搞管线阀门的朋友都知道一句话:API 6D 管设计,API 598 管检验。但如果你真按 API 598 的方法去试压一台 API 6D 阀门,大概率会被第三方监管退回重做。
API 6D 25 版(2021 年发布,含 3 次勘误和 3 次增补)的试压要求,和 API 598 有本质区别。
API 6D 的试验顺序是这样的:倒密封 → 壳体 → 阀座密封。把倒密封放在最前面,是因为倒密封试验需要松开填料压盖,先做可以在后续试验中验证填料重新上紧后是否完好。但倒密封与壳体压力试验的顺序可以调换,这与 API 598 中的做法是一样的。
这是最直观的差异。以壳体试验为例:
| 阀门尺寸 | API 6D 壳体保压 | API 598 壳体保压 |
|---|---|---|
| NPS ≤ 4 | 2 分钟 | 15 秒 |
| NPS 6~10 | 5 分钟 | 1~2 分钟 |
| NPS 12~18 | 15 分钟 | 2~5 分钟 |
| NPS ≥ 20 | 30 分钟 | 5~10 分钟 |
密封试验保压同样差距悬殊:
| 阀门尺寸 | API 6D 密封保压 | API 598 密封保压 |
|---|---|---|
| NPS ≤ 4 | 2 分钟 | 15~60 秒 |
| NPS 6~18 | 5 分钟 | 60~120 秒 |
| NPS ≥ 20 | 10 分钟 | 120 秒 |
API 6D 对许可泄漏率的要求引用 ISO 5208 分级:
API 598 则用滴/分钟或气泡/分钟来衡量。同口径下,API 598 允许的泄漏率通常高于 API 6D。两者的准确对照关系会在以后的文章中给出。
API 6D 规定奥氏体/双相不锈钢阀门试验水氯离子 ≤ 30 ppm,API 598 是 ≤ 50 ppm。
API 6D 有大量 API 598 不存在的附加试验项:
这些是管线项目第三方监管(SGS / BV)重点关注的内容。
低压气体密封测试在 API 6D 中是作为一种补充试验,与质量等级有关,也可以作为客户订制测试;而在 API 598 中是作为一种标准测试中的选做项或必做项。
高压和低压密封试验不再按阀门类型而分为必做项和选做项,而是随质量等级的变化而确定。
在实际操作中,有些图纸上写明了阀门设计是按 API 6D,但压力测试标准却写的是依照 API 598,这明显是降低了阀门的验收要求,不可取。
API 6D 的设计有 DIB-1 和 DIB-2 的结构。曾碰到过一批全焊接球阀,要求的相同规格的球阀有两种结构,相同结构的安装方向又要区分上下游。供应商在安装阀座时却将两种结构混装了。图纸上注明 DIB-1,然而阀门的实际结构是 DIB-2,且没有区分上下游方向问题,导致这批阀门被割开后重新按要求制造。这些结构上的不同只能通过必不可少的压力试验来判定。
实际上,在常规的标准测试项目中,除了壳体、上密封(如有的话)、密封测试外,低压气密封 5.5–6.9 bar 也逐渐被客户演变成了标准测试项目之一。
这是最常见的错误。有些图纸设计依据写 API 6D,但压力试验标准却写 API 598。这等于降低了验收门槛——API 6D 要求的保压时间、泄漏等级、附加试验全部被绕过。第三方监管(SGS/BV/HSB)一定会要求按 API 6D 重新试压,造成工期延误和成本增加。
API 6D 明确规定壳体压力试验应在阀门涂漆前进行。部分工厂习惯先涂漆再试压,涂漆会掩盖铸件表面的微裂纹和针孔,导致壳体缺陷无法被发现。当有客户或第三方来现场验收时,一定要提前沟通好阀门是否因赶货期而能够提前喷漆或部分阀门提前喷漆。
DIB-1 和 DIB-2 阀座结构不同,安装方向有严格要求。DIB-1 两个阀座均为双活塞效应,无自泄压能力;DIB-2 一个阀座自泄压、另一个不自泄压(双活塞效应)。DIB-2 的结构如果装反,会导致阀腔过压无法释放,在火灾等极端工况下可能引发阀体爆裂。试压是验证结构正确性的唯一手段,必须在阀座安装后分别从两端和中腔逐一验证。
不少工厂只做高压水密封,认为低压气密封"可有可无"。但实际上,高压水密封无法有效检测微小的阀座泄漏,低压气体密封才是阀座密封性最灵敏的检验手段。API 6D 将低压气体密封试验与质量等级(QSL)挂钩,越来越多的业主和第三方要求将其作为必做项。
奥氏体不锈钢和双相不锈钢阀门对氯离子敏感。API 6D 要求 ≤ 30 ppm,API 598 要求 ≤ 50 ppm。不少工厂直接用自来水,但自来水的氯离子含量时常超过 50 ppm,有时会超过 100 ppm(尤其在沿海地区或使用地下水时),使用后阀门内壁或焊缝处可能出现点蚀。建议定期检测试压水中氯离子含量,必要时使用去离子水。
带有内泄压阀座的固定球阀和直通式闸阀,如果在关闭件上设置了小孔或阀座密封圈周围实现了过压保护,则不需要做阀腔泄压试验。但很多工厂在不确定结构是否满足豁免条件的情况下就直接跳过,导致第三方检验时被要求补充。正确的做法是先确认阀门结构是否满足自泄压条件,再决定是否执行此项试验。
在日常工作中,从技术协议评审、试验大纲编制到现场试压见证,都需要时刻对照 API 6D 的具体条款,而不是想当然地套用 API 598 的经验。尤其对于 DBB/DIB 结构、高压气密封、阀腔泄压等 API 598 不涉及的领域,更要谨慎对待。
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