閥門耐火試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較及分析

1、-. z.閥門耐火試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比擬及分析API607概述石油化工工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它生產(chǎn)流程復(fù)雜，而且在生產(chǎn)過程中使用的原材料、半成品、成品等大都是易燃易爆物質(zhì)，極易引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。由于用在*些易著火場(chǎng)合的閥門由于存在發(fā)生火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)，往往在這些場(chǎng)合使用的閥門都應(yīng)做特殊的設(shè)計(jì)使閥門在遭受一定時(shí)間的火燒后仍具有一定的密封性能及操作性能。在衡量閥門的耐火性能方面，耐火試驗(yàn)是一個(gè)重要手段。目前國(guó)外針對(duì)閥門耐火試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)眾多，且試驗(yàn)方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)不盡一樣，所以對(duì)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展分析比擬，對(duì)了解閥門的耐火試驗(yàn)要求以及提高閥門的耐火性能都具有重要的意義。比擬分析目前國(guó)外現(xiàn)行的主要閥門耐火試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

2、有：ANSIAPI6072005FireTestforSoftseatedQuarterturnValvesAPI6FA1999SpecificationforFireTestforValvesAPI6FD1995SpecificationforFireTestforCheckValvesISO104972004TestingofValveFiretypetestingrequiremerltsT68991993閥門的耐火試驗(yàn)以下就各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在適用圍、裝置要求、操作方法、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)及覆蓋評(píng)定原則等方面的不同做出分析比擬。21適用圍的分析比擬ANsIAPI6072005的適用圍：軟閥座四分之一轉(zhuǎn)的閥

3、門。例如符合APl608標(biāo)準(zhǔn)的球閥、符合APl609標(biāo)準(zhǔn)的蝶閥。API6FA1999的適用圍：管線用閥門或井口用閥門。例如符合APl6D標(biāo)準(zhǔn)的球閥、旋塞閥、閘閥；符合APl6A標(biāo)準(zhǔn)的平板閘閥等。API6FD1995的適用圍：管線用閥門或井口用止回閥。例如符合APl6D、APl6A的止回閥。ISO104972004的適用圍：具有耐火構(gòu)造的各種閥門。T68991993的適用圍：公稱壓力不大于42.OMPa的各種閥門。由上述各種標(biāo)準(zhǔn)的適用圍可見，各閥門耐火試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的產(chǎn)品及圍各不一樣，不同類型的產(chǎn)品應(yīng)選擇適合的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。22裝置要求221試驗(yàn)系統(tǒng)要求ANSIAPI6072005、API6FA一19

4、99、ISO104972004、T68991993規(guī)定的典型試驗(yàn)系統(tǒng)要求如下。API6FD1995規(guī)定的典型試驗(yàn)系統(tǒng)如下。由以上試驗(yàn)系統(tǒng)圖示可知，除止回閥因操作方式不同使試驗(yàn)裝置與其他的有一定區(qū)別之外，其他各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的要求根本一致。222熱電偶及測(cè)溫塊的要求測(cè)溫塊尺寸要求經(jīng)過比擬分析，所列幾個(gè)耐火試驗(yàn)標(biāo)注對(duì)測(cè)溫塊的尺寸要求根本一致，熱電偶插入的位置應(yīng)為測(cè)溫塊的中心，具體尺寸如圖5所示。熱電偶及測(cè)溫塊布置要求耐火試驗(yàn)的火燒期間，對(duì)布置于閥門周圍測(cè)量溫度的熱電偶及測(cè)溫塊各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有不同的要求，如下：ANSIAPI6072005、ISO104972004：一般布置為閥門周圍布置2只熱電偶和2只測(cè)

5、溫塊，當(dāng)公稱尺寸大于等于NPS8(DN200)時(shí)增加1只測(cè)溫塊，當(dāng)軟密封閥門公稱尺寸小于等于NPS4(DNl00)且壓力級(jí)小于等于Class300(PN40)時(shí)，增加1只插入閥蓋的熱電偶和1只插入閥體的熱電偶。API6FA1999、API6FD1995：一般布置為閥門周圍布置2只熱電偶和2只測(cè)溫塊，假設(shè)試驗(yàn)閥門為API6D產(chǎn)品則當(dāng)公稱尺寸大于NPS6時(shí)增加1只測(cè)溫塊；假設(shè)試驗(yàn)閥門為API6A產(chǎn)品則當(dāng)公稱尺寸大于NPS71/16時(shí)同樣需增加1只測(cè)溫塊。T68991993：一般布置為閥門周圍布置2只熱電偶和2只測(cè)溫塊，假設(shè)試驗(yàn)閥門公稱尺寸大于DNl50時(shí)需增加1只測(cè)溫塊。由以上各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱電偶及測(cè)溫

6、塊的要求可以看出，ANSIAPI6072005、ISO104972004標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于小口徑低壓力的閥門熱電偶及測(cè)溫塊布置相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)更加細(xì)化，但對(duì)于大局部規(guī)格的產(chǎn)品幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求還是根本一致。熱電偶及測(cè)溫塊溫度要求耐火試驗(yàn)的火燒期間，對(duì)于熱電偶及測(cè)溫塊所測(cè)量的閥門溫度各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有不同的要求，如下：ANSIAPI6072005、ISO104972004：點(diǎn)火后2min2只測(cè)量火焰熱電偶的平均溫度應(yīng)到達(dá)750以上，在剩余的火燒期間2只測(cè)量火焰熱電偶的平均溫度應(yīng)在7501000且在整個(gè)火燒期間單只熱電偶的最低溫度不得低于700；火燒期間所有測(cè)溫塊的平均溫度應(yīng)在15min到達(dá)650，且在到達(dá)規(guī)定溫度后的剩余

7、火燒期間單只測(cè)溫塊的溫度都不得低于560；火燒期間閥體熱電偶溫度應(yīng)至少有5min在590以上，閥蓋熱電偶溫度應(yīng)至少有15min在650以上。API6FA一1999、API6FD一1995：點(diǎn)火后2min2只測(cè)量火焰熱電偶的平均溫度應(yīng)到達(dá)761以上，在剩余的火燒期間2只測(cè)量火焰熱電偶的平均溫度應(yīng)在76l980：且在整個(gè)火燒期間單只熱電偶的最低溫度不得低于704；火燒期間所有測(cè)溫塊的平均溫度應(yīng)在15min到達(dá)650，且在到達(dá)規(guī)定溫度后的剩余火燒期間單只測(cè)溫塊的溫度都不得低于565。T68991993：點(diǎn)火后2min2只測(cè)量火焰熱電偶的平均溫度應(yīng)到達(dá)760以上，在剩余的火燒期間2只測(cè)量火焰熱電偶的平

8、均溫度應(yīng)在760980且在整個(gè)火燒期間單只熱電偶的最低溫度不得低于705；火燒期間所有測(cè)溫塊的平均溫度應(yīng)在15min到達(dá)650，且在到達(dá)規(guī)定溫度后的剩余火燒期間單只測(cè)溫塊的溫度都不得低于565。23操作要求耐火試驗(yàn)一般分為火燒試驗(yàn)、低壓試驗(yàn)、操作試驗(yàn)三個(gè)步驟進(jìn)展但各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于各個(gè)試驗(yàn)階段的規(guī)定及要求有一定區(qū)別，如下：231試驗(yàn)壓力要求ANSIAPI6072005、ISO104972004：火燒試驗(yàn)期間的管道壓力：對(duì)于壓力級(jí)小于等于Class300(PN40)的軟密封閥門，火燒期間試驗(yàn)壓力為0.2MPa，對(duì)于其他閥門火燒期間試驗(yàn)壓力為閥門20時(shí)最高許用工作壓力的75。低壓試驗(yàn)的管道壓力：對(duì)于小于等

9、于class600(PNl00)的閥門，冷卻后需進(jìn)展試驗(yàn)壓力為0.2MPa的低壓試驗(yàn)。操作試驗(yàn)的管道壓力：操作試驗(yàn)時(shí)的管道壓力均為閥門20時(shí)最高許用工作壓力的75。API6FA1999、API6FD1995：此兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于試驗(yàn)壓力的要求通過表格形式規(guī)定，其中火燒試驗(yàn)和操作試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為其中的高壓試驗(yàn)壓力，低壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為其中的低壓試驗(yàn)壓力，未列出具體壓力數(shù)值的說明不做此項(xiàng)試驗(yàn)，具體如下：閥門類別閥門壓力等級(jí)高壓試驗(yàn)壓力低壓試驗(yàn)壓力備注試驗(yàn)壓力允許有10%的偏差。T68991993：此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于試驗(yàn)壓力的要求通過表格形式規(guī)定且壓力以公稱壓力(PN)表示，其他非公稱壓力(PN)表示閥門壓力級(jí)的

10、也另有規(guī)定?；馃囼?yàn)和操作試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為其中的高壓試驗(yàn)壓力，低壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為其中的低壓試驗(yàn)壓力，未列出具體壓力數(shù)值的說明不做此項(xiàng)試驗(yàn)，具體如下：公稱壓力PN高壓試驗(yàn)壓力低壓試驗(yàn)壓力1.00.80.21.61.22.01.52.51.94.03.00.35.03.80.46.46.35.00.510.07.70.715.011.5/25.019.242.031.9注：a、試驗(yàn)壓力允許有10%的偏差。b、對(duì)于其他壓力表示的閥門，高壓試驗(yàn)壓力為20時(shí)最高許用工作壓力的75%。c、對(duì)于其他壓力表示的閥門，20時(shí)最高許用工作壓力小于或等于11MPa的需做低壓試驗(yàn)，低壓試驗(yàn)壓力為20時(shí)最高許用工作壓

11、力的7%及0.2MPa兩者中的大值。由以上各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于試驗(yàn)過程各階段的試驗(yàn)壓力要求可以看出，各標(biāo)準(zhǔn)的高壓試驗(yàn)壓力一般都規(guī)定為常溫下最大許用工作壓力的75左右，但低壓試驗(yàn)壓力的要求各不一樣，不過所有標(biāo)準(zhǔn)一般只針對(duì)于壓力級(jí)不大于Class600(或PNl00)的閥門產(chǎn)品才進(jìn)展低壓試驗(yàn)。232試驗(yàn)工程操作要求ANSIAPI6072005、ISO104972004：火燒試驗(yàn)：閥門閥桿處于水平位置在溫度到達(dá)規(guī)定的情況下火燒30分鐘，按試驗(yàn)閥門的不同保持管道的壓力(高壓試驗(yàn)壓力或低壓試驗(yàn)壓力)，檢查在火燒期間通過閥門的泄漏和外泄漏是符合標(biāo)準(zhǔn)要求。低壓試驗(yàn)：對(duì)于有低壓試驗(yàn)要求的閥門，在火燒完畢閥門冷卻后保持管

12、道壓力為O2MPa，檢查通過閥門的泄漏是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。操作試驗(yàn)：在管道為高壓試驗(yàn)壓力下翻開閥門到全開位置，試驗(yàn)管道末端密封，管道保持高壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門各處的外泄漏是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。API6FA1999：火燒試驗(yàn)：閥門閥桿處于水平位置火燒30分鐘，管道為高壓試驗(yàn)壓力，檢查在火燒期間通過閥門的泄漏和外泄漏是符合標(biāo)準(zhǔn)要求。低壓試驗(yàn)：對(duì)于有低壓試驗(yàn)要求的閥門，在火燒完畢閥門冷卻后保持管道壓力為規(guī)定的低壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門的泄漏及外泄漏來判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。操作試驗(yàn)：在管道為高壓試驗(yàn)壓力下翻開閥門到局部開啟位置，試驗(yàn)管道末端密封，管道保持高壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門各處的外泄漏是否符合標(biāo)準(zhǔn)

13、要求。API6FD一1995：火燒試驗(yàn)：閥門在流向反向安裝、直立狀態(tài)火燒30分鐘，需測(cè)量火燒期問通過閥門的泄漏和外泄漏來判斷火燒期間閥門是符合標(biāo)準(zhǔn)要求。低壓試驗(yàn)：對(duì)于有低壓試驗(yàn)要求的閥門，在火燒完畢閥門冷卻后保持管道壓力為規(guī)定的低壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門的泄漏及外泄漏來判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。操作試驗(yàn)：通過調(diào)節(jié)閥門前后端的壓力使閥門閥瓣動(dòng)作，試驗(yàn)管道末端密封，管道保持高壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門各處的外泄漏是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。/T6899一1993：火燒試驗(yàn)：閥門閥桿處于水平位置火燒30分鐘，管道為高壓試驗(yàn)壓力檢查在火燒期間通過閥門的泄漏和外泄漏是符合標(biāo)準(zhǔn)要求。低壓試驗(yàn)：對(duì)于有低壓試驗(yàn)要求的閥門，在

14、火燒完畢閥門冷卻后保持管道壓力為規(guī)定的低壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門的泄漏及外泄漏來判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。操作試驗(yàn)：在管道為高壓試驗(yàn)壓力下翻開閥門到全開啟位置，試驗(yàn)管道末端密封，管道保持高壓試驗(yàn)壓力，檢查通過閥門各處的外泄漏是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。由以上各操作要求可以看出，盡管各試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)耐火試驗(yàn)都分為火燒試驗(yàn)、低壓試驗(yàn)和操作試驗(yàn)三個(gè)局部但各標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)局部的具體檢驗(yàn)要求上存在著各自的不同，尤其各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于各個(gè)局部對(duì)試驗(yàn)壓力的要求上區(qū)別較大。24評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)最終判斷的依據(jù)為通過閥門的泄漏及外泄漏，各個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于各泄漏量的要求也各不一樣，為方便比擬下面用統(tǒng)一的表格形式來列出各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于泄漏量的具體規(guī)定：A

15、NSI/API607-2005、ISO10497-2004：最大允許泄漏量mL/min公稱尺寸泄漏外泄漏DNNPS火燒期冷卻后火燒及冷卻期冷卻后操作后低試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力低試驗(yàn)壓力低試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力低試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力81/8103/0/10151/0/15203/0/0/253211/128/324011/160/0/506521/65260/320/00400/125500/150600/200800/200200/200API6FA-1999、API6FD-1995:最大允許泄漏量公稱尺寸泄漏外泄漏火燒期冷卻后火燒及冷卻期冷卻后操作后低試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力低試驗(yàn)壓力低試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力低

16、試驗(yàn)壓力高試驗(yàn)壓力NPS(mL/in./min)/40040/10020200DN(mL/mm/min)/15.71.6/3.90.88DN(mL/mm/min)/161.6/40.88由以上各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于泄漏量的要求可以看出，API6FA-1999、API6FD-1995及T6899-1993在泄漏量的要求上根本是一致的，而ANSIAPI6072005、ISO104972004對(duì)火燒后的低試驗(yàn)壓力的外泄漏不做要求，且在火燒期ANSIAPI6072005、ISO104972004對(duì)低試驗(yàn)壓力及高試驗(yàn)壓力有不同的漏量要求，此外對(duì)于操作試驗(yàn)的外泄漏要求上ANSIAPI6072005、ISO104972004相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)也更加嚴(yán)格。25覆蓋評(píng)定原則耐火試驗(yàn)一般要求通過試驗(yàn)的試驗(yàn)閥可以覆蓋評(píng)定具有一樣構(gòu)造的其他規(guī)格的產(chǎn)品，經(jīng)過分析比擬各標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋評(píng)定原則根本一致，但也有一些區(qū)別，如下：以試驗(yàn)閥的公稱尺寸為基準(zhǔn)的評(píng)定原則：一般原則為試驗(yàn)閥可以評(píng)定公稱尺寸大于且不超過其兩倍的其他閥門。ANSIAPI6072005、ISO104972004規(guī)定試驗(yàn)閥為NPS8(DN200)時(shí)，可以覆蓋評(píng)定公稱尺寸大于NPS8(DN200)的其他閥門；API6FA一1999、API6FD一1995及T68991993規(guī)定試驗(yàn)閥為NPSl6(DN400)時(shí)，可以覆