API低温用安全弁の低温媒体試験における要点

API低温用安全弁 aPI低温用安全弁は、LNGターミナルや空気分離プラントなど高リスク分野で広く使用されており、その超低温条件下での性能は、システム全体の安全性に直結しています。API低温用安全弁の性能を検証するための核心的な手段である低温媒体試験は、試験基準、試験設備および試験手順に対して厳格な要求を課します。本ブログでは、API低温用安全弁における低温媒体試験の要点に焦点を当て、業界関係者が試験の核心を的確に把握し、よくある誤りを回避できるよう支援します。

1. API低温用安全弁の試験基準

API低温用安全弁の低温媒体試験は、API 527（圧力解放弁の密閉性能基準）およびAPI 526（圧力解放弁の寸法基準）を厳格に遵守しなければならず、同時に中国国家標準GB/T 29026-2012およびJB/T 7248、ならびにGB/T 24925-2019（低温弁の技術条件）の要求も満たさなければならない。そのうち、API 527では低温安全弁の漏れ率基準を明確に規定しており、以下のように定められている：公称径（DN）≤16mmの弁の場合、最大許容漏れ率は≤12 cm³/min、DN＞16mmの弁の場合、最大許容漏れ率は≤36 cm³/minである。さらに、試験温度は弁の実際の使用温度範囲をカバーしなければならず、一般的には−196°C（液体窒素媒体）から−50°C（低温炭化水素媒体）までである。LNGターミナル用安全弁については、試験温度をLNGの実際の使用温度と一致させるため、−162°Cに設定しなければならない。

2. 主要な試験項目および要求事項

API低温安全弁の低温媒体試験には、主に4つの重要な試験項目が含まれており、それぞれに明確な技術要件があります。

2.1 低温材料靭性試験

の弁本体、弁板、シャフトその他の主要部品は、オーステナイト系ステンレス鋼（CF3／CF3M）や低温用合金鋼（LC3／LCB）などの低温耐性材料を用いる必要があります。 API低温用安全弁 この試験では、各部品が－196℃におけるシャルピーVノッチ衝撃靭性試験に合格し、衝撃靭性値が≥27 J／cm²であることが要求されます。これにより、極低温条件下での脆性破壊を防止します。本試験は、弁の構造的完全性を確保するための基盤となります。適合したAPI低温安全弁における材料靭性試験の合格率は100％です。

2.2 低温密封性能試験

シール性能は、API低温用安全弁の核心的な性能指標です。試験は設定された超低温条件下で実施され、弁には設定圧力の90％まで加圧し、高精度ヘリウム質量分析法漏れ検出装置を用いて漏れ率を測定します。漏れ率はAPI 527で規定された基準値を超えてはなりません。同時に、バルブシャフトパッキンおよびバルブ本体接合部のシール性能も試験し、パッキンの低温収縮に起因する漏れを防止する必要があります。API低温用安全弁の低温シール性能試験の合格率は、≥99％とすることが要求されます。

2.3 低温作動信頼性試験

この試験では、低温条件下における弁の開弁、圧力解放、および自動再座機能の信頼性を検証します。試験温度は弁の実際の使用温度に設定され、圧力は徐々に設定圧力まで上昇させ、弁ディスクが持ち上がり圧力を解放するまで加圧します。開弁圧力および圧力解放時間を記録し、開閉サイクルを少なくとも3回繰り返します。開弁圧力の誤差は設定圧力の±3％以内であることが要求され、圧力解放は滑らかでなければならず、自動再座は漏れなく確実でなければなりません。合格品の弁の平均圧力解放時間は5秒以下であり、再座時の漏れ率は5 cm³／分以下です。

2.4 温度均一性試験

低温試験中、バルブの温度分布は均一でなければならず、局所的な過冷却または不十分な冷却によって試験結果に影響を与えないようにする必要があります。本試験では、高精度熱電対アレイを用い、バルブ本体、バルブ座、およびバルブ軸上に8～12個の熱電対を配置して、リアルタイムで温度を監視します。また、バルブ入口と試験窓との間の温度差が30°Cを超えないことが求められており、これによりバルブ全体が均一な極低温環境下に置かれることを保証します。試験環境の温度均一性誤差は±2°C以下です。

3. 低温媒体試験における一般的な誤りとその回避方法

実際の試験工程において、多くの企業が不適切な操作により試験偏差を生じさせ、試験結果の正確性に影響を与えています。業界調査によると、試験誤差の68％は以下の3つの一般的な誤りに起因しています：

● 誤り1: 弁の脱脂と乾燥が不十分で,試験中に氷が形成され,弁の部品が詰め込まれます. 防止方法:プロの脱脂剤と高温乾燥炉を使用して,油脂と湿度を完全に除去し,湿度 ≤0.05%であることを確認するために,試験の前に乾燥効果をチェックします.
● 誤り2: 試験媒体は実際の作業媒質と一致しないため,実際の使用と一致しない試験結果が得られます. 避けておく方法: バルブの実際の動作介質に応じて,対応する試験介質 (LNGバルブ用の液体窒素,低温炭化水素バルブ用のヘリウムなど) を選択する.
● 誤り3：試験装置が校正されておらず、圧力および温度の測定値に誤差が生じる。回避方法：試験開始前にすべての試験装置を校正し、測定データの正確性を保証するための校正証明書を発行すること。圧力・温度計測機器の校正周期は6か月を超えてはならない。

4. 結論

の低温媒体試験は、 API低温用安全弁 厳密かつ専門的な作業であり、API規格への厳格な準拠、高度な試験設備、標準化された操作手順が求められる。試験の要点を的確に把握し、一般的な誤りを回避することで、試験結果の正確性を確保し、バルブの性能を検証するとともに、低温システムの安全運転に対する信頼性の高い保証を提供できる。厳格な低温試験を通過したAPI低温用安全弁は、実際の運用中に故障率を92％低減させることができ、その使用寿命は8,000時間以上に達する。