آزمایش بررسی شیر تنظیمی – آیا کارایی خوبی دارد؟

Thread Content

آزمایش بررسی کلید تنظیمی ۱: کلید تنظیمی یکی از رایج‌ترین دستگاه‌های مورد استفاده در صنعت پتروشیمی است و بر روی لوله‌های فرآیندی نصب می‌شود. شیر تنظیمی، در پاسخ به سیگنال‌های ورودی خارجی، به صورت متناسب با آن‌ها، میله شیر را به موقعیت مناسب حرکت داده و از طریق تغییر فاصله بین قطعه مرکزی شیر و صندلی شیر، جریان را کنترل می‌کند؛ در نتیجه فشار، دما و سطح مایع در سیستم نیز تحت کنترل قرار می‌گیرد. بر اساس استاندارد جمهوری خلق چین «مقررات ساخت و پذیرش تجهیزات خودکار» GB50093-2002، در بخش «آزمایش تجهیزات»، ماده ۱۱.۱.۱ مقرر شده است که «پیش از نصب و استفاده از تجهیزات، باید آن‌ها را بررسی، تنظیم و آزمایش کرد تا اطمینان حاصل شود که مطابق با الزامات اسناد طراحی و ویژگی‌های فنی مشخص شده در اسناد فنی محصول هستند». همچنین، ماده ۱۱.۱.۸ می‌گوید که «شرایط، موارد و روش‌های تنظیم و آزمایش تجهیزات باید مطابق با الزامات اسناد فنی محصول و اسناد طراحی باشد». کیفیت عملکرد والوهای تنظیمی، مستقیماً بر اینکه آیا آزمایشات تجهیزات و فرآیندهای تولید به درستی انجام خواهد شد یا خیر، تأثیر می‌گذارد. بررسی والوهای تنظیمی، روش مهمی برای ارزیابی شاخص‌های عملکردی آن‌ها است. گاهی به دلیل مبهم بودن پارامترها یا عدم یکنواختی استانداردها، نتایج آزمون‌ها متفاوت می‌شود. روش‌ها، ابزارها و محتوای آزمایش باید مطابق با الزامات استانداردهای مربوطه باشد؛ همچنین، مواردی که در استانداردها پیش‌بینی نشده‌اند، باید بسته به نوع شیرها گسترش یابند. ۲. مقایسه استانداردها و معیارهای داخلی و خارجی برای موارد بازرسی: با تسریع در واردات تجهیزات و فناوری‌ها، گاهی اوقات پارامترهای فنی رایج در کشور با پارامترهای خارجی منجر به سردرگمی می‌شوند. در استانداردها، برای آزمایش دریچه‌های تنظیمی، موارد بازرسی مشخص شده است که شامل آزمایش فشار بدنه دریچه، آزمایش ضدنشت سیل‌های دریچه، نشت در قسمت فیلم/سیلندر، مسافت حرکت و زمان کل حرکت می‌باشد. ۲.۱ آزمایش فشار بدنه دریچه: آزمایش فشار بدنه دریچه، روشی برای بررسی مقاومت بدنه دریچه در برابر فشار است؛ این آزمایش شامل بررسی وجود سوراخ‌هایی در خود بدنه، اتصالات مکانیکی و همچنین وجود تغییرات شکلی در بدنه دریچه می‌باشد. آزمایش توسط بخش‌های تخصصی و با استفاده از تجهیزات مخصوص انجام می‌شود؛ محیط آزمایش، آب تمیز است. فشار در شرایطی که دریچه‌ها کاملاً باز هستند، تا ۱.۵ برابر فشار نامی افزایش می‌یابد و در صورتی که در طول زمان مشخص، هیچ نشت قابل مشاهده‌ای وجود نداشته باشد، آزمایش موفق تلقی می‌شود. ۲.۲ آزمایش سیل‌بندی صندوقچه دریچه: آزمایش سیل‌بندی صندوقچه دریچه برای بررسی استحکام اتصال بین صندوقچه دریچه و قطعه مرکزی آن انجام می‌شود. ساختار شیر تنظیمی، درجه ضدنشتی میان قلبه شیر و صندوقچه شیر را تعیین می‌کند. بررسی ضدنشت، بررسی میزان نشت سطح دریچه در حالتی است که دریچه تنظیمی کاملاً بسته باشد؛ یعنی در شرایط آزمایشی مشخص، مایع آزمایشی از میان یک دریچه بسته عبور داده شده و میزان نشت اندازه‌گیری می‌گردد ； محیط مورد استفاده بسته به روال آزمایش انتخاب می‌شود؛ معمولاً از آب تمیز استفاده می‌شود و برای شیرهای قطع، از هوا استفاده می‌گردد. جدول ۱: فهرست فشارهای آزمایش استحکام شیرهای رایج در کشور و خارج از کشور
بخش‌های داخلی / بخش‌های خارجی، فشار نامی (MPa)، فشار آزمایشی (MPa)، زمان آزمایش (دقیقه)، فشار نامی (MPa)، فشار آزمایشی (MPa)، زمان آزمایش (دقیقه):
PG1.6: ۲.۵، ۳۱، ۵۰، ۲۱۰؛
PG4.0: ۶.۰، ۳۳۰، ۰۵، ۱۰؛
PG6.4: ۱۰، ۳۶۰۰، ۱۰، ۱۰.
برای درک روش محاسبه نشت در شیرهای تنظیمی، لازم است ضریب جریان را مشخص کرد؛ همچنین باید تفاوت‌های تعریف و نحوه نمایش آن در کشورهای داخلی و خارجی، و رابطه بین آن‌ها را نیز درک کرد. نمادهای ضریب جریان دروازه‌های تنظیمی در کشور ما C و Kv هستند که به ترتیب با سیستم واحدهای مهندسی (سیستم MKS) و سیستم واحدهای بین‌المللی (سیستم SI) بیان می‌شوند. تعاریف آن‌ها در شرایطی است که دروازه تنظیمی کاملاً باز باشد: C — مقدار متر مکعب آب در دمای ۵ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد که در فشار ۱ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع، طی ۱ ساعت از دروازه تنظیمی عبور می‌کند. Kv — متر مکعب آب با دمای ۵ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد که در فشار ۱۰۵ پاسکال، طی ۱ ساعت از شیر تنظیمی عبور می‌کند. در کشورهای خارجی، معمولاً از واحدهای بریتانیایی استفاده می‌شود؛ نماد مربوطه Cv است. همچنین، در شرایطی که دریچه کاملاً باز باشد: Cv مقدار گالن‌های آمریکایی است که در هر دقیقه، آب با دمای ۶۰ درجه فارنهایت (۱۵.۶۱ درجه سانتی‌گراد)، تحت فشار ۱ پوند بر اینچ مربع (۷ کیلوپاسکال)، از دریچه عبور می‌کند. رابطه بین این سه مقدار به صورت زیر است: Cv=1.17C و Kv=1.01C. علاوه بر این، شرکت فیشر از Cg و Cs برای نشان دادن ضرایب جریان گاز و بخار استفاده می‌کند. مقایسه درجات نشت در شیرهای تنظیمی بر اساس استانداردهای گروه صنعتی پتروشیمی SH3521-1999 و استاندارد آمریکایی ANSI B16.104-1976: جدول ۲ مقایسه درجات نشت در شیرهای تنظیمی
درجه نشت، محیط آزمایش، روش آزمایش، حداکثر میزان نشت در سطح صندلی شیر (لیتر در ساعت):
SH3521-1999، ANSI B16.104؛ SH3521-1999، ANSI B16.104؛ SH3521-1999، ANSI B16.104؛ SH3521-1999، ANSI B16.104.
درجه II: آب یا گاز، آب یا هوا؛ مقدار نشت: AA، ۰٫۵٪C، ۰٫۵٪Cv.
درجه III: آب یا گاز، آب یا هوا؛ مقدار نشت: BA، ۰٫۱٪C، ۰٫۱٪Cv.
درجه IV: آب یا گاز، آب یا هوا؛ مقدار نشت: AA، ۰٫۰۱٪C، ۰٫۰۱٪Cv.
درجه V: آب؛ مقدار نشت: BB، ۱٫۸×۱۰^-۷×D×ΔP (D قطر صندلی شیر، به میلی‌متر؛ ΔP فرق فشار در دو سمت، به کیلوپاسکال)؛ میزان جریان: ۵×۱۰^۱۲ متر مکعب در دقیقه.
درجه VI: گاز، هوا یا نیتروژن؛ مقدار نشت: AC؛ جزئیات در جدول زیر.
در اینجا، C و Cv بر اساس «ظرفیت نامی» محاسبه می‌شوند؛ این مقادیر متفاوت از ضرایب جریان و توانایی عبور هستند. این مقادیر نشان‌دهنده میزان جریان در حالت باز بودن کامل شیر، در شرایط فرق فشار مشخص، هستند؛ این میزان جریان با فرق فشار متناسب نیست. فرمول ساده‌شده برای محاسبه میزان نشت در شیر تنظیمی به شرح زیر است:
(۱) هنگامی که محیط آزمایش، آب ولرم باشد:
Q = Cv × (△p)^(1/2) × 1.4245 × نرخ نشت مجاز

(۲) هنگامی که محیط آزمایش، هوا باشد:
اگر △P ≥ P1/2 باشد،
Q = Cv × P1 × 2.424456 × نرخ نشت مجاز
اگر △P < P1/2 باشد،
Q = Cv × △P × (P1 + P2)^(1/2) × 2.79445 × نرخ نشت مجاز

(۳) هنگامی که محیط آزمایش، نیتروژن باشد:
اگر △P ≥ P1/2 باشد،
Q = Cv × P1 × 2.446166 × نرخ نشت مجاز