El mètode d'extracció Soxhlet s'utilitza per determinar el contingut de lubricant humit, utilitzant diclorometà com a dissolvent, amb un temps d'extracció d'aproximadament 16 hores. El contingut de PTFE es calcula determinant el contingut total de fluor i dividint-lo per un coeficient de referència de 0,76.
Equips de prova i requisits de calibratge
L'API 622 imposa requisits estrictes sobre el rendiment i el calibratge dels equips de prova per garantir la precisió i la comparabilitat dels resultats de les proves.
Requisits dels equips de detecció de fuites
S'ha d'utilitzar un analitzador de vapor orgànic amb funció d'ionització de flama. Els requisits de rendiment inclouen:
Repetibilitat màxima: ±2,0 ppmv dins del rang 0-100 ppmv
Nivell de detecció mínim: inferior o igual a 1,0 ppmv
Temps de resposta màxim: 15 segons (de 0 ppmv a 100 ppmv)
Temps màxim de recuperació: 10 segons (retorn al 10% del valor inicial)
Caudal de mostreig: 0,25-1,5 l/min
Requisits de calibració
Els equips de detecció de fuites s'han de calibrar diàriament utilitzant estàndards de fuites de metall/ceràmica porosos o sinteritzats. Els estàndards de calibratge han d'estar dins d'un rang de cabal de metà de 0,050 ml/min a 0,100 ml/min, i la verificació de calibratge s'ha de realitzar almenys una vegada a l'any.
Requisits de qualificació i recertificació d'embalatge
D'acord amb el capítol 7 de la norma, qualsevol canvi en el disseny del sistema d'embalatge requereix una nova certificació, que inclou, entre d'altres:
Canvis en els materials d'embalatge/segellat
Canvis en els fabricants d'embalatge/segell
Canvis en els models d'embalatge/segell
Canvis en les ubicacions de fabricació d'embalatge
Aquest requisit garanteix la coherència i la fiabilitat del rendiment de l'embalatge, evitant que els canvis no verificats afectin el rendiment del segellat en aplicacions pràctiques.
Requisits d'informes i gestió documental
Un informe d'embalatge acceptable API 622 ha d'incloure els formularis especificats a l'annex B:
Informe de prova d'emissions fugitives (taula B.1) - fuites estàtiques que no superen les 100 ppmv i no s'ajusta el segell de la tija
Fulles de dades completes de proves de corrosió ambiental i d'{0}}alta temperatura (taules B.2 i B.3)
Full de dades de prova de material (taula B.4)
Tots els registres de proves han de ser complets, precisos i traçables. Les instal·lacions de prova han de mantenir registres actuals de calibratge de l'equip de prova.
Recomanacions d'implementació estàndard i bones pràctiques
D'acord amb els requisits tècnics de l'estàndard API 622, es proposen les següents recomanacions d'implementació:
Recomanacions de selecció d'embalatge
En seleccionar els empaquetaments de vàlvules, s'ha de donar prioritat als productes que hagin superat la certificació API 622. Una empaquetadura provada amb una-secció transversal de 3,2 mm (1/8 de polzada) pot certificar totes les seccions-de 3,2 mm a 6,3 mm, mentre que una empaquetadura provada amb una-secció transversal de 6,3 mm (1/4 de polzada) pot certificar totes les-seccions transversals de 6,3 mm i superiors.
Desenvolupament del pla de proves
Es recomana desenvolupar un pla de proves detallat, que inclogui:
Objectius de la prova i criteris d'acceptació clars
Selecció d'un laboratori d'assaig adequat
Garantir la representativitat i la traçabilitat de les mostres d'assaig
Establir un sistema complet de gestió documental
Consideracions pràctiques d'aplicació
Tot i que l'API 622 proporciona mètodes de prova estandarditzats, encara cal tenir en compte el següent en aplicacions pràctiques:
Les condicions de funcionament reals poden diferir de les condicions de prova
La qualitat de la instal·lació de l'embalatge té un impacte significatiu en el rendiment
Necessitat de manteniment i inspecció regular
Requisits de formació i qualificació d'operadors
Vàlvula API 622 en estoc
