API 6D vs. BS 5351: Análise aprofundada dos padrões internacionais de design para válvulas de esferas flutuantes

I. Visão geral do padrão API 6D

A API 6D é um padrão para válvulas de tubulação formuladas pelo American Petroleum Institute (API). É usado principalmente para o design e a fabricação de válvulas em oleodutos de longa distância, oleodutos de coleta e transporte e equipamentos relacionados nas indústrias de petróleo e gás. Esse padrão impõe requisitos estritos ao projeto, fabricação, teste e controle de qualidade das válvulas de esferas flutuantes , com o objetivo de garantir a confiabilidade e a segurança das válvulas sob alta pressão, alto fluxo e ambientes severos.

(A) O escopo da
API de aplicação 6D é aplicável a válvulas de esferas flutuantes com uma classificação de pressão nominal que varia da classe 150 à classe 2500 e um tamanho nominal de NPS 1/2 a NPS 60. Essas válvulas são usadas principalmente em tubulações de longa distância, coleta de tubos de fluido e transporte e equipamentos relacionados nas indústrias de petróleo e gases para controle dos fluidos dos flaamedores.

(B) Recursos de projeto
• Método de suporte à esfera: A válvula de esfera flutuante da API 6D adota uma estrutura de bola flutuante. A esfera é suportada pelos assentos da válvula nas extremidades de entrada e saída da válvula, e a haste da válvula está móvel conectada à esfera. Quando a válvula é fechada, a esfera é empurrada em direção ao assento da válvula na extremidade da tomada sob a ação da pressão média para alcançar a vedação.
• Desempenho de vedação: o padrão API 6D exige que a válvula de esfera flutuante tenha um excelente desempenho de vedação e possa suportar diferenças de alta pressão. Quando a válvula está no estado fechado, a pressão específica de vedação entre a esfera e o assento da válvula deve ser alta o suficiente para garantir nenhum vazamento.
• Medidas antiestáticas: Devido aos riscos de inflamabilidade e explosividade nas indústrias de petróleo e gás, o padrão API 6D exige que a válvula de esfera flutuante seja equipada com dispositivos anti-estáticos para impedir que os acidentes de segurança causados ​​pelo acúmulo de eletricidade estática.
• Desempenho à prova de fogo: o padrão API 6D também exige que a válvula de esfera flutuante tenha desempenho à prova de fogo e possa manter seu desempenho de vedação em situações extremas, como incêndios, para impedir a propagação de incêndios.
• Desempenho operacional: A válvula de esfera flutuante da API 6D tem um pequeno torque de operação, pode ser aberto e fechado rapidamente e é adequado para operação frequente.

(C) Os requisitos de teste
API 6D possuem requisitos de teste muito rigorosos para válvulas de esferas flutuantes, incluindo:
• Teste de pressão: as válvulas devem passar nos testes de pressão, incluindo testes de resistência à concha, testes de vedação, etc., para garantir sua confiabilidade sob a pressão projetada.
• Teste funcional: o teste funcional das válvulas inclui o teste de funções como derramamento, ventilação e alívio de sobrepressão para garantir sua segurança em aplicações práticas.
• Teste de durabilidade: as válvulas precisam passar por testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

Ii. Visão geral do padrão BS 5351

O BS 5351 é um padrão para válvulas de bola formuladas pela British Standards Institution (BSI). É amplamente utilizado nos campos industriais do Reino Unido e de outros países europeus. Esse padrão também apresenta requisitos detalhados para o design, fabricação e teste de válvulas de bola flutuantes para garantir a confiabilidade e a segurança das válvulas sob várias condições de trabalho.

(A) O escopo da aplicação
BS 5351 é aplicável a válvulas de bola flutuantes com uma classificação de pressão nominal que varia de PN10 a PN40 e um tamanho nominal de DN15 a DN300. Essas válvulas são usadas principalmente em sistemas de oleodutos industriais, como os da indústria química, petrolífera e gás, para controlar o aumento dos fluidos.

(B) Recursos de projeto
• Método de suporte à esfera: A válvula de esfera BS 5351 também adota uma estrutura de bola flutuante. A esfera é suportada pelos assentos da válvula nas extremidades de entrada e saída da válvula, e a haste da válvula está móvel conectada à esfera. Quando a válvula é fechada, a esfera é empurrada em direção ao assento da válvula na extremidade da tomada sob a ação da pressão média para alcançar a vedação.
• Desempenho de vedação: o padrão BS 5351 exige que a válvula de esfera flutuante tenha um bom desempenho de vedação e possa suportar diferenças de alta pressão. Quando a válvula está no estado fechado, a pressão específica de vedação entre a esfera e o assento da válvula deve ser alta o suficiente para garantir nenhum vazamento.
• Medidas antiestáticas: o padrão BS 5351 também exige que a válvula de esfera flutuante esteja equipada com dispositivos antiestáticos para evitar acidentes de segurança causados ​​pelo acúmulo de eletricidade estática.
• Desempenho à prova de fogo: o padrão BS 5351 exige que a válvula de esfera flutuante tenha desempenho à prova de fogo e possa manter seu desempenho de vedação em situações extremas, como incêndios, para impedir a propagação de incêndios.
• Desempenho operacional: A válvula de esfera flutuante BS 5351 possui um pequeno torque de operação, pode ser aberto e fechado rapidamente e é adequado para operação frequente.

(C) Requisitos de teste
Os requisitos de teste do BS 5351 para válvulas de esferas flutuantes incluem:
• Teste de pressão: as válvulas devem passar nos testes de pressão, incluindo testes de força de casca, testes de vedação etc., para garantir sua confiabilidade sob a pressão projetada.
• Teste funcional: o teste funcional de válvulas inclui o teste de funções como explosão e ventilação para garantir sua segurança em aplicações práticas.
• Teste de durabilidade: as válvulas precisam passar por testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

Iii. Análise comparativa da API 6D e BS 5351

Para comparar as semelhanças e diferenças entre os padrões API 6D e BS 5351 de maneira mais intuitiva, podemos fazer uma comparação detalhada através da tabela a seguir:

(A) Escopo de aplicação e indústrias
• API 6D: É aplicável a válvulas com classificações de pressão mais alta e tamanhos maiores. É usado principalmente em oleodutos de longa distância e oleodutos de coleta e transporte para petróleo e gás, que geralmente precisam suportar o transporte de líquidos de alta pressão e alto fluxo.
• BS 5351: é aplicável a condições de trabalho de média e baixa pressão, com uma faixa de tamanho relativamente estreita. É amplamente utilizado em sistemas de oleodutos industriais nas indústrias químicas, de petróleo e gás e presta mais atenção à universalidade e adaptabilidade das válvulas.

(B) Recursos de projeto
• Método de suporte à esfera: Ambos adotam uma estrutura de bola flutuante, onde a esfera é suportada pelos assentos da válvula nas extremidades de entrada e saída. Essa estrutura é simples e confiável e é adequada para operação frequente.
• Desempenho de vedação: API 6D e BS 5351 exigem que as válvulas tenham uma alta pressão específica de vedação para garantir nenhum vazamento sob diferenças de alta pressão. No entanto, a API 6D enfatiza mais no desempenho de vedação das válvulas em condições de trabalho extremas, como alívio de sobrepressão e impermeabilização.
• Desempenho anti-estático e à prova de fogo: ambos exigem que as válvulas estejam equipadas com dispositivos antiestáticos e à prova de fogo para garantir a segurança em ambientes inflamáveis ​​e explosivos.

(C) Requisitos de teste
• Teste de pressão: API 6D e BS 5351 exigem que as válvulas passem testes rígidos de força da concha e testes de vedação para garantir sua confiabilidade sob a pressão projetada.
• Teste funcional: a API 6D presta mais atenção ao teste de funções como explosão, ventilação e alívio de sobrepressão das válvulas para atender às necessidades especiais de oleodutos de longa distância. O BS 5351 se concentra mais no teste funcional geral de válvulas em sistemas de tubulações industriais.
• Teste de durabilidade: ambos exigem que as válvulas sofram testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

4. Resumo

API 6D e BS 5351 são dois padrões de design internacionalmente reconhecidos para válvulas de esferas flutuantes . Ambos apresentam requisitos rígidos em design, fabricação e teste para garantir a confiabilidade e a segurança das válvulas sob várias condições de trabalho. A API 6D se concentra mais na confiabilidade e segurança das válvulas em oleodutos de alta pressão e longa distância e é aplicável a oleodutos de longa distância e a oleodutos de coleta e transporte nas indústrias de petróleo e gás. Enquanto o BS 5351 se concentra mais na universalidade e segurança das válvulas em sistemas de oleodutos industriais e é aplicável a campos industriais, como produtos químicos, petróleo e gás.