Cos'è l'API 622?
Lo standard API 622 è applicabile ai test comparativi delle baderne delle valvole per applicazioni di processo considerando le emissioni fuggitive, con un intervallo di temperature di prova compreso tra -29 gradi e 538 gradi (da -20 gradi F a 1.000 gradi F). I fattori chiave coperti dallo standard che influenzano le prestazioni delle emissioni fuggitive includono temperatura, pressione, cicli termici, cicli meccanici e corrosione.
La norma è applicabile alle prove di baderna per le seguenti tipologie di valvole:
Valvole a stelo saliente - lo stelo si muove solo assialmente
Valvole a stelo rotante - lo stelo ruota di 90 gradi
Valvole a stelo che si alzano-e-ruotano - lo stelo si muove sia assialmente che rotatoriamente
| Articolo di prova | Condizioni di prova | Criteri di accettazione | Durata della prova |
|---|---|---|---|
| Prova delle emissioni fuggitive | 4137 kPag, 260 gradi, 1510 cicli meccanici | Perdita statica Inferiore o uguale a 100 ppmv | 6 giorni |
| Test di corrosione ambientale | Sollecitazione di compressione 30 MPa, acqua demineralizzata | Valutazione della corrosione superficiale | 28 giorni |
| Test di corrosione ad alta-temperatura | Acqua demineralizzata 149 gradi, 45 bar | Valutazione della corrosione superficiale | 35 giorni |
| Prova del materiale di imballaggio | Perdita di peso, densità, contenuto di lubrificante, ecc. | Le proprietà del materiale soddisfano i requisiti | Secondo test specifici |
Requisiti tecnici per le prove sulle emissioni fuggitive
Il test sulle emissioni fuggitive è il contenuto principale dello standard API 622, valutando le prestazioni di tenuta del sistema di imballaggio simulando le condizioni operative effettive. L'apparato di prova utilizza uno stelo di prova montato orizzontalmente per simulare l'ambiente di lavoro di un tipico premistoppa per valvole.
Requisiti di specifica dell'apparecchiatura di prova
Lo standard specifica due dimensioni degli apparecchi di prova: l'apparecchio per il test di imballaggio da 1/8 di pollice e l'apparecchio per il test di imballaggio da 1/4 di pollice. I principali requisiti dimensionali sono i seguenti:
| Parametro | Apparecchio di imballaggio da 1/8 di pollice | Apparecchio di imballaggio da 1/4 di pollice |
|---|---|---|
| Diametro dello stelo | 11,05-11,1 mm | 25,2-25,4 mm |
| Diametro del premistoppa | 17,46-17,52mm | 38,1-38,35 mm |
| Rugosità della superficie dello stelo | 0,40-0,80μm Ra | 0,40-0,80μm Ra |
| Profondità del premistoppa | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procedura di prova e requisiti di ciclismo
La procedura di prova comprende 1510 cicli meccanici e 5 cicli termici, utilizzando gas metano secco con una purezza non inferiore al 97% come mezzo di prova. La pressione di prova varia da 0 a 4137 kPag (0-600 psig) e la temperatura varia dalla temperatura ambiente a 260 gradi (500 gradi F).
I requisiti del ciclo meccanico variano a seconda del tipo di movimento dello stelo:
Stelo ascendente: velocità di 3-5 mm/s, corsa determinata in base alle specifiche dell'imballaggio
Stelo rotante: velocità di 10-15 gradi/s, angolo di rotazione di 90 gradi ±5 gradi
Stelo ascendente-e-rotazione: combinazione di entrambi i movimenti
Requisiti tecnici per le prove di corrosione
Il test di corrosione valuta l'effetto della corrosione della baderna sui materiali dello stelo, comprendendo due parti: test di corrosione a temperatura ambiente e test di corrosione ad alta-temperatura.
Test di corrosione a temperatura ambiente
Il test viene condotto a 22 gradi ± 11 gradi per 28 giorni. L'apparecchiatura di prova utilizza un dispositivo di compressione per applicare una sollecitazione di compressione di 30 MPa ± 0,69 MPa tra l'imballaggio e i provini metallici. I campioni di imballaggio devono essere immersi in acqua demineralizzata per 24 ore prima del test.
Test di corrosione ad alta-temperatura
Il test ad alta-temperatura viene condotto a 149 gradi ± 17 gradi e 45 bar ± 2,25 bar per 35 giorni. L'apparato di prova è realizzato in acciaio al carbonio e dotato di elementi riscaldanti elettrici o coperte riscaldanti.
Requisiti del rapporto sul test di corrosione
Il rapporto del test di corrosione deve includere quanto segue:
Micrografie di ciascun campione con ingrandimenti 100x e 200x
Un rapporto descrittivo sul grado di vaiolatura dello stelo, valutato con incrementi del 10% della superficie
Un rapporto descrittivo sul grado di adesione, valutato con incrementi del 10% della superficie
Requisiti tecnici per le prove sui materiali di imballaggio
I test sui materiali di imballaggio valutano le proprietà fisico-chimiche di base dell'imballaggio, inclusi indicatori quali perdita di peso, densità, contenuto di lubrificante e sostanze lisciviabili.
Test di perdita di peso dell'anello di guarnizione in grafite
Il test utilizza un metodo di riscaldamento graduale, partendo da 150 gradi, aumentando con incrementi di 56 gradi (100 gradi F) fino a 538 gradi (1000 gradi F) e infine mantenendosi a 593 gradi (1100 gradi F) per 24 ore. Le variazioni di peso vengono misurate dopo che ciascuna fase di temperatura è stata mantenuta per 1 ora.
Determinazione della densità
Le baderne intrecciate e gli anelli di baderna stampati utilizzano diversi metodi di calcolo del volume:
Imballo intrecciato: volume=lunghezza media × larghezza × spessore
Anello di guarnizione stampato: volume=π × (diametro esterno² - diametro interno²) × spessore dell'anello / 4
Determinazione del contenuto di lubrificante
Per determinare il contenuto di lubrificante umido viene utilizzato il metodo di estrazione Soxhlet, utilizzando diclorometano come solvente, con un tempo di estrazione di circa 16 ore. Il contenuto di PTFE viene calcolato determinando il contenuto totale di fluoro e dividendolo per un coefficiente di riferimento di 0,76.
Apparecchiature di prova e requisiti di calibrazione
L'API 622 impone requisiti rigorosi sulle prestazioni e sulla calibrazione delle apparecchiature di prova per garantire l'accuratezza e la comparabilità dei risultati dei test.
Requisiti delle apparecchiature per il rilevamento delle perdite
È necessario utilizzare un analizzatore di vapori organici con funzione di ionizzazione di fiamma. I requisiti prestazionali includono:
Massima ripetibilità: ±2,0 ppmv nell'intervallo 0-100 ppmv
Livello minimo di rilevamento: inferiore o uguale a 1,0 ppmv
Tempo massimo di risposta: 15 secondi (da 0 ppmv a 100 ppmv)
Tempo massimo di recupero: 10 secondi (tornando al 10% del valore iniziale)
Portata di campionamento: 0,25-1,5 l/min
Requisiti di calibrazione
L'attrezzatura per il rilevamento delle perdite deve essere calibrata quotidianamente utilizzando standard di perdite in metallo/ceramica porosi o sinterizzati. Gli standard di calibrazione devono rientrare in un intervallo di portata del metano compreso tra 0,050 ml/min e 0,100 ml/min e la verifica della calibrazione deve essere eseguita almeno una volta all'anno.
Requisiti di qualificazione e ricertificazione dell'imballaggio
Secondo il capitolo 7 della norma, qualsiasi modifica nella progettazione del sistema di imballaggio richiede una ricertificazione, inclusa ma non limitata a:
Modifiche ai materiali di imballaggio/sigillatura
Cambiamenti nei produttori di guarnizioni/guarnizioni
Modifiche ai modelli di imballaggio/tenuta
Cambiamenti nei luoghi di produzione degli imballaggi
Questo requisito garantisce la coerenza e l'affidabilità delle prestazioni della guarnizione, impedendo che modifiche non verificate influenzino le prestazioni di tenuta nelle applicazioni pratiche.
Requisiti dei report e gestione dei documenti
Un rapporto di imballaggio API 622 accettabile deve includere i moduli specificati nell'Allegato B:
Rapporto del test sulle emissioni fuggitive (Tabella B.1) - perdita statica non superiore a 100 ppmv e nessuna regolazione della tenuta dello stelo
Schede tecniche complete dei test di corrosione a temperatura ambiente e ad alta-temperatura (Tabelle B.2 e B.3)
Scheda dati completa test materiali (Tabella B.4)
Tutte le registrazioni dei test devono essere complete, accurate e tracciabili. Le strutture di prova devono conservare registrazioni aggiornate della calibrazione delle apparecchiature di prova.
Raccomandazioni e migliori pratiche per l'implementazione degli standard
Sulla base dei requisiti tecnici dello standard API 622, si propongono le seguenti raccomandazioni di implementazione:
Raccomandazioni per la selezione dell'imballaggio
Quando si selezionano le baderne delle valvole, si dovrebbe dare la priorità ai prodotti che hanno superato la certificazione API 622. Una baderna testata con una sezione trasversale-di 3,2 mm (1/8 di pollice) può certificare tutte le sezioni trasversali-da 3,2 mm a 6,3 mm, mentre una baderna testata con una sezione trasversale-di 6,3 mm (1/4 di pollice) può certificare tutte le sezioni trasversali-di 6,3 mm e superiori.
Sviluppo del piano di test
Si consiglia di sviluppare un piano di test dettagliato, che includa:
Obiettivi del test chiari e criteri di accettazione
Selezione di un laboratorio di prova idoneo
Garantire la rappresentatività e la tracciabilità dei campioni di prova
Creazione di un sistema completo di gestione dei documenti
Considerazioni sull'applicazione pratica
Sebbene l'API 622 fornisca metodi di test standardizzati, nelle applicazioni pratiche è comunque necessario considerare quanto segue:
Le condizioni operative effettive possono differire dalle condizioni di prova
La qualità dell'installazione della baderna ha un impatto significativo sulle prestazioni
La necessità di manutenzione e ispezione regolari
Requisiti di formazione e qualificazione degli operatori
Valvola API 622 in stock
