Tổng quan về việc niêm phong thân van nhằm ngăn chặn sự rò rỉ từ van và ảnh hưởng của nó đến hoạt động van

Springer Science and Business Media LLC - Tập 21 - Trang 9-16 - 2020
Karan Sotoodeh1
1Valve Engineering, Baker Hughes, a GE Company, Oslo, Norway

Tóm tắt

Việc niêm phong thân van đóng một vai trò quan trọng trong việc vận hành van, nhằm ngăn chặn sự rò rỉ từ khu vực thân van ra môi trường. Ngoài ra, sự chính xác và khả năng niêm phong chặt chẽ của niêm phong thân van là rất cần thiết trong các ứng dụng phát thải bay hơi, nơi mà các chất lỏng nguy hiểm như khí hoặc hơi có thể thoát ra nếu van không được niêm phong đúng cách. Các chất liệu thermoplastic và elastomer mềm như Teflon (PTFE), niêm phong môi trường, V-pack, Viton cũng như graphit hoặc graphoil có thể được sử dụng để niêm phong thân van. Việc lựa chọn niêm phong hoặc gói thân van phù hợp phụ thuộc vào các điều kiện quá trình mà van sẽ được sử dụng, bao gồm khả năng chịu nhiệt độ cực cao, khả năng kháng lại các chất lỏng ăn mòn như chất lỏng chứa $${\text{H}}_{2}$$ S, giảm ma sát với thân van, cung cấp khả năng niêm phong rất tốt để ngăn chặn sự rò rỉ từ khu vực thân van, và đủ mạnh mẽ và kinh tế. Khả năng niêm phong của gói nén được định nghĩa là khả năng mở rộng ngang ra chống lại thân van và thành hộp chứa khi bị căng thẳng do siết chặt kẹp. Cách bố trí niêm phong thân van phụ thuộc vào loại van được sử dụng và các ứng dụng cụ thể. Khả năng niêm phong và hiệu suất của van có thể được xác thực bằng cách thử nghiệm niêm phong thân van qua các chu trình cơ học và nhiệt độ dựa trên các tiêu chuẩn khác nhau của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ hoặc bằng phân tích phần tử hữu hạn. Mô men cần thiết để vận hành một van phụ thuộc vào các tham số như vật liệu gói hoặc niêm phong thân van, số lượng vòng niêm phong thân, tải trọng của mặt bích kẹp, độ hoàn thiện bề mặt thân van, nhiệt độ và chu kỳ. Việc giảm số lượng vòng gói có thể giảm mô men của van và kích thước của bộ điều khiển nhưng việc loại bỏ vòng gói cũng có thể làm tăng nguy cơ rò rỉ từ van và giảm hiệu quả của các niêm phong van.

Từ khóa

#niêm phong thân van #rò rỉ #vận hành van #chất lỏng nguy hiểm #tiêu chuẩn API

Tài liệu tham khảo

B. Nesbitt, Handbook of Valves and Actuators: Valves Manual International, 1st edn. (Elsevier, Oxford, 2007) P. Smit, R.W. Zappe, Valve Selection Handbook, 5th edn. (Elsevier, New York, 2004) Trelleborg sealing solutions, Design Considerations for Subsea Valve Stem Seals. https://www.knowledgecenter.trelleborg.com/article/design-considerations-for-subsea-valve-stem-seals/ (2017). Accessed 2 Feb 2020 K. Sotoodeh, Piping and valve materials for offshore use, part 1. Stainl. Steel World Mag. 28(June), 40–44 (2016) K. Sotoodeh, Piping and valve materials for offshore use, part 2. Stainl. Steel World Mag. 28(July/August), 35–40 (2016) American Petroleum Institute (API), Specification for Pipeline and Piping Valves. API 6D, 24th edn. (API, Washington, DC, 2014) International Organization for Organization (ISO), Pipeline Transportation Systems: Pipeline Valves. ISO 14313, 2nd edn. (ISO, Geneva, 2007) K. Sotoodeh, Pipeline valves technology, material selection, welding, and stress analysis (A case study of a 30″ class 1500 pipeline ball valve). J. Pressure Vessel Technol. Paper No. PVT-18-1043. American Society of Mechanical Engineers (ASME). (2018). https://doi.org/10.1115/1.4040139 American Petroleum Institute (API), Type Testing of Rising Stem Valves Equipped with Flexible Graphite Packing for Fugitive Emissions. API 624, 1st edn. (API, Washington, DC, 2012) International Organization for Organization (ISO), Industrial Valves—Measurement, Test, and Qualification Procedures for Fugitive Emissions. ISO 15848, 1st edn. (ISO, Geneva, 2006) American Society of Mechanical Engineers (ASME), Process Piping. ASME B31.3 (ASME, New York, 2012) NORSOK, Piping and Valves. NORSOK L-001, Revision 3 (NORSOK, Lysaker, 1999) American Society of Mechanical Engineers (ASME), Valves—Flanged, Threaded, and Welding End. ASME B16.34 (ASME, New York, 2004) NORSOK, Material Selection. NORSOK M-001, Revision 3 (NORSOK, Lysaker, 2002) American Petroleum Institute (API), Butterfly Valves: Double Flanged, Lug- and Wafer-Type. API 609, 6th edn. (API, Washington, DC, 2004) American Petroleum Institute (API), Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emission. API 622, 2nd edn. (API, Washington, DC, 2011) American Petroleum Institute (API), Type Testing of Rising Stem Valves Equipped with Packing for Fugitive Emission. API 624, 1st edn. (API, Washington, DC, 2014) American Petroleum Institute (API) 6DSS, Specification for Subsea Pipeline Valves, 3rd edn. (API, Washington, DC, 2017) American Petroleum Institute (API) 6A, Specification for Wellhead and Tree Equipment, 21st edn. (API, Washington, DC, 2018) American Petroleum Institute (API) 17D, Design and Operation of Subsea Production Systems, Subsea Wellhead and Tree Equipment, 2nd edn. (API, Washington, DC, 2011) K. Sotoodeh, A review on subsea process and valve technology. Springer J. Mar. Syst. Ocean Technol. (2019). https://doi.org/10.1007/s40868-019-00061-4 M. Diany, M. Mabrouki, J. Azouz, Finite element analysis of stuffing-box subjected to thermo-mechanical loads. J. Mech. Eng. Res. 1(01), 1–14 (2018) A. Aksenov, K. Iliine, T. Luniewski, T. McArthy, F. Popielas, R. Ramkumar, Oil leakage through a valve stem seal, in ABAQUS Users’ Conference 2005 (2006) NORSOK, Qualification of Non-metallic Sealing Materials and Manufacturers. NORSOK M-710, Revision 2 (NORSOK, Lysaker, 2001) P.L. Skousen, Valve Handbook, 3rd edn. (McGraw-Hill Education, New York, 2011) M.L. Nayyar, Piping Handbook, 7th edn. (McGraw-Hill Education, New York, 2000) J. Drago, W. Evans, Gauging the force effects of stem packing on valve stem actuation. J. Proc. ASME/NC Pump Valve Symp. PVS2017-3518 (2017) K. Sotoodeh, Actuator selection and sizing for valves. Springer J. Nat. Appl. Sci. (2019). https://doi.org/10.1007/s42452-019-1248-z L.C. Zulaika, Torque increase due to heavy packing tightening in valves, in AMPO Valve World Conference 2016 (Dusseldorf, Germany, 2016)