1、API 607(第 4 版) 1993.5 編號:-17(美國石油學會標準)轉周軟座閥門的耐火試驗目 錄第 1 章 概述.11.1 範圍.11.2 引用標準11.3 耐火試驗的基本環境11.4 其他耐火試驗環境2第 2 章 耐火試驗裝置62.1 設備的佈置.62.2 升壓的替代方法.62.3 出口端管線6第 3 章 試驗程式.73.1 耐火試驗.73.2 操作試驗.8第 4 章 性能要求.94.1 閥座的泄漏.94.2 外漏.104.3 壓力泄放規則114.4 閥門驗證.114.5 試驗的合格證書和證明.13圖1. 公稱管徑小於或等於 6 英寸,額定等級等於或大於 900 的閥門溫度測量感測器
2、的安裝.32. 公稱管徑等於或大於 6 英寸,額定壓力等級等於或大於 900 的閥門溫度測量感測器的安裝.33. 額定等級小於 900 的閥門溫度測量感測器的安裝.34. 熱量計方塊的設計.55. 用壓縮氣體作壓力源的典型耐火試驗系統.66. 用泵作壓力源的典型耐火試驗系統.6表1. 耐火試驗和操作試驗中試驗壓力.52. 最大允許泄漏率103. 驗證其他閥門的尺寸114. 其他壓力額定值閥門的驗證11轉周軟座閥門的耐火試驗API 607(第 4 版)1993.5第 1 章 概述1.1 範圍1.1.1 本標準包括處於本標準定義的某些火情環境下對試驗和評價直通式,轉 1/4 周軟閥座閥門的性能提出
3、的要求.本標準所敍述的程式適用於由 ASME B16.34 所列材料製造的所有等級和尺寸的閥門.註: 本標準中的術語“等級” （Class）(無論是否用大寫字母印刷)指的是 ASME B16.34 中所規定的壓力等級。1.1.2 本標準提出的性能要求確定了可驗收的標準界限.註: 本標準所給出的最大允許泄漏率是在規定的試驗溫度和壓力下的值.這與在實際火情中和火情後式況産閥門泄漏率可能有顯著的差別.1.2 引用標準在本標準所指的範圍內,下列出版物的最新版本或修訂版本成了本標準的一部分.API 609 突緣法蘭和對夾式蝶閥ASME B16.34 法蘭,螺紋和焊接端閥門ASTM A193 高溫用合金鋼
4、和不銹鋼栓接材料A307 抗拉 60000 磅/平方英寸的碳鋼螺栓和螺母1.3 耐火試驗在 1.3.11.3.4 節所列的基本條件下,其試驗程式設計成一種類比環境對閥門提出嚴格的要求.1.3.1 試驗閥門應充滿水並在關閉位置進行試驗.實際上,由於在關閉位置試驗閥門的閥體腔內産生的壓力比在開啓位置試驗閥門要高得多,因此 1.4.7 節的安全條款是強制性的.1.3.2 試驗設備應配置或安裝一個蒸汽疏水閥,以減小進口液體的冷卻影響(見第 2 章).1.3.3 管道與閥門端部連接處(法蘭,螺紋或焊接連接 )可能出現的泄漏不計入爲本試驗的部分,也不包括在 4.2 節所規定的允許外漏中.如果須避免這種泄漏
5、,則試驗中應對端部連接進行適當改進.1.3.4 閥門應使用製造廠的標準手動驅動裝置進行試驗.1.4 其他耐火試驗環境1.4.1 試驗中,不應使用絕緣材料以任何方式對試驗閥門進行防護.1.4.2 試驗中,試驗閥門的閥杆和通道應在水平方向.1.4.3 閥門和其標準手動驅動裝置應完全包圍在 14001800(760980 )火焰中 30 分鐘(最低的熱量計溫度見 1.4.5 節).註:選擇燃燒持續時間爲 30 分鐘,是因爲這相當於撲滅大多數煉油廠火災所有需要的最長時間.持續時間更長的火情視爲大火,比本試驗預料的後果更爲嚴重.火焰溫度應爲兩個所需熱電偶同時測得的讀數的平均值,每一讀數都不應低於1300
6、(705 ). 兩個熱電偶中,一個應位於閥體下方 1 英寸(25mm),另一個應位於閥杆密封件以 1 英寸(25mm)爲半徑的範圍內,如圖 1,2 和 3 所示.也可選用任何其他的熱電偶.1.4.4 額定壓力等級等於或大於 900 的閥門的試驗裝置應包括按圖 4 所示的 1 英寸2(38mm)立方的幾個熱量計方塊.每個方塊應用碳鋼製造,其中心爲熱電偶傳感區.對於公稱管徑小於或等於 6 英寸的試驗閥門,兩個方塊應按圖 1 設置.對於公稱管徑等於或大於 8 英寸的試驗閥門,三個方塊的使用按圖 2 所示.壓力額定等級小於 900 的每個試驗閥門都應配有一個安裝在閥體內的閥體熱電偶,其位置在與閥門上部
7、中心線成 60的範圍內,並在中心線的每一側均可 ,如圖 3 所示.一個以上閥體熱電偶的使用是可以選擇的,但如果使用一個以上的閥體熱電偶,則每個熱電偶的溫度都應記錄下來.每個閥體熱電偶的安裝應使其讀數不受火焰的影響.每個閥體熱電偶應安裝在閥體腔內,或伸向閥體到距離爲 閥體壁厚處.如有必要適21應一個閥體熱電偶的安裝,則可將名義化學成分與閥體相同的材料堆焊在閥門蓋部位,如圖 3 所示.1.4.5 對於額定壓力等級等於或大於 900 的閥門,在 30 分鐘火燒期間的前 15 分鐘內,所有的熱量計的溫度都應達到 1200(650) .達到 1200(650)後,熱量計的溫度在 30 分鐘期間的餘下時間
8、內應不低於 1200(650).對於額定壓力等級小於 900 的閥門,在 30 分鐘的火燒期間內至少有 5 分鐘閥體熱電偶的溫度應最低保持在 1100(593).在 30 分鐘的火燒期間內至少有 15 分鐘閥蓋熱電偶的溫度應最低保持在 1200(650).1.4.6 對於進口密封,雙閥座閥門(如一些固定球的球閥),試驗開始時截獲在體腔內液體容積不是通過閥門的泄漏量, 因此,可以把它從火燒期間在刻度檢漏容器中所收集的液體容積中減去.試驗開始之前,當閥門關閉並處在試驗位置時,應確定截獲在體腔內的液體容積並應在試驗報告中記錄和核對.試驗報告中還應說明閥門爲進口密封,雙閥座類型.1.4.7 應注意下列
9、警告警告: 爲了試驗人員的安全和出於對環境的考慮,有下列要求 :a. 試驗閥門和所有的試驗設備應清洗乾淨並處於良好的操作狀態.b. 應用水作試驗介質.c. 應提供並使用人員防護擋板.d. 應使用氣體燃料.e. 應使用附加的泄壓閥以防止雙閥座試驗閥門體腔破裂(見 4.3 節).泄壓閥的起跳壓力應低至足以防止試驗閥門在預定的試驗溫度下發生破裂.試驗閥門的生産廠有責任確定其起跳壓力.1.4.8 對於所有額定壓力等級小於 600 的進口密封,雙閥座閥門和所有額定壓力等級小於900 的其他閥門,火燒期間和操作試驗期間其試驗壓力應爲 30 磅/平方英寸(2bar),見表 1對於所有額定壓力等級等於或大於
10、600 的進口密封,雙閥座閥門和所有額定壓力等級等於或大於 900 的其他閥門,火燒期間和操作試驗期間其試驗壓力應爲常溫許用工作壓力的 75%,見表 1.第 2 章 耐火試驗裝置2.1 設備的佈置耐火試驗設備的典型佈置示於圖 5 和圖 6.(.圖 5 用壓縮氣體作壓力源的典型耐火試驗系統)(圖 6 用泵作壓力源的典型耐火試驗系統)2.2 升壓的替代方法如果替代的壓力源滿足本標準的其他要求,並保證充分的安全,可以使用不同於圖 5 和圖 6 所示的方法對系統升壓.2.3. 出口端管線試驗閥門出口端管線公稱管徑至少爲 1/2 英寸或處徑爲 1/2 英寸管子.第 3 章 試驗程序3.1 耐火試驗耐火試
11、驗按照 3.1.13.1.10 節所述的分步程式進行,見圖 5 和圖 6.註: 在耐火試驗中可可對試驗閥門進行調節.3.1.1 打開供水閥門和任何必要的排氣閥及放泄閥,以給系統注水和排氣.注水和排氣操作過程中,爲保證體腔注滿水,將試驗閥門旋至半開位置.3.1.2 首先關閉所有的放泄閥和排氣閥,再關閉試驗閥門,然後關閉供水閥,此時,試驗閥門和其系統進口端應全部充滿水.最後,打開放泄閥(圖 5-17)和試驗閥門系統的出口端,把水全部放出.3.1.3. 給系統加壓至 1.4.8 節所指的相應試驗壓力,嚴格檢查整個系統的泄漏情況並排除任何發現的泄漏.在試驗報告中注明試驗閥門的任何泄漏.3.1.4 試驗
12、中,要保持規定的試驗壓力.試驗中,50%試驗壓力的暫態損失是允許的,但這種曖昧壓力損失的累積持續時間應小於 2 分鐘.壓力損失和其發生的時間應在試驗報告中注明.3.1.5 記錄蓄罐(圖 5 和圖 6-4)中的水量,把帶有刻度的容器(圖 5-20)放空.3.1.6 打開燃料供給閥並點火,點火後兩分鐘內,火焰溫度應達到 1400(760 ).一旦溫度達到 1400(760),就開始 30 分鐘的火燒期間.保持 1.4.31.4.5 節所指出的試驗條件.3.1.7 在 30 分鐘期間,至少每隔 30 秒鐘記錄一次儀器的讀數值(圖 5 和圖 6-8,圖 5-14,15,16).3.1.8 30 分鐘火
13、燒期間結束,關閉燃料供給閥.3.1.9 迅速記錄帶有刻度的容器(圖 5-20)中所收集的水量,以確定通過閥門的總泄漏量.3.1.10 用水噴射試驗閥門,這樣可在 10 分鐘內使閥門迅速冷卻至低於 212(100).警告: 爲了安全,在閥門冷卻至等於或低於 212(100)之前,人員不應靠近閥門.記錄蓄罐(圖 5 和圖 6-4)中的水量,爲了能夠計算閥門的外漏量,記錄帶有刻度的容器(圖-20)中收集的水量.3.2 操作試驗完成靜態泄漏試驗後(3.1.9 和 3.1.10 節),關閉放泄閥(圖 5-17)在試驗壓力下操縱閥門至全開位置,然後至全關位置.打開放泄閥(圖 5-17).讓系統穩壓 5 分
14、鐘.一旦 5 分鐘的穩壓時間結束,在試驗報告中分別記錄在下一個 5 分鐘末通過閥門的泄漏和外漏.注: 在操作試驗中不可對閥門進行調節.注:操作試驗與火燒要完全分開,在燃燒和冷卻期間要記錄試驗中的資料 .表 1 耐火試驗和操作試驗中的試驗壓力第 4 章性能要求4.1 閥座的泄漏4.1.1 對於所有的管徑小於或等於 10 英寸,額定壓力等級小於 600 的進口密封,雙閥座閥門( 如一些球的球閥)和對於額定等級大於 900 的其他類型的閥門,在試驗的火燒期間,閥座的最大允許泄漏量(不包括閥蓋連接處,閥杆或閥體連接處的泄漏)應是每分鐘每公稱管徑閥門尺寸 100 毫升.對於公稱管徑大於 10 英寸的閥門
15、,閥座的最大允許泄漏量應是每分鐘 1000 毫升(不論閥門的口徑多大).見表 2.對於公稱管徑小於或等於 5 英寸的進口密封,雙閥座閥門(如一些固定球的球閥)其額定壓力等級等於或大於 600 的和對於額定壓力等級等於或大於 900 的其他類型閥門,閥座的最大允許泄漏量應是每分鐘每公稱管徑 200 毫升.對於公稱管徑大於 5 英寸的閥門,閥座的最大允許泄漏量應是每分鐘 1000 毫升(不論閥門的口徑多大).見表 2.4.1.2 對於公稱管徑小於或等於 10 英寸的額定壓力等級小於或等於 600 的進口密封,雙閥座閥門和對於額定壓力等級小於 900 的其他類型閥門,在 3.2 節所述的操作試驗中,
16、閥座的最大 允許泄漏量應是每分鐘每公稱管徑 200 毫升.對於公稱管徑大於 10 英寸的閥門, 在操作試驗中,閥座的最大允許泄漏量應是每分鐘 200 毫升(不論閥門口徑多大), 見表 2.對於公稱管徑小於或等於 10 英寸的進口密封,雙閥座閥(如固定球的球閥)其額定壓力等級等於或大於 600 的和對於額定壓力等級等於或大於 900 的其他類型閥門,在操作試驗中,閥座的最大允許泄漏量應是每分鐘每公稱管徑閥門尺寸 100 毫升.對於公稱管徑大於 10 英寸的閥門,在操作試驗中,閥座的最大允許量應是每分鐘 1000 毫升(不論閥門的口徑多大)見表 2.4.2 外漏4.2.1 外漏包括在閥杆,閥蓋連接
17、處和閥體連接處的泄漏,但不包括管道與閥門端連接處的泄漏.4.2.2 對於公稱管徑小於或等於 10 英寸的閥門,在整個火燒期間,包括冷卻期間,其外漏量不應超過每分鐘 25 毫升.對於公稱管徑大於 10 英寸的閥門,最大允許的外漏量應是第分鐘 250 毫升(不論閥門的口徑多大),見表 2.4.2.3 在按 3.2 節所述的操作試驗操作試驗閥門之後,閥門的最大允許外漏量應是 4.2.2節所規定的值.表 2 最大允許泄漏量4.3 壓力泄放規則如果 1.4.7 節所述的輔助的泄壓閥起跳,則試驗無效.如果試驗閥門的設計包括一個在試驗中排放的外部排放泄放裝置,則試驗有效.然而,通過該裝置的所有排放量應作爲外
18、漏量.註: 基於外部泄壓裝置使用的鑒定必須在最終的試驗報告中注明 .4.4 閥門的驗證作爲一給定閥門設計的每種尺寸和等級試驗的替代方法,與試驗閥門同一基本設計(包括計算方法)及結構和與試驗閥門同一非金屬材料的類似閥門,對閥座與關閉件的密封,閥座與閥體的密封,閥杆密封和閥體連接及密封可遵照 4.4.14.4.9 節限制條件進行驗證.表 3 驗證其他閥門的尺寸 表 4 其他壓力額定值閥門的驗證4.4.1 根據表 3,一個試驗閥門可用來驗證除試驗閥門之外的一些尺寸的閥門.一個公稱管徑等於或大於 8 英寸閥門的成功試驗,也可驗證與其鄰較小尺寸和所有較大尺寸的閥門.閥門的公稱尺寸是根據端部連接尺寸確定的
19、.4.4.2 一個試驗閥門可用來驗證較大壓力額定值,但不大於試驗閥門壓力額定值兩倍的閥門( 見表 4).4.4.3 端部與試驗閥門不同的閥門,只要能滿足其他所有的驗證條件並且其質量不小於試驗閥門的 90%,也將予以驗證.註: 儘管本標準對閥體端類型不另外考慮,但在很大程度上閥門質量由閥體端類型確定 .4.4.4 非對稱閥座閥門應按試驗程式試驗兩次,每個方向試驗一次.註: 非對稱閥座閥門是帶有一個單獨的偏離垂直於管道中心線平面和偏離通過閥杆中心線平面閥座的閥門,如一個符合 API 609 的 B 類蝶閥.帶有非對稱閥體連接密封的閥門,如果沒有非對稱的閥座,則不算作非對稱閥座閥門.4.4.5 單方
20、向安裝的閥門,應相應地作出標記並按標記的方向試驗.4.4.6 只要兩者結構相同,全徑閥門的驗證也驗證了相同尺寸的縮徑閥門.一個縮徑閥門的驗證也驗證了相同尺寸的縮徑閥門.一個縮徑閥門的驗證也驗證了相同尺寸的全徑閥門.4.4.7 碳鋼閥體閥門的驗證,也可驗證列入 ASME B16.34 表 1 中任何材料的閥門.不銹鋼閥門的驗證也驗證列入 ASME B16.34 表 1 中第 2 組和第 3 組材料的閥門.4.4.8 使用 ASME A193 牌號 B7 緊固件閥門的驗證,也驗證了使用了除 ASTM A307 牌號 B 以外的列於 ASME B16.34 的符合其他 ASTM 規範的緊固件閥門.使
21、用牌號B7 緊固件以外的緊固件閥門的驗證,僅驗證經過試驗的緊固件的閥門.使用符合ASTM A307 牌號 B 的承壓緊固件的閥門應不作試驗.4.4.9 帶有填充聚四氟乙烯(PTEF)部件閥門的驗證,也驗證了帶有純聚四氟乙烯部件閥門的驗證,帶有純聚四氟乙烯部件閥門驗證,也驗證了帶有填充聚四氟乙烯部件閥門.帶有非聚四氟乙烯的聚合物部件的雙閥座閥門必須按本標準單獨驗證.帶有純聚四氟乙烯或填充聚四氟乙烯部件的單閥座閥門的驗證,通過一個公稱管徑爲 4 英寸的,與試驗閥門有相同基本設計(相同結構)的和帶有其他聚合物部件的閥門的成功驗證試驗,則可延伸到帶有其他聚合物部件的單閥座閥門.一旦一個經過試驗和驗證的閥門,隨後,影響外漏的密封件材料發生任何變化後,則要求該閥門全部再驗證.4.5 試驗的合格證書和證明4.5.1 對試驗的合格證書和證明的要求應由生産廠和買方協商.4.5.2 當定單要求經耐火試驗的閥門時,則在本標準頒佈日期後 3 年期內,可提供按本標準(API 607)第 3 版或第 4 版規定經耐火試驗驗證的閥門.3 年後,所有簽證的閥門都必須滿足本標準第 4 版的所有要求.
