API6D管道阀门 第23版 解读.pdf

文章编号 1002258552009 0120033204 作者简介修贤芝1958 - ,男,山东海阳人,工程师,主要从事石油钻采新产品开发与研究工作。 API6D管道阀门第23版解读 修贤芝,邹帆,黄燮康 上海美钻设备成套有限公司,上海200941 摘要 解读A PI6D第23版,提供标准的分析与指南。 关键词 A PI6D第23版;管道阀门;解读;要点 中图分类号TB497 文献标识码A Exposition Pipeline V alves 1 概述 美国石油学会API最新发布的API 6D 管线 阀门 第23版以下简称23版 , 于2008年10月1 日起正式生效。现行的API 6D第23版与ISO 14313 2007等同。中国阀门制造行业有众多的API 6D的持证单位和即将取证的单位,及时了解23版 的增补内容,适应日益推进的美国API专业体系的 调整和标准一体化的大趋势,做好有关设计工艺、 材 料验收、 检验规程、 铭牌标记等技术文件的修改工作 十分重要。 本文主要是通过对23版的总体结构、 主要内 容、 专业要点的解读与说明,结合多年来在API 6D 认证咨询过程中的实践体会,提出在执行贯彻API 6D第23版过程中应注意的要点,供国内API6D的 持证和即将取证的单位参考。 2 解读 1范围 23版对管道用阀门闸阀、 旋塞阀、 球阀和止回 阀订货、 设计、 制造、 试验与检验、 标识等做了较详 细的规定。 API6D不适合于海底管道阀门,因为有单独的 国际标准 ISO 14723。 压力等级超过PN 4210 2 500磅级的阀门不 包括在API6D标准中。 2一致性 23版增加了“ 一致性 ” 章节,即 a1测量单位 23版其数值用标准国际单位制SI和美国惯 用单位制USC表示。对于规定的定货项目,除另 有说明外,应采用一种单位制。无其他单位制表示 的混用数据。 b1圆整数 除本国际标准另有规定外,为确定符合规定的 要求,这就要求观测值或计算值按ISO 31 - 0 1992 附录B规则A圆整,其在用于表示限度的最右边的 数字应圆整到最靠近的数位。 c1与标准的一致性 质量体系应促使与本国际标准要求的一致性。 注 ISO /TS 29001规定了质量管理体系部门特 定导则。 制造商应对符合本国际标准的所有适用的要求 负责。允许买方进行必要的调查以便确信制造商的 332009年第1期 阀 门 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 符合性,拒收任何不符合材料的产品。 3引用标准 23版引用的标准有40个,其中ISO系列标准 15个、AS ME标准11个、AST M标准5个、EN标准3 个、MSS和NACE标准各2个、 以及ASNT和AWS 标准各1个。 23版较22版增加了10个ISO系列标准, ISO 31 - 1 1992、ISO 7268、ISO 9601 - 1、ISO 9712、ISO 15156 所有部分、ISO 15607、ISO 15609、 ISO 15614 - 1、ISO 23277和ISO 23278等。删除了4个ISO系 列标准 ISO 7 - 1、ISO 228 - 2、ISO 7005 - 1和ISO 13623 ,删除了2个AS ME标准AS ME B111和 AS ME B16125 ,删除了2个AST M标准AST M A193 /A193M和AST M A609 /A609M 1997 ,删除了 2个EN标准EN 288 - 3和EN 473 1993 ,增加了 2个EN标准EN 1092 - 3和EN 10204 2004 ,增 加了1个MSS标准MSS SP - 55 ,删除了1个 NACE标准NACEMR 0175。 23版将引用标准专门列成一个篇章,许多技术 标准都是引用了AS ME标准,美国AS ME标准几乎 每年一次的更新或增补,给具体操作带来了不便。 国内许多取证厂家,因信息不灵或引用标准陈旧,使 得设计文件与更新标准要求有差距。因此,对于所 有API6D持证和取证单位,收集最新版本的技术规 范标准非常重要。 4术语和定义 23版增加了填料压盖、 清管能力、 除非另有协 议、 除非另有规定4项术语和定义。删除了“ 双阀 座,两个阀座双向密封阀门、 双阀座阀门,一个为单 向密封阀门,一个为双向密封阀门 ”2项术语和定 义。将22版中术语和定义“ 双截断-泄放阀 ” 细化 成“ 双截断 泄放DBB 阀和双隔离 泄放 D I B阀 ” 。 5符号和缩写 23版增加了1项“ 符号 ”,即t 厚度。5项 缩写,即 D I B 双隔离 泄放阀、HBW 布 氏硬 度、 钨 球 球 印 器、RT 射 线 照 相 检 验、 USC 美国惯用的单位制和UT 超声波检验。 6阀门类型和结构 1 阀门类型 a1对双闸板闸阀和平板闸阀的闸板型式组成、 闸阀阀杆的辅助密封和上密封座进行了规定。 b1旋塞阀密封副的组成和转动型式做了规定。 c1球阀密封副的组成和转动型式做了规定。 d1各类止回阀旋启式、 单瓣对夹式、 双瓣对夹 式、 轴流式、 活塞式密封副的组成和介质流动能力 做了规定。 2 阀门结构 a1阀门通径 规定了全径阀门、 缩径阀门、 非 圆形孔缩径阀门的标识,这有利于阀门的选择和应 用。对全径阀门的通道内径偏差也有明确的规定。 b1阀门参数 规定了压力等级、 额定值、 结构 长度、 连接型式和尺寸、 特殊结构的要求等内容。 7设计 规定了阀门的压力等级、 额定值阀门壳体材 料按AS ME B16134 - 2006标准的额定值、 标准法兰 端和标准焊接端阀门的最大允许工作压力额定 值、 通径的表示方法全径阀门、 缩径阀门、 非圆形 孔缩径阀门、 结构长度、 端法兰、 焊接端、 设计控 制、 设计鉴定、 设计文件、 泄压、 放泄和旁通连接、 加 长扳手、 锁紧装置和位置指示器。 在APIQ1规范第一部分质量体系要求中,设 计控制是作为一项非常重要的过程来控制的。设 计控制所包括的必备文件有设计输入、 设计输出、 设计评审、 设计验证和设计确认,它们所包括的项 目是依据顾客要求和所遵照的产品技术标准提出 的。因此, 23版中,如7118～7123条作为单独的条 款,它所要求的内容和增补要求,在上述文件中都应 详细表达。 1 结构长度 a1按AS ME B1615 - 1996和AS ME B16110 - 2000中额定值压力等级的标准型式法兰连接或对 接焊连接的阀门结构长度。 b1一端为焊接、 另一端为法兰连接阀门的结构 长度。 c1未列出结构长度或结构长度不符合上述a 或b条的阀门结构长度和标识。 2 连接型式和尺寸 a1各个尺寸系列端法兰的型式和应符合的标 准。 b1焊接端端口的结构和标准要求,端口的内径 要求。 3 特殊结构 a1规定了泄压装置的设置和尺寸要求。 b1放泄和旁通连接的连接型式和连接管尺寸 要求。 43 阀 门 2009年第1期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 c1加长扳手的结构和组成。 d1锁紧装置的设置和锁紧装置应固定的阀门 位置。 e1位置指示器的设置和指示要求。 8材料 a1规定了阀门的阀体、 阀盖、 盖板、 端法兰和焊 接端的材料牌号及应符合的材料标准规范。 b1阀盖和盖板栓接材料的要求。 c1非金属零件和元件材料规范的规定。 d1支架、 支架螺母、 阀杆、 闸板、 球体、 塞子、 阀 瓣、 手轮、 传动装置、 管塞、 电动附件等其他零件材料 应执行的标准规范。 e1抗硫化物应力断裂的部件的材料要求。 f1代用的金属材料的性能要求、 成分的限定和 判断。 9焊接 焊接的规定要求所有承压件和控压件和焊接和 焊补要求。 焊接件的性能检验与试验项目等要求。 10质量控制 质量控制要求规定了测量和试验设备、 质量控 制人员的资格、 质量控制的一般要求、 具体产品和零 件的质量控制。 1 压力表的计量标定控制 国内许多制造厂测定试验用的压力表是委托当 地计量部门进行校验检定的。由于国内各地计量管 理方式上的差异,要满足标准要求,保持计量记录, 存在着许多困难。取证单位在接受审查时,很容易 出现不合格项。因此,制造厂要在充分理解国家有 关计量法的基础上,积极地与当地计量部门沟通,争 取得到有效的计量校验记录。当然,标准器压力表 和校验装置都应具备计量部门出具的检定证书。这 样的控制方法已得到审查认可。 2 关于焊接返修 a1按照23版标准要求,在返修之前应确认部 位尺寸,并作PT或MT检测。在焊接返修记录中必 须有此栏目的记录。 b1在铸钢件焊接补焊,必须选用不得低于母材 强度或性能的焊材。如一些阀门制造厂A216 - WCB的补焊选用J422焊条,含Mo不锈钢材料补焊 选用A132焊条,这都是不能接受的。 3 无损检测人员的资格认定 按照标准规定,无损检测II级人员的资格认定 应按照美国SNT - TC - 1A规定进行。目前国内具 备这方面的资格认定能力的是AS ME取证单位中的 无损检测III级人员。由III级人员对II级人员的 资格认定,应具备相关的见证资料。① 培训课时记 录。②理论考试试卷基础和专业二部分。③实 际操作记录。④ 能力与资格鉴定汇总记录等。 目前,由于各地区工业水平的差异,在审查中, 如提供由国家质量技术监督局授权的无损检测协会 锅炉压力容器监察部门认定的证书有些API审 核员也可接受。但如发生不合格项的整改,向API 总部递交的整改见证件,必须是按SNT - TC - 1A的 要求提供。 11压力试验 对阀门压力试验、 强度试验和静压密封试验、 试 验项目、 试验方法和试验保压时间做了明确的规定。 12涂漆 对阀门的涂漆进行了规定。 13标记 23版在产品铭牌中标记项目内容不变。 阀门的标记要求了阀体及铭牌上应标注的内 容,如制造厂名、 商标、 压力等级允许使用的最高工 作压力额定值、 阀体材料、 密封件识别、 阀门的公称 通径、 环节代号、 介质的流向、 结构长度、 系列编号、 制造年月和阀门功能标记等。 14发货准备 对阀门的防腐、 密封面和加长阀杆的保护进行 了规定。 15文件要求 23版共计10个文件,其中增加了1个文件,该 文件对于含硫工况的阀门规定,合格证书按ISO 15156 整个部分的要求执行。另有二个可追溯性 文件,材料证明书和产品明细表,有些制造厂对此可 能在管理方面有困难。这是因为在产品追溯的管理 上,各制造厂的产品类型不一,批量不一,持续性都 有很大差异,要提出一种各个厂家都适用的模式几 乎是不可能。这里提出二个关键记录点,一是仓库 的发料记录,二是装配工序的零件清点记录,这是可 追溯的源头。现在许多制造厂所作的采购记录和产 品装配流程卡上信息量不够,没有可追溯性。在这 二个关键记录点,只要有一个记录点控制好,就解决 了问题关键。 16附录 附录A～F共6个,其中指导性附录2个,参考 532009年第1期 阀 门 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 性附录4个。23版将22版中的1112节的 标记举 例 归入了附录 E 参考性的 标记举例 。 作为标准内容的一部分,对阀门的采购和试验 起到了指导作用。23版附录A无损检验要求中的 检验和验收标准均作了修改,且增加了5个检验项 目。附录D采购指南中要求了阀门的现场试验、 泄 压、 清管、 耐火试验、 补充试验和数据表的原则。阀 门数据表,列出了阀门订货、 性能规范、 使用条件、 连 接和密封副结构型式、 操作机构型式和扳手尺寸、 阀 门的支撑、 其他特殊要求补充试验、 耐火试验结 构、 泄压、 排放连接、 旁通连接、 提供的文件、 第三方 证明或程序/试验、 涂漆和涂层等。附录B补充试 验要求中,详细说明了高于标准压力级的静压试验 的介质压力和试验结果要求、 气密封试验的要求、 试 验压力、 试验保压持续时间和试验方法、 操作扭矩试 验、 抗静电试验、 驱动链强度试验、 体腔泄压试验、 由 氢引起的断裂试验、 双截断和排放阀试验、 双隔离和 排放阀试验的测量方法和要求。 3 结语 通过以上的分析,可以看出, API 6D标准对管 道阀门的订货、 设计、 制造、 试验与检验、 识别等方面 有很大的指导意义。API6D第23版许多规定性内 容这里只是作提示性解释。一些具体的操作方法和 思路只能供参考。随着国内API认证和API产品制 造不断地走向成熟,相信在贯彻执行API标准和规 范方面,会有更多的成功经验和更新的管理模式出 现。 参考文献 〔1〕 API6D - 2002第22版 , 管道阀门〔S〕. 〔2〕 API6D - 2008第23版 , 管道阀门规范〔S〕. 〔3〕 AS ME B16. 34 2004,法兰、 螺纹和焊接端连接的阀门〔S〕. 〔4〕 AS ME B16. 5 - 1996,管法兰和法兰管件〔S〕. 〔5〕 AS ME B16. 47 - 2006,大口径钢制法兰〔S〕. 〔6〕 AS ME B16. 10 - 2000,阀门的面至面和端至端尺寸〔S〕. 〔7〕 AS ME V III- 1卷,压力容器建造规则〔S〕. 〔8〕 AS ME IX卷,焊接和钎焊评定〗S〗. 〔9〕 ASNT SNT - TC - 1A无损检测人员资格评定和颁发证书的推 荐方法〔S〕. 收稿日期 20081111 03 上接第14页 振动。窗口式套筒可能使大阀瓣产生强烈旋转,导 致阀门无法正常使用。小孔式套筒则可以消除阀瓣 的旋转,一定程度上也会消除阀门的振动。 11快开 21直线 31抛物线 41等百分比 51双曲线 61修正抛物线 图4 流量特性曲线 414 增大阻尼 增大阻尼即增加对振动的摩擦,如阀瓣采用O 形橡胶圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等, 对消除或者减弱振动有一定的作用。 415 减小大阀瓣与套筒的配合间隙。 该型阀门的大阀瓣和套筒之间有一定的配合间 隙,这主要是在阀门预启时让流体可以通过。如果 间隙较大,就可能产生机械振动,因此合理设定阀瓣 与套筒的配合间隙可以消减振动。 5 结语 引起先导式套筒调节阀流体激振的因素复杂多 变,其阀内的不稳定流动属于非定常的复杂内流问 题。通过分析找出流体激振的原因,为调节阀结构 的改进提供了参考。 参考文献 〔1〕 董高峰.调节阀应用中常见故障分析及其对策〔J〕.计量技术, 20077 70 - 73. 〔2〕 何衍庆,邱宣振,杨洁,等.控制阀工程设计〔M〕.北京化学工 业出版社, 2005. 6. 〔3〕 相海军.工业过程控制调节阀的动态特性研究〔D〕.西安西 安理工大学, 2006. 3. 〔4〕 毛靖儒,屠珊,刘全恩,等.汽轮机调节阀内流动特性的试验研 究〔J〕.工程热物理学报,2002, 23 6 687 - 690. 〔5〕 孙天凤,崔尔杰.钝物体绕流和流致振动研究〔J〕.空气动力学 学报, 1987, 5 1 62 - 75. 〔6〕 屠珊,孙弼,毛靖儒.电站汽轮机调节阀振动试验研究〔J〕.阀 门, 20035 7 - 10. 〔7〕 薛文斌.现场调节阀改制的两种方法〔J〕.炼油化工自动化, 19954 64 - 65. 〔8〕 张晓玲,刘国福.锅炉再热器减温水调节阀振动原因分析及改 进〔J〕.宁夏机械, 2006 3 33 - 35. 收稿日期 20081111 27 63 阀 门 2009年第1期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载