Pikat kryesore të testimit të mjedisit kriogjenik për valvulën e sigurisë kriogjenike API

Valeve sigurie kriogjenike API janë të përdorura gjerësisht në fusha me rrezik të lartë, siç janë terminalet e LNG-së dhe fabrikat e ndarjes së ajrit, dhe performanca e tyre nën kushte temperaturash ekstremisht të ulëta është drejtpërdrejt e lidhur me sigurinë e tërë sistemit. Testimi me medium kriogjenik, si mjeti kryesor për verifikimin e performancës së valeve sigurie kriogjenike API, ka kërkesa të ashpra për standardet e testimit, pajisjet dhe proceset. Ky blog përqendrohet në pikat kyçe të testimit me medium kriogjenik për valeve sigurie kriogjenike API, duke ndihmuar kolegët e industrisë të kapin thelbin e testimit dhe të shmangin gabimet e zakonshme.

1. Standardet e testimit për valeve sigurie kriogjenike API

Testimi i valveve sigurie kriogjenike API me mjete kriogjenike duhet të përmbushë në mënyrë të ngushtë standardet API 527 (Standardet e Performancës së Mbylljes për Valve të Sigurisë së Shtypjes) dhe API 526 (Standardet e Dimensioneve për Valve të Sigurisë së Shtypjes), dhe në të njëjtën kohë duhet të plotësojë kërkesat e standardeve kombëtare të Kinës GB/T 29026-2012 dhe JB/T 7248, si dhe GB/T 24925-2019 (Kushtet Teknike për Valve Kriogjenike). Në mes tyre, API 527 përcakton qartë standardin e shkallës së rrjedhjes për valve kriogjenike sigurie: për valve me DN ≤ 16 mm, shkalla maksimale e lejuar e rrjedhjes është ≤ 12 cm³/min; për valve me DN > 16 mm, shkalla maksimale e lejuar e rrjedhjes është ≤ 36 cm³/min. Përveç kësaj, temperatura e testimit duhet të mbulojë temperaturën reale të punës së valve, zakonisht nga -196 °C (mjedisi i azotit likuid) deri në -50 °C (mjedisi i hidrokarbureve me temperaturë të ulët). Për valve sigurie të terminaleve LNG, temperatura e testimit duhet të jetë -162 °C, e përshtatshme me temperaturën reale të punës së LNG.

2. Elementët kryesorë të testimit dhe kërkesat

Testimi i medium-ëve kriogjenike për valvulat e sigurisë kriogjenike API përfshin kryesisht katër prova kryesore, secila prej të cilave ka kërkesa teknike të qarta:

2.1 Testi i rezistencës së materialeve në temperaturë të ulët

Trupi i valvulës, diskut i valvulës, shufrat dhe komponentët kryesorë të tjerë të Valeve sigurie kriogjenike API duhet të përdorin materiale rezistente ndaj kriogjenikës siç janë çeliku inox austenitik (CF3/CF3M) ose çeliku i ligaturës me temperaturë të ulët (LC3/LCB). Testi kërkon që komponentët të kalojnë testin e rezistencës së goditjes me foshnjë V Charpy në -196°C, dhe vlera e rezistencës së goditjes duhet të jetë ≥27 J/cm² për të shmangur thyerjen e brishtë në kushte temperaturash ekstremisht të ulëta. Ky test është baza për të siguruar integritetin strukturor të valvulës. Shkalla e kalimit të testit të rezistencës së materialeve për valvulat e sigurisë kriogjenike API të kualifikuar është 100%.

2.2 Testi i performancës së hermetizimit kriogjenik

Performanca e sigurtësisë është treguesi kryesor i performancës së valveve të sigurisë kriogjenike API. Testi kryhet nën kushtet e temperaturës ultra-të ulëta të caktuara. Valveja shtypet deri në 90% të presionit të caktuar, dhe shkalla e rrjedhjes matet me një sistem të lartë saktësie për zbulimin e rrjedhjeve me spektrometrin masë heliumi. Kërkohet që shkalla e rrjedhjes të mos tejkalojë standardin e përcaktuar nga API 527. Në të njëjtën kohë, duhet gjithashtu të testohet performanca e sigurtësisë e mbushjes së shufrës së valveve dhe e lidhjes së trupit të valveve, për të shmangur rrjedhjet që mund të shkaktohen nga shkurtrimi i ftohtë i mbushjes. Shkalla e pranueshmërisë për testin e performancës kriogjenike të sigurtësisë për valvet e sigurisë kriogjenike API kërkohet të jetë ≥99%.

2.3 Testi i Besueshmërisë Operative Kriogjenike

Ky test verifikon besueshmërinë e funksioneve të hapjes, të lëshimit të shtypjes dhe të rivendosjes automatike të ventilës në kushte kriogjenike. Temperatura e testit është vendosur në temperaturën reale të punës së ventilës, dhe shtypja rritet gradualisht deri në shtypjen e vendosur, derisa diskut i ventilës ngrihet dhe lëshon shtypjen. Regjistrohen shtypja e hapjes dhe koha e lëshimit të shtypjes, dhe cikli i hapjes dhe mbylljes përsëritet të paktën 3 herë. Kërkohet që gabimi i shtypjes së hapjes të jetë brenda ±3% të shtypjes së vendosur, që lëshimi i shtypjes të jetë i rrjedhshëm dhe që rivendosja automatike të jetë e besueshme pa çarje. Koha mesatare e lëshimit të shtypjes për ventilat e kualifikuar është ≤5 sekonda, dhe shkalla e çarjes gjatë rivendosjes është ≤5 cm³/min.

2.4 Testi i Uniformitetit të Temperaturës

Gjatë testit kriogjenik, shpërndarja e temperaturës së vales duhet të jetë uniforme për të shmangur ngrohjen lokale tepër të ftohtë ose ngrohjen e pamjaftueshme që mund të ndikojnë në rezultatet e testit. Testi përdor një varg termokuplesh me precizion të lartë për të vendosur 8–12 termokuplesh në trupin e vales, në ulësen e vales dhe në shkopin e saj, që të monitorohen temperaturat në kohë reale. Kërkohet që ndryshimi i temperaturës midis hyrjes së vales dhe dritares së testit të mos tejkalojë 30 °C, duke siguruar që e gjithë valva është në një mjedis uniform me temperaturë ekstremisht të ulët. Gabimi i uniformitetit të temperaturës së mjedisit të testit është ≤ ±2 °C.

3. Gabimet e zakonshme në testimin e mjedisit kriogjenik dhe metodat për t’i shmangur

Në procesin e vërtetë të testimit, shumë kompani regjistrojnë devijime të testit për shkak të operimit të pasaktë, gjë që ndikon në saktësinë e rezultateve të testit. Sipas anketimeve industriale, 68% e gabimeve të testit janë shkaktuar nga tre gabimet e zakonshme të mëposhtme:

● Gabimi 1: Pastrimi i pakënaqshëm i valvulës nga yndyrat dhe tharja e saj, që rezulton në formimin e akullit gjatë testit, duke bllokuar komponentët e valvulës. Metoda për shmangien: Përdorni agjentë profesionalë për pastrimin nga yndyrat dhe furna me temperaturë të lartë për tharje, që të hiqen plotësisht yndyrat dhe lagësia, dhe kontrolloni efektin e tharjes para testit, për të siguruar që përmbajtja e lagësisë është ≤0,05%.
● Gabimi 2: Lënda e testimit nuk përputhet me lëndën reale të punës, çka rezulton në rezultate testesh që nuk përputhen me përdorimin aktual. Metoda për shmangien: Sipas lëndës reale të punës së valvulës, zgjidhni lëndën e përshtatshme të testimit (p.sh., azoti i lëngshëm për valvulat LNG, heliumi për valvulat e hidrokarbureve në temperaturë të ulët).
● Gabimi 3: Aparati i testimit nuk është kalibrues, çka rezulton në matje të pasakta të shtypjes dhe temperaturës. Metoda për shmangien e tij: Kalibrojeni të gjitha pajisjet e testimit para kryerjes së testit dhe lëshoni një certifikatë kalibrimi për të siguruar saktësinë e të dhënave të matjes. Cikli i kalibrimit për pajisjet e shtypjes dhe temperaturës nuk duhet të tejkalojë 6 muaj.

4. Konkluzion

Testimi i mjedisit kriogjenik i Valeve sigurie kriogjenike API është një punë e ngurtë dhe profesionale, e cila kërkon zbatim të shtrënguar të standardeve API, pajisje testimi të avancuara dhe procedura operacionale standardizuese. Vetëm duke përvetësuar pikat kyçe të testit dhe duke shmangur gabimet e zakonshme mund të sigurojmë saktësinë e rezultateve të testit, të verifikojmë performancën e valvulës dhe të ofrojmë një garanci të besueshme për funksionimin e sigurtë të sistemit kriogjenik. Valvulat e sigurisë kriogjenike API që kanë kaluar testimet e rrepta kriogjenike mund të zvogëlojnë shkallën e dështimeve me 92% gjatë funksionimit aktual, ndërsa koha e tyre e përdorimit mund të arrijë mbi 8000 orë.