Classi di Tenuta Valvole: Come Specificare la Chiusura della Valvola di Controllo

Risposta rapida

Una classe di perdita di valvola è un limite di prova in banco alla perdita attraverso una valvola chiusa, non una promessa di perdita zero. ANSI/FCI 70-2 e IEC 60534-4 stabiliscono le classi da I a VI per le valvole di controllo. La classe IV è il normale livello di sede metallica; la classe VI è il livello di sede morbida, a tenuta stagna. API 598 è uno standard di prova separato per le valvole di intercettazione, quindi nominane uno o l'altro. GOWIN fornisce entrambe le famiglie.

Cos'è una classe di perdita di valvola?

Una classe di perdita di valvola è una classificazione standardizzata della perdita interna massima consentita attraverso una valvola completamente chiusa, misurata in condizioni di prova specificate. Si tratta di una prova in banco su una valvola nuova, non di una garanzia di come la valvola si comporterà dopo un anno di servizio.

Due dettagli sono più importanti del numero. Primo, la classe limita la perdita attraverso la sede. Non dice nulla sulla perdita verso l'atmosfera attraverso lo stelo, il giunto del coperchio o la fusione del corpo. Queste sono prove separate, e una valvola può superare una prova di sede perdendo dalla guarnizione. Secondo, la classe di perdita della valvola è legata a un mezzo di prova, una pressione e un intervallo di temperatura. Un risultato ottenuto con acqua pulita a temperatura ambiente non si trasferisce automaticamente a gas caldo, fanghi o vapore.

Ecco perché la gamma di valvole di controllo è quotata per dimensioni, classe di pressione e attuatore, oltre che per classe di perdita. GOWIN elenca valvole di controllo da 1/2 a 24 pollici in classe 150-2500, con attuazione elettrica o pneumatica, su un corpo globo BS 1873 con sede posteriore. La classe è una riga in una specifica che ne ha diverse.

Cosa significano effettivamente le classi da I a VI?

Le sei classi vanno dalla meno alla più stringente. La tabella fornisce il significato pratico; i limiti esatti si trovano nello standard e dovrebbero essere letti lì prima del collaudo di accettazione.

La capacità nominale indica il flusso che la valvola lascia passare quando è completamente aperta nelle condizioni di prova. Quindi 0,01% è una quota molto piccola di un numero grande, motivo per cui la Classe IV sembra più stringente di quanto sembri su una valvola grande.

La classe I è quella strana. Presuppone che la sede sia il più ermetica possibile in base alla sua costruzione, ma non viene effettuata alcuna prova in officina. Viene applicata per accordo tra acquirente e fornitore ed è comune sulle valvole di grado utility dove una piccola perdita non è importante.

Le classi II, III e IV sono livelli di sede metallica. La classe IV è quella che la maggior parte degli acquirenti industriali riconosce: è ampiamente considerata l'aspettativa di chiusura normale per una valvola di controllo con sede metallica.

La classe V stringe il limite e modifica la prova con acqua pulita. È adatta per servizi puliti ad alta pressione, dove una piccola perdita è ancora inaccettabile ma una sede morbida non è pratica.

La classe VI è la classe della sede morbida. La perdita viene misurata con aria o azoto, e la tolleranza aumenta con il diametro della sede, quindi a una valvola grande è consentito un flusso maggiore rispetto a una piccola alla stessa classe. In pratica è la cosa più vicina alla tenuta stagna e rappresenta la scelta normale per servizi con gas, farmaceutici e alimentari.

Le due famiglie di valvole che montano queste sedi nella gamma GOWIN sono le categoria valvole a globo e il prodotto valvola globo, entrambi disponibili da 1/2 a 24 pollici in classe 150-2500.

API 598 è uguale a FCI 70-2?

No. Rispondono a domande diverse e confonderle è l'errore di specifica più comune in quest'area.

ANSI/FCI 70-2, con IEC 60534-4 come equivalente europeo, è lo standard di perdita della sede della valvola di controllo. Definisce le classi da I a VI e le condizioni di prova per ciascuna. Presuppone che la valvola sia un dispositivo di strozzamento che deve anche chiudersi.

API 598 è uno standard di prova per valvole di intercettazione. Copre valvole a saracinesca, globo, a spillo, a sfera, di ritegno e a farfalla e stabilisce test di tenuta del corpo, sede posteriore e chiusura. I suoi requisiti di chiusura cambiano con il tipo di valvola, le dimensioni e la classe di pressione, e non utilizza la scala delle classi da I a VI.

Quindi una riga che dice “valvola di controllo, API 598” mescola due quadri. Il fornitore ignora uno o prezza una valvola che non può soddisfare l'altro. La dicitura corretta è una classe di valvola di controllo secondo FCI 70-2 o IEC 60534-4, e un requisito API 598 separato per le valvole di intercettazione sulla stessa linea.

Questa separazione è facile da vedere in un elenco di valvole reale. La valvola di strozzamento nel circuito di controllo porta una classe; le valvole di blocco su entrambi i lati portano API 598. Le Valvola a saracinesca API 600 e la più ampia categoria di valvole a saracinesca copre il lato dell'isolamento, e la valvola di ritegno in acciaio fuso copre la funzione di non ritorno sullo stesso collettore.

Perché una valvola di controllo non può garantire una chiusura ermetica?

Poiché è costruita per la modulazione, e la modulazione richiede gioco.

Una valvola di controllo muove il suo otturatore continuamente per mantenere flusso, pressione o livello. L'otturatore scorre in una guida, e quella guida necessita di un piccolo spazio per muoversi liberamente. La sede deve permettere all'otturatore di appoggiarsi senza bloccarsi. Quei giochi sono il percorso che le classi IV e V esistono per controllare.

Cinque cose decidono quanto bene la valvola chiude:

• Tipo di sede. Le sedi metallo-metallo tollerano temperatura e usura ma non possono deformarsi per riempire ogni graffio. Le sedi morbide si deformano e sigillano meglio, ma limitano la temperatura e alcuni fluidi.
• Guida. Un otturatore ben guidato si appoggia in modo squadrato. Una guida allentata permette all'otturatore di inclinarsi leggermente e perdere da un lato.
• Spinta dell'attuatore. L'otturatore necessita di sufficiente forza per sedersi saldamente. Un attuatore sottodimensionato lascia la valvola parzialmente aperta anche quando il segnale dice chiusa.
• Pressione differenziale. Una maggiore differenza di pressione spinge più forte contro la sede e può sollevare un otturatore leggermente caricato.
• Fluido. Il gas pulito è facile da sigillare. Fanghi, cristalli e coke danneggiano la superficie di tenuta.

Le valvole di controllo a doppia sede sono un caso speciale. Due sedi in un corpo bilanciano le forze, ma danno anche due percorsi di perdita, e la tenuta è scarsa. Un acquirente che necessita di una tenuta ermetica non dovrebbe accettare un design a doppia sede sulla base della sua etichetta di classe.

IL guida al trim delle valvole di controllo spiega come i materiali dell'otturatore e della sede cambiano sia il comportamento di controllo che la tenuta, e la guida ai tipi di valvole pneumatiche copre le scelte dell'attuatore che forniscono la spinta di tenuta.

Quale classe è adatta per una valvola di controllo?

La classe IV è l'impostazione predefinita per la maggior parte delle valvole di controllo industriali a sede metallica. È il livello che l'industria considera normale tenuta, ed è ottenibile senza una sede morbida.

Passare alla Classe V quando il servizio è pulito, la pressione è più alta e una perdita di Classe IV è ancora troppo. La Classe V è un requisito di tenuta metallica ermetica, testata con acqua, quindi è adatta per servizi con liquidi puliti dove una sede morbida fallirebbe per temperatura o erosione.

Passare alla Classe VI quando il fluido è gas, il servizio è farmaceutico o alimentare, o il processo non tollera alcuna perdita visibile. La Classe VI necessita di una sede morbida, che a sua volta limita la temperatura e esclude alcuni fluidi aggressivi.

Non salire la scala “per sicurezza”. Ogni gradino aggiunge costi: lavorazione della sede più precisa, più lappatura, più tempo di test e, in Classe VI, un materiale di sede con un limite di temperatura inferiore. Una richiesta di Classe VI su una valvola a sede metallica da 400 C non è un acquisto più rigoroso, è impossibile, e il fornitore rifiuterà o spedirà qualcos'altro.

C'è anche un effetto dimensionale. La Classe IV è una percentuale della capacità, quindi la perdita assoluta su una valvola grande è maggiore che su una piccola. La Classe VI è una tolleranza assoluta che aumenta con il diametro della sede. Nessuna delle due scala nel modo in cui un acquirente potrebbe presumere, motivo per cui la dimensione appartiene accanto alla classe sulla scheda tecnica.

Per il servizio di isolamento la domanda cambia completamente. Una valvola a sfera flottante nella categoria delle valvole a sfera è testata secondo uno standard di isolamento, non secondo una classe di valvola di controllo, e il suo compito è chiudere, non modulare.

Come si scrive un requisito di perdita che sia valido?

Scrivi sei cose, in quest'ordine.

1. Lo standard: ANSI/FCI 70-2, IEC 60534-4 o API 598. Nomina uno. Non scrivere “tenuta ermetica” e lascia che sia il fornitore a interpretarlo.
2. La classe: da I a VI per una valvola di controllo. Per API 598, nomina il test invece di una classe.
3. Il mezzo di prova: aria, azoto o acqua, come richiesto dalla classe.
4. La pressione differenziale e la temperatura a cui viene eseguito il test.
5. La dimensione della valvola e il diametro della sede, poiché entrambi i limiti dipendono da essi.
6. L'evidenza di accettazione: un rapporto di prova con il numero di serie, la velocità di perdita misurata, il mezzo e le condizioni.

Aggiungi il materiale della sede e il tipo di trim, perché decidono se la classe è raggiungibile. Una sede metallica ad alta temperatura non manterrà la Classe VI, e una sede morbida non sopravvivrà a 400 C. Se la scheda tecnica richiede entrambi, il requisito di classe di perdita della valvola è internamente incoerente e il preventivo lo nasconderà.

Le connessioni terminali appartengono alla stessa conversazione. Una classe di perdita non dice nulla sul fatto che la valvola si avviterà al tubo, e una discrepanza lì ferma l'installazione indipendentemente dai risultati del test. La guida alle connessioni terminali copre le scelte flangiate, saldate e filettate, e la guida ai materiali delle valvole copre le famiglie di corpi e trim dietro di esse.

Quali prove dovresti richiedere?

Chiedi il rapporto di prova, non la pagina del catalogo.

Un rapporto utilizzabile identifica la valvola per modello e numero di serie, indica lo standard e la classe, nomina il mezzo di prova, registra la pressione differenziale e la temperatura, fornisce la velocità di perdita misurata e mostra superato o fallito rispetto al limite. Senza il numero di serie, il rapporto dimostra che una valvola è passata, non che la tua valvola è passata.

Fai tre domande di follow-up:

• Il test è stato eseguito su una valvola nuova, sul banco, con flusso stabile? Questo è l'ambito che gli standard descrivono. Non è una garanzia in servizio.
• Quale materiale di sede è stato montato? La classe e la sede sono un pacchetto.
• L'attuatore era l'unità di produzione, azionato con la spinta specificata? La forza di tenuta proviene dall'attuatore, quindi un test con un attuatore diverso dimostra meno di quanto sembri.

Per le valvole di isolamento nello stesso ordine, l'evidenza è diversa. I rapporti API 598 mostrano test di guscio, contro-sede e chiusura piuttosto che una classe. La panoramica API 6D spiega dove si applica quella specifica, e la guida alla valvola di ritegno API 6D mostra come cambia il set di test per una valvola di ritegno.

Valvole di controllo professionali GOWIN

Valvole di controllo ad alte prestazioni progettate secondo gli standard internazionali (ASME, API, JIS, BS, DIN). Disponibili in misure da 3/4" a 72" con pressioni nominali fino a 42,0 MPa. Adatte per applicazioni con acqua, olio e gas con temperature da -196°C a 650°C.

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Conclusione

Specificare la classe più lasca che il processo può tollerare, quindi verificare che sia raggiungibile con la sede e la temperatura necessarie.

Per una valvola di controllo a sede metallica in servizio generale, questa è solitamente la Classe IV. Per liquidi puliti ad alta pressione dove la Classe IV perde ancora troppo, la Classe V. Per gas, farmaceutico, alimentare o qualsiasi servizio in cui la perdita visibile è inaccettabile, la Classe VI con sede morbida. Per servizio di utilità dove una piccola perdita è innocua, Classe I o II per accordo, scritto piuttosto che presunto.

Poi applica la stessa disciplina al resto della linea. Le valvole a saracinesca sono valvole di intercettazione e appartengono alla API 598, non alla scala delle valvole di controllo. La valvola di ritegno protegge la pompa e viene testata secondo il proprio standard. Mescolare i tre in un'unica clausola è il modo in cui un elenco di valvole diventa impossibile da costruire.

Se il compito è la strozzatura piuttosto che l'arresto, la guida alla strozzatura confronta i tipi di valvole che controllano effettivamente il flusso, e il confronto tra valvole a saracinesca e valvole a sfera per l'intercettazione copre il lato dell'arresto. Per la regolazione di piccolo diametro, la valvola a spillo è la scelta usuale, e per le linee ampie a bassa pressione la valvola a farfalla wafer è spesso l'isolatore economico.

La regola pratica è semplice. Una classe di perdita di una valvola è un limite di test, non un distintivo di qualità. Scrivi lo standard, la classe, il mezzo, le condizioni e le prove, e l'offerta significherà ciò che intendevi.

Inviare il fluido di servizio, la dimensione, la pressione, la temperatura e il disegno pertinente per un preventivo.