Análisis sobre las diferencias de rendimiento de la presión entre las válvulas de la bola del muelle y las válvulas de compuerta bajo las normas API 6D y ASME B16.34

En los campos industriales como el petróleo, el gas natural y la ingeniería química, el rendimiento de las válvulas que soportan presión es uno de los factores clave para garantizar la operación segura de los sistemas. API 6D y ASME B16.34 son dos estándares importantes ampliamente aplicados en el diseño y la fabricación de válvulas. Este artículo llevará a cabo un análisis comparativo sobre las diferencias de rendimiento de la presión entre las válvulas de bola de Trunnion y las válvulas de compuerta bajo estos dos estándares, ayudando a los ingenieros y compradores a seleccionar mejor válvulas adecuadas para sus escenarios de aplicación.

I. Descripción general de los estándares API 6D y ASME B16.34

(1) Estándar API 6D

El estándar API 6D está formulado por el American Petroleum Institute (API) y se dirige específicamente a las válvulas en los sistemas de petróleo y gas natural. Cubre múltiples tipos de válvulas, incluidas las válvulas de bola de mierda y las válvulas de puerta . El núcleo del estándar API 6D radica en garantizar la seguridad y confiabilidad de las válvulas en las tuberías de transmisión de larga distancia y las tuberías de procesos, especialmente bajo condiciones ambientales de alta presión, alto flujo y duras. Sus características principales incluyen:

· Diseño de diámetro completo: asegurar que los equipos de limpieza e inspección de tuberías (como cerdos) puedan pasar suavemente.

· Seguridad contra incendios: exigir que las válvulas tengan una función de fuego de fuego. Incluso si el sello suave falla en un fuego, el asiento de metal aún puede mantener el sello.

· Alivio de presión: las válvulas deben tener una función de alivio de presión de cavidad automática para evitar la acumulación de presión interna causada por cambios de temperatura.

· Requisitos de prueba estrictos: incluyendo pruebas hidrostáticas, pruebas de sellado y pruebas de fuga.

(2) ASME B16.34 Estándar

El estándar ASME B16.34 es un estándar de válvula más general formulado por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), aplicables a múltiples aplicaciones industriales, incluidas las industrias de petróleo, gas natural, químicos y energía. Este estándar se centra principalmente en las clasificaciones de temperatura de presión, la selección de materiales, los requisitos de diseño y los métodos de prueba de las válvulas. Sus características incluyen:

· Aplicación amplia: cubrir múltiples tipos de válvulas, como válvulas conectadas a brida, roscadas y de extremo soldado.

· Tablas detalladas de calificación de temperatura de presión: proporcionando clasificaciones detalladas para válvulas de diferentes materiales y diseños para garantizar que las válvulas puedan funcionar de manera segura en condiciones de trabajo específicas.

· Diversidad de materiales: respaldo de una variedad de materiales, desde acero al carbono común hasta aleaciones de alto rendimiento para cumplir con la resistencia a la corrosión y los requisitos de resistencia a la alta temperatura en diferentes entornos.

· Pruebas no destructivas: exigir que las válvulas se sometan a pruebas radiográficas y pruebas ultrasónicas para garantizar la integridad de la estructura interna.

II. Comparación del rendimiento de la presión de las válvulas de bola de muelle y las válvulas de puerta

(1) Válvulas de bola de muelle

Una válvula de bola de Tunnion es una válvula de bola de alto rendimiento con su bola fija dentro del cuerpo de la válvula. La apertura y el cierre de la válvula se controlan rotando el vástago de la válvula. Bajo los estándares API 6D y ASME B16.34, el rendimiento de la presión de las válvulas de bola de Trunnion exhibe las siguientes características:

· Clasificación de alta presión: las válvulas de bola de muescas generalmente están diseñadas para condiciones de trabajo de alta presión y pueden soportar presiones de trabajo relativamente altas, adecuadas para sistemas de petróleo y gasal natural.

· Sellado bidireccional: las válvulas de bola de muescas tienen una función de sellado bidireccional y pueden evitar efectivamente la fuga de fluidos en ambas direcciones, lo cual es crucial para prevenir el flujo inverso y proteger los sistemas de tubería.

· Rendimiento del fuego: bajo el estándar API 6D, las válvulas de bola de Trunnion deben tener una función de inicio de fuego. Incluso si el sello blando falla en un fuego, el asiento de metal aún puede mantener el sello para evitar la propagación del fuego.

· Alivio de la presión: API 6D requiere que las válvulas de bolas de miernion tengan una función de alivio de presión automática de la cavidad para evitar la acumulación de presión interna causada por cambios de temperatura, evitando así posibles riesgos de seguridad.

(2) Válvulas de puerta

Una válvula de puerta es una válvula que controla el flujo de fluido mediante el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la puerta. Bajo los estándares API 6D y ASME B16.34, el rendimiento de la presión de las válvulas de puerta exhibe las siguientes características:

· Clasificación de presión media: las válvulas de compuerta generalmente se usan en condiciones de trabajo de presión media, y su capacidad de soporte de presión es relativamente menor que la de las válvulas de bola de Trunnion, pero aún pueden cumplir con los requisitos en algunos escenarios de aplicación.

· Sellado unidireccional: las válvulas de compuerta están diseñadas principalmente para el sellado unidireccional, es decir, pueden evitar efectivamente la fuga de fluidos en la dirección de trabajo normal, pero el rendimiento del sellado puede ser pobre en el flujo inverso.

· Rendimiento del fuego: bajo el estándar API 6D, las válvulas de compuerta también deben tener una función de inicio de fuego, pero en aplicaciones prácticas, las pruebas y los requisitos para el rendimiento de su incendio pueden ser diferentes de las de las válvulas de bola de Trunnion.

· Alivio de presión: las válvulas de compuerta generalmente no tienen una función de alivio de presión de cavidad automática, pero este requisito puede considerarse en algunos diseños especiales.

Iii. Diferencias en el rendimiento de la presión bajo los estándares API 6D y ASME B16.34

La siguiente es una tabla de comparación del rendimiento de la presión de las válvulas de bola de mierda y las válvulas de compuerta bajo las normas API 6D y ASME B16.34:

IV. Sugerencias de selección

(1) Válvulas de bola de muelle

· Condiciones de trabajo de alta presión: si el escenario de la aplicación requiere una clasificación de alta presión, la válvula de bola de mierda es una mejor opción. Especialmente bajo el estándar API 6D, su diseño puede cumplir con los requisitos de las tuberías de transmisión de larga distancia y las condiciones de trabajo de alta presión.

· Requisito de sellado bidireccional: en situaciones en las que se requiere sellado bidireccional, la válvula de bola de Trunnion puede evitar efectivamente la fuga de fluido inversa y garantizar la seguridad del sistema.

· Requisito de seguridad contra incendios: en entornos con un alto riesgo de incendio, el rendimiento de la válvula de bola de la pelota de fuego puede proporcionar garantías de seguridad adicionales.

· Función de alivio de la presión: en condiciones de trabajo con grandes cambios de temperatura, la función de alivio de presión de la válvula de bola de mierda puede evitar la acumulación de presión interna y evitar riesgos potenciales de seguridad.

(2) Válvulas de puerta

· Condiciones de trabajo de presión media: en escenarios de aplicación de presión media, las válvulas de compuerta pueden cumplir con los requisitos y el costo es relativamente bajo.

· Requisito de sellado unidireccional: si el escenario de aplicación es principalmente para flujo unidireccional, el rendimiento de sellado unidireccional de la válvula de puerta puede evitar efectivamente la fuga de fluidos.

· Requisito de seguridad contra incendios: en entornos con un bajo riesgo de incendio, el rendimiento de la válvula de compuerta también puede cumplir con los requisitos básicos.

· Función de alivio de presión: en condiciones de trabajo donde no se requiere la función de alivio de presión, el diseño de la válvula de puerta es relativamente simple y puede cumplir con los requisitos de uso básicos.

V. Resumen

Según los estándares API 6D y ASME B16.34, existen diferencias obvias en el rendimiento de la presión entre las válvulas de la bola de Trunnion y las válvulas de la puerta de la puerta, . las válvulas de la bola de Trunnion tienen calificaciones de presión más altas, funciones de sellado bidireccional, rendimiento de fuego y funciones de alivio de presión, y son adecuadas para el petróleo de la tubería de gas natural y los sistemas de tuberías de gases naturales bajo alta presión, alta flujo y condiciones de flujo y harpro de presión. Mientras que las válvulas de compuerta tienen clasificaciones de presión media, funciones de sellado unidireccional y un rendimiento opcional en el fuego, y son adecuados para condiciones de trabajo de presión media y múltiples aplicaciones industriales.

Al seleccionar válvulas, es necesario considerar de manera integral las diferencias en el rendimiento de la presión bajo los estándares API 6D y ASME B16.34 de acuerdo con escenarios de aplicación específicos, requisitos de presión, requisitos de sellado y requisitos de seguridad contra incendios, y elija el tipo de válvula más adecuado.