Hướng dẫn về van thép rèn API 6D: Thông số kỹ thuật, giới hạn và các giải pháp thay thế bùn

Một giám đốc bảo trì tại một nhà máy sản xuất chất thải đồng đã từng kể cho tôi nghe một câu chuyện quen thuộc. Ông đã chỉ định các van cổng thép rèn API 6D trên dây chuyền sản xuất bùn mới vì tiêu chuẩn dự án yêu cầu các loại van loại đường ống. Mỗi van đều vượt qua bài kiểm tra thủy tĩnh tại nhà máy. Trong vòng ba tháng, hai trong số đó sẽ không đóng cửa hoàn toàn. Khi kỹ thuật viên kéo nắp ca-pô ra, những chiếc ghế trông như thể được phun cát.

Sự khác biệt đó rất quan trọng vì API 6D là một tiêu chuẩn được tôn trọng và các kỹ sư thường cho rằng việc tuân thủ tiêu chuẩn đồng nghĩa với sự phù hợp của dịch vụ. Nó không. Hướng dẫn này giải thích những gì van thép rèn API 6D thực sự mang lại, trong đó những hạn chế của chúng trở nên rõ ràng khi làm nhiệm vụ bùn và cách chọn một van tồn tại trong dịch vụ thay vì chỉ vượt qua băng thử nghiệm.

Van thép rèn API 6D được chế tạo để làm gì

API 6D, về mặt kỹ thuật giống với ISO 14313, là thông số kỹ thuật quốc tế cho van đường ống: van bi, cổng, phích cắm và van một chiều. Nó chi phối thiết kế, vật liệu, xếp hạng áp suất-nhiệt độ, kích thước mặt đối mặt theo ASME B16.10, các kết nối cuối mặt bích và hàn đối đầu theo ASME B16.5 và ASME B16.25, cũng như chế độ thử nghiệm được xác định. Chế độ đó bao gồm thử nghiệm vỏ thủy tĩnh ở mức 1,5 lần áp suất định mức và thử nghiệm chỗ ngồi ở mức 1,1 lần định mức.

Thân thép rèn và vật liệu của chúng

Các phiên bản thép rèn phổ biến từ Loại 150 đến Loại 2500. Việc rèn tạo ra cấu trúc hạt dày đặc mà không có độ xốp đúc, điều này làm cho các van này hấp dẫn đối với khí, dầu và hơi nước áp suất cao. Vật liệu rèn tiêu chuẩn bao gồm thép carbon ASTM A105, thép crom-molypden A182 F11 và F22, thép không gỉ F304 và F316 và thép không gỉ song công F51. Việc lựa chọn phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và độ ăn mòn của chất lỏng.

Những gì tiêu chuẩn không kiểm tra

Thử nghiệm sản xuất API 6D xác minh khả năng ngăn chặn áp suất và rò rỉ chỗ ngồi bằng nước sạch hoặc không khí. Nó không bao gồm thử nghiệm xói mòn bùn, chu trình chất rắn hoặc độ bền của vật liệu đóng gói chống lại vật liệu mài mòn. Khoảng trống đó chính xác là nơi xuất hiện lỗi tại hiện trường và đó là lý do khiến van có thể có chứng chỉ kiểm tra hoàn hảo nhưng vẫn không hoạt động được trong vòng vài tuần.

Tại sao chỉ riêng việc tuân thủ API 6D lại không bằng độ bền của bùn

Khi van thép rèn API 6D di chuyển từ đường ống khí sạch sang đường ống bùn, bốn cơ chế sẽ làm suy giảm van nhanh chóng và có thể dự đoán được.

So sánh dữ liệu: Van cổng thép rèn so với Van cổng dao bùn và van kẹp

Câu hỏi thực tế không phải là liệu API 6D có phải là tiêu chuẩn tốt hay không mà là cấu trúc van nào phù hợp với dịch vụ thực tế. Sự so sánh dưới đây dựa trên thuế chế biến khoáng sản và chất thải điển hình.

Để thay thế trực tiếp các dòng KGVA, KGVH và KGVPU, dòng sản phẩm van cổng dao dạng bùn là điểm khởi đầu cho hầu hết các nhiệm vụ cách ly bùn.

Van cổng dao bùn KGV-D cho nhiệm vụ mài mòn Van cổng dao toàn lỗ có sẵn từ DN50 đến DN1500 với xếp hạng PN16 và rò rỉ Loại V, được định vị là sự thay thế trực tiếp cho dòng KGVA, KGVH và KGVPU. Biểu đồ so sánh chi phí của nó nêu bật các chi phí dừng ngoài kế hoạch ngoài giá mua. Xem sản phẩm →

Số liệu ẩn: Chi phí vòng đời 5 năm

Giá mua có thể nhìn thấy được; không có thời gian ngừng hoạt động, xây dựng lại lao động và sản xuất bị mất. Biểu đồ chi phí tích lũy 5 năm dưới đây so sánh một van DN150 với nhiệm vụ xử lý bùn mài mòn, bao gồm mua, phụ tùng, nhân công xây dựng lại và tổn thất sản xuất giả định cho mỗi lần dừng ngoài kế hoạch.

Van cổng bằng thép rèn trong nhiệm vụ này thường cần sửa chữa chỗ ngồi trong năm đầu tiên và can thiệp lần thứ hai trước năm thứ ba. Van cổng dao bùn kéo dài khoảng thời gian bằng lớp lót có thể thay thế. Van kẹp thân kín giữ môi trường mài mòn bên trong ống bọc cao su, do đó bề mặt bịt kín bằng kim loại không bao giờ nhìn thấy chất rắn.

Trong trường hợp các hạt rắn không bao giờ được tiếp xúc với bề mặt bịt kín bằng kim loại, van kẹp thân kín được thiết kế chính xác cho tình trạng này.

Van kẹp thân kín để cách ly hạt rắn Van kẹp mặt bích từ DN15 đến DN2000 có xếp hạng áp suất lên đến PN40 và rò rỉ loại V, được thiết kế để giữ cho các bề mặt bịt kín bằng kim loại không tiếp xúc với chất rắn. Cuộc thảo luận xung quanh nhấn mạnh đến cấu trúc chống mài mòn của nó để tiết kiệm tổng chi phí. Xem sản phẩm →

Tỷ lệ lao động và tổn thất sản xuất thay đổi tùy theo địa điểm, nhưng hình dạng của đường cong vẫn nhất quán: kết cấu chịu mài mòn chiếm ưu thế về tổng chi phí, ngay cả khi giá ban đầu của nó tương tự nhau.

Nơi van thép rèn API 6D vẫn chiếm ưu thế

Van thép rèn API 6D vẫn là xương sống của ngành dầu khí. Nhu cầu về các loại van này phân chia theo các ngành công nghiệp của người dùng cuối như sau.

Lưu ý những gì còn thiếu: khai thác và chế biến khoáng sản không phải là thị trường chính cho van thép rèn API 6D. Van bùn là. Trong hệ thống tập trung, đường thải chất thải hoặc hệ thống xử lý tro, bạn có nhiều khả năng tìm thấy van cổng dao dạng bùn và van kẹp một cách chính xác vì tính kinh tế trong phần trước ủng hộ chúng.

Quy trình lựa chọn từng bước cho các loại van dòng bùn

Sử dụng quy trình năm bước này khi chỉ định van cho bất kỳ đường ống nào mang chất rắn. Nó áp dụng cho dù bạn bắt đầu với đặc tả API 6D hay yêu cầu mở.

Để có hướng dẫn đầy đủ về thông số kỹ thuật, hãy xem lại hướng dẫn lựa chọn van cổng dao bùn trước khi bạn đưa ra yêu cầu.

Đối với các loại vữa có độ mài mòn cao, trong đó thân kim loại vẫn được ưa chuộng hơn, dòng KGVPU bổ sung lớp lót polyurethane vào đường dẫn dòng chảy.

Van cổng lót bằng polyurethane KGV-PU Van cổng dao được lót bằng polyurethane từ DN50 đến DN1500 có định mức PN16 và rò rỉ Loại V, cung cấp thân kim loại với lớp lót bảo vệ dành cho bùn có độ mài mòn cao. Nó phù hợp với các ứng dụng ưa thích thân kim loại đồng thời bổ sung khả năng chống mài mòn bên trong đường dẫn dòng chảy. Xem sản phẩm →

Bảo trì và tuân thủ: Kiểm toán viên và thanh tra viên kiểm tra những gì

Đối với van thép rèn API 6D trong dịch vụ sạch, công việc tuân thủ thường xuyên tuân theo logic của tiêu chuẩn.

• Kiểm tra lại vỏ và mặt ngồi thủy tĩnh theo các khoảng thời gian được xác định bởi chương trình tính toàn vẹn của người vận hành.
• Kiểm tra không phá hủy (MT, PT, UT) trên các bộ phận chịu áp sau khi hàn sửa chữa.
• Giám sát lượng khí thải nhất thời tại vòng bịt thân, có thay thế đệm kín khi tốc độ rò rỉ đo được vượt quá giới hạn tại chỗ.
• Xác minh mô-men xoắn của bu-lông và bộ truyền động sau khi đạp xe nhiệt.

Đối với các van định mức bùn, việc bảo trì tuân theo một nhịp độ khác nhưng không kém phần nghiêm ngặt.

• Kiểm tra ống bọc hoặc lớp lót theo lịch hoặc theo giờ. Cao su bị lão hóa ngay cả khi van không được đạp.
• Kiểm tra sự căn chỉnh của bộ truyền động và tốc độ hành trình. Hành trình chậm trên van nhúm vận hành bằng không khí có thể cho thấy ống bọc ngoài bị mòn mất tính đàn hồi.
• Giữ một bộ ống bọc hoặc lớp lót thay thế trong kho. Chi phí dự phòng thấp hơn là lý do chính khiến kinh tế vòng đời ưa chuộng những thiết kế này.

Từ quan điểm tuân thủ, tài liệu bạn muốn từ nhà cung cấp van bùn cũng giống như tài liệu bạn yêu cầu khi mua API 6D: chứng nhận quản lý chất lượng, chứng chỉ vật liệu và báo cáo thử nghiệm. Nhà sản xuất có chứng nhận ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, CE và RoHS cung cấp giấy tờ mà các cuộc kiểm tra nhà máy yêu cầu.

Chỉ định van thép rèn API 6D một cách tự tin trên các đường dẫn hydrocarbon, nước và khí đốt sạch. Đối với nhiệm vụ xử lý bùn và mài mòn, hãy thay đổi tiêu chí lựa chọn từ tuân thủ tiêu chuẩn sang khả năng chống mài mòn. Các van vượt qua băng thử nghiệm thủy tĩnh không phải lúc nào cũng là những van vượt qua thử nghiệm sản xuất 5 năm.

Hãy trao đổi với nhà sản xuất về kích thước hạt, vận tốc và nồng độ chất rắn thực tế tại cơ sở của bạn và để dữ liệu - chứ không phải bảng dữ liệu - quyết định.