DBB contro DIB-1 contro DIB-2: Il numero di pressione nella cavità

01 | DBB è una caratteristica, non un Valvola

Un acquirente inserisce la dicitura 'double block and bleed' (DBB) in un foglio dati. Vengono ricevute tre offerte: una con configurazione DBB, una con DIB-1 e una con DIB-2; tutte e tre descrivono il doppio isolamento. I prezzi differiscono di quasi il 20%. Sulla carta le tre opzioni sembrano garantire lo stesso risultato. Nella cavità del corpo, tuttavia, si comportano in tre modi diversi, ed è proprio nella cavità che si manifestano i problemi sul campo.

Questo articolo distingue le configurazioni in base al loro comportamento rispetto alla pressione intrappolata, fornisce il valore di temperatura che determina se sia necessario un sistema di sfogo esterno e indica la prova che verifica effettivamente quale configurazione sia stata fornita.

Figura 1. Valvola a sfera in acciaio inossidabile con funzione double block and bleed (DBB) valvola : due sezioni indipendenti a sfera in un unico corpo, ciascuna dotata del proprio attuatore e con un collegamento di spurgo tra le due cavità. Shanghai Xiazhao Valvola .

DBB (double block and bleed) indica due elementi di tenuta separati da uno spurgo interposto. In una valvola a sfera con montaggio a perno (trunnion-mounted ball) valvola i due sedili sono i due elementi e lo scarico della cavità è lo spurgo. Lo spurgo non è un elemento decorativo, ma una prova: chiudere il valvola , aprire lo spurgo e l'assenza di flusso indica che entrambi i sedili stanno tenendo. Questa è l'unica verifica in servizio dell'isolamento doppio esistente.

02 | SPE e DPE: il rapporto tra area del sedile

Una sfera valvola sigilla in una direzione e si muove in una direzione. In un effetto pistone singolo (SPE), la pressione della linea spinge il sedile verso la sfera, incrementando la forza di tenuta. In un effetto pistone doppio (DPE), la pressione agisce su entrambi i lati del sedile, quindi anche la pressione della cavità carica il sedile e quest'ultimo resiste al flusso proveniente da entrambe le direzioni.

La quantità determinante è il rapporto tra l'area della sede attivata dalla pressione e l'area del contatto di tenuta. Quando tale rapporto è superiore a uno, la pressione aggiunge sempre carico alla sede. Quando è inferiore a uno, la pressione applicata sul lato errato può sollevare la sede dalla sfera. È per questo motivo che la stessa geometria della sede si comporta in modo diverso sotto pressione di linea e sotto pressione di cavità.

Tabella 1. Effetto di ciascun tipo di sede sulla cavità del corpo

Un DBB valvola utilizza due sedili SPE. Un DIB-1 valvola utilizza due sedili DPE. Il DIB-2 ne utilizza uno per tipo. Questo singolo rapporto, ripetuto su entrambe le estremità, costituisce l’unica differenza tra i tre codici articolo.

03 | Il numero di temperatura

Un trunnion valvola che si chiude sul liquido intrappola un volume tra i due sedili. Il calore ambientale espande il liquido più rapidamente di quanto non espanda l’acciaio che lo circonda e, poiché un liquido è solo leggermente comprimibile, la pressione aumenta rapidamente. Il valvola non necessita di un’anomalia del processo per sovrapressurizzare la propria cavità, ma soltanto di una mattina calda.

Duei proprietà del materiale determinano la velocità: l'espansione termica del liquido e la sua comprimibilità. L'acqua si espande di circa 2 × 10⁻⁴ per grado Celsius nella normale fascia ambientale e si comprime di circa 5 × 10⁻⁵ per bar, il che comporta un aumento della pressione nell'ordine di 2–4 bar per grado in una cavità completamente riempita di liquido. Il greggio si espande circa quattro volte di più per grado e si comprime in modo simile, raggiungendo quindi la stessa pressione con un terzo dell'aumento di temperatura.

Tabella 2. Aumento ambientale necessario per portare a pressione una cavità riempita di liquido fino alla classe di resistenza

Gli intervalli sono ampi perché la risposta dipende dalla quantità effettiva di liquido nella cavità, dalla deformabilità delle pareti e dalla temperatura di riempimento al momento della chiusura. Sono sufficientemente ampi da essere utili: una valvola classe 150 per acqua valvola esposta direttamente al sole raggiunge la sua portata nominale in una sola mattina, mentre una valvola classe 600 per gas valvola montata sullo stesso supporto non lo fa. Questo è l’intero fondamento dell’obbligo di specificare il percorso di sfogo anziché presupporlo.

04 | La prova che convalida la configurazione

La configurazione viene convalidata mediante prova, non mediante disegno. La sequenza standard per una valvola DBB valvola è la seguente: chiudere la valvola , pressurizzare un lato, mantenere la pressione per il periodo specificato e verificare contemporaneamente due condizioni: assenza di perdite oltre la sede a monte e assenza di flusso dallo scarico della cavità. Ripetere quindi la procedura partendo dall’altro lato. Una valvola che supera entrambe le prove dispone di due barriere indipendenti.

Una valvola DIB-1 valvola si comporta in modo diverso durante tale prova. Entrambi i sedili resistono alla pressione proveniente da entrambi i lati, quindi l’isolamento è ridondante, ma la cavità non dispone di un percorso di ritorno e lo spurgo continuerà a produrre liquido mentre il volume intrappolato si depressurizza. Questa è la caratteristica per cui l’acquirente ha pagato e anche il motivo per cui DIB-1 richiede un dispositivo di sfogo esterno. Un DIB-1 valvola senza valvola di sicurezza è un piccolo recipiente in pressione con una sfera al suo interno.

Tre controlli pratici devono essere eseguiti durante la prova di accettazione in fabbrica. Primo, il collegamento di spurgo deve essere un vero porto di dimensioni utilizzabili, non un tappo filettato con un foro praticato. Secondo, il rapporto di prova deve registrare quale lato è stato pressurizzato per ciascun sedile, poiché i risultati di un DIB-2 dipendono dalla direzione. Terzo, l’orientamento dei sedili di una valvola DIB-2 deve essere verificato rispetto al layout dell’impianto tubistico, dato che il montaggio nel senso opposto inverte quale sedile effettua lo spurgo.

05 | Scelta tra le tre

La scelta non riguarda l'acquisto di maggiore isolamento. Riguarda invece decidere dove è consentito scaricare la pressione intrappolata. La tabella 3 enuncia tale decisione nella forma in cui essa si presenta generalmente durante la revisione di un preventivo.

Tabella 3. Matrice di selezione per le configurazioni di sede API 6D

Per l'esportazione di greggio, il DBB è normalmente sufficiente: entrambi i sedili scaricano, la cavità si autoprotegge e lo scarico consente alla manutenzione di verificare entrambe le barriere. Il DIB-1 giustifica il proprio costo in punti in cui una perdita del sedile a monte farebbe passare il prodotto oltre una barriera che dovrebbe essere assoluta, tipicamente prima di un serbatoio di stoccaggio, di un modulo di misurazione o di un'isolazione per manutenzione. Il DIB-2 rappresenta un compromesso, ed è tale solo se l'orientamento è corretto.

06 | Cinque informazioni richieste per la richiesta di offerta

• La configurazione secondo la terminologia API 6D, indicata come DBB, DIB-1 o DIB-2, non come doppia isolazione.
• La disposizione dello scarico della cavità: sedili autoproduttori di scarico, scarico esterno. valvola oppure scarico verso la torcia, esplicitamente denominato.
• Il fluido di linea e la sua natura (liquido o gas), poiché ciò determina se il caso termico esiste effettivamente oppure no.
• La dimensione e il tipo del porto di scarico, dato che un tappo non costituisce una connessione di scarico.
• L'obbligo di registrare, nel rapporto di prova, il lato pressurizzato per ciascun sedile.

Una frase svolge la maggior parte del lavoro: indicare il fluido, indicare la configurazione, indicare dove è consentita la pressione nella cavità. Tutto il resto della specifica deriva da questi tre elementi.

Appendice A | Risorsa immagine

La Figura 1 è incorporata nella sezione 01 alla sua risoluzione originale. Il file sorgente è un’immagine di catalogo a 625 x 351 px; pertanto, prima della pubblicazione, esportarla nuovamente dall’opera originale, non da questo documento.

Appendice B | Norme di riferimento e note sui dati

API 6D. Specifica per tubazioni e condotte Valvole , 24ª edizione. L’allegato E definisce le caratteristiche DBB e DIB; le sezioni 3.1.10 e 3.1.11 definiscono rispettivamente la tenuta a pistone singolo e a doppio pistone.

ASME B16.34. Valvole - Estremità flangiate, filettate e saldate. Le pressioni nominali delle classi 150, 300 e 600 a 38 °C per acciaio al carbonio del gruppo 1.1 sono rispettivamente 19,6, 51,0 e 102,1 bar.

API 598. Valvola Ispezione e prove. Definisce la sequenza di prove sul corpo valvola e sulla sede utilizzata per convalidare la configurazione durante la FAT.

ISO 5208. Valvole industriali – Prove di pressione su valvole metalliche. Classi di portata di perdita utilizzate quando il criterio di accettazione è espresso in termini di classe anziché di norma.