DBB versus DIB-1 versus DIB-2: Het holtedrukgetal

01 | DBB is een functie, geen Klep

Een koper vermeldt ‘double block and bleed’ (DBB) in een datasheet. Drie offertes worden ingediend: één met DBB, één met DIB-1 en één met DIB-2; alle drie beschrijven ‘double isolation’. De prijzen verschillen bijna 20%. Op papier lijken de drie opties dezelfde belofte te geven. In de lichaamskamer gedragen ze zich echter op drie verschillende manieren — en juist in die kamer treden de praktijkproblemen op.

Dit artikel onderscheidt de configuraties op basis van hun effect op opgesloten druk, geeft het temperatuurnummer waaronder een externe veiligheidsklep noodzakelijk is, en noemt de test waarmee kan worden bevestigd welke configuratie daadwerkelijk is geleverd.

Figuur 1. RVS double block and bleed-kogelkraan klep : twee onafhankelijke kogelsecties in één behuizing, elk met een eigen aandrijving, en een ontlastingsverbinding tussen beide. Shanghai Xiazhao Klep .

DBB (double block and bleed) betekent twee afzonderlijke afdichtelementen met een ontlastingsverbinding ertussen. Bij een trunnion-gemonteerde kogelkraan... klep de twee zitvlakken zijn de twee elementen en de holterafvoer is de ontluchting. De ontluchting is geen versiering, maar het bewijs: sluit de klep , open de ontluchting en geen stroming betekent dat beide zitvlakken dichtzitten. Dat is de enige in-bedrijfverificatie van dubbele afscheiding die bestaat.

02 | SPE en DPE: de zitvlakverhouding

Een kogel klep dicht in één richting en beweegt in één richting. Bij een enkel-pistoneffect (SPE) duwt de lijndruk op het zitvlak naar de kogel toe en versterkt daarmee de afdichtkracht. Bij een dubbel-pistoneffect (DPE) werkt de druk aan beide zijden van het zitvlak, dus ook de holtedruk belast het zitvlak, waardoor het zitvlak stroom uit beide richtingen tegenhoudt.

De doorslaggevende hoeveelheid is de verhouding tussen het druk-activeringsgebied van de zitting en het oppervlak van het afdichtende contact. Wanneer die verhouding groter is dan één, verhoogt de druk altijd de belasting op de zitting. Wanneer die verhouding lager is dan één, kan druk aan de verkeerde kant de zitting van de bal optillen. Daarom gedraagt dezelfde zittingsgeometrie zich anders onder leidingdruk dan onder caviteitdruk.

Tabel 1. Wat elk zittingstype doet met de lichaamscaviteit

Een DBB klep gebruikt twee SPE-zittingen. Een DIB-1 klep gebruikt twee DPE-zittingen. DIB-2 gebruikt er één van elk. Die enkele verhouding, herhaald aan beide uiteinden, is het enige verschil tussen de drie onderdeelnummers.

03 | Het temperatuurnummer

Een trunnion klep die op vloeistof sluit, omsluit een volume tussen de twee zittingen. Omgevingwarmte breidt de vloeistof sneller uit dan het staal eromheen, en omdat een vloeistof slechts gering comprimeerbaar is, stijgt de druk snel. De klep heeft geen processtoring nodig om zijn eigen holte te overbelasten, alleen een warme ochtend.

Twee materiaaleigenschappen bepalen het tempo: de thermische uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof en zijn samendrukbaarheid. Water zet ongeveer 2 × 10⁻⁴ per graad Celsius uit in het normale omgevingstemperatuurbereik en wordt ongeveer 5 × 10⁻⁵ per bar samengeperst, wat een drukstijging oplevert van 2 tot 4 bar per graad voor een volledig met vloeistof gevulde holte. Ruwe olie zet per graad ongeveer vier keer zo veel uit en heeft een vergelijkbare samendrukbaarheid, waardoor dezelfde druk wordt bereikt bij slechts een derde van de temperatuurstijging.

Tabel 2. Benodigde omgevingstemperatuurstijging om een met vloeistof gevulde holte te verhogen tot de klasseclassificatie

De bereiken zijn breed omdat het antwoord afhangt van hoeveelheid vloeistof in de holte, van de wandvervormbaarheid en van de vultemperatuur bij sluiting. Ze zijn breed genoeg om nuttig te zijn: een klasse 150-water klep bereikt zijn nominale waarde op een enkele ochtend in direct zonlicht, terwijl een klasse 600-gas klep op dezelfde rek dat niet doet. Dat is het gehele argument voor het specificeren van het ontlastingspad in plaats van het te veronderstellen.

04 | De test die de configuratie bewijst

De configuratie wordt bewezen door middel van een test, niet door een tekening. De standaardvolgorde voor een DBB klep verloopt als volgt. Sluit de klep , druk één zijde op, houd gedurende de gespecificeerde periode aan en controleer tegelijkertijd twee dingen: geen lekkage langs de stroomopwaartse zitting en geen stroming uit de holteontluchting. Herhaal vervolgens het proces vanaf de andere zijde. Een klep die beide richtingen doorstaat, heeft twee onafhankelijke barrières.

Een DIB-1 klep gedraagt zich tijdens die test anders. Beide zittingen weerstaan druk vanaf beide zijden, dus isolatie is overbodig, maar de holte heeft geen terugstroompad en de aftap zal vloeistof blijven produceren naarmate het opgesloten volume druk verliest. Dat is de functie waarvoor de koper heeft betaald, en het is ook de reden waarom DIB-1 een externe ontlastingsinrichting vereist. Een DIB-1 klep zonder ontlastingsklep is een kleine drukvat met een bal erin.

Er behoren drie praktische controles plaats te vinden tijdens de fabrieksacceptatietest. Ten eerste moet de aftapverbinding een echte aansluiting van bruikbare afmeting zijn, niet een schroefplug met een geboorde opening. Ten tweede moet in het testrapport worden vastgelegd welke zijde voor elke zitting onder druk is gezet, omdat DIB-2-resultaten richtingsafhankelijk zijn. Ten derde moet de zitrichting van een DIB-2-klep worden gecontroleerd tegen de leidingindeling, want bij omgekeerde montage wordt omgekeerd welke zitting ontlast.

05 | Kiezen tussen de drie

De keuze gaat niet over het kopen van meer isolatie. Het gaat erom te beslissen waar de opgesloten druk naartoe mag ontsnappen. Tabel 3 formuleert dit beslissingspunt zoals het meestal verschijnt tijdens een offertebeoordeling.

Tabel 3. Selectiematrix voor API 6D zitconfiguraties

Voor de export van ruwe olie is DBB doorgaans voldoende: beide zitvlakken ontlasten, de holte beschermt zichzelf en de aftapopening biedt onderhoud een manier om beide barrières te verifiëren. DIB-1 rechtvaardigt zijn kosten op punten waar een lekkend stroomopwaarts zitvlak product zou laten passeren langs een barrière die absoluut moet zijn, meestal vóór een opslagtank, een meetinstallatie of een onderhoudsisolatie. DIB-2 is het compromis, en het is alleen een compromis als de oriëntatie juist is.

06 | Vijf regels voor het offerteaanvraagformulier

• De configuratie volgens API 6D-term, geschreven als DBB, DIB-1 of DIB-2, niet als dubbele isolatie.
• De ontlastingsregeling voor de holte: zelfontlastende zitvlakken of externe ontlasting klep of afvoer naar fakkel, expliciet genoemd.
• De mediumvloeistof in de leiding en of deze vloeibaar of gasvormig is, omdat dat bepaalt of het thermische geval al dan niet van toepassing is.
• De afmeting en het type van de aftapopening, aangezien een plug geen aftapverbinding is.
• De vereiste om in het testrapport aan te geven welke zijde per zitvlak onder druk staat.

Één zin doet het grootste deel van het werk: geef de vloeistof aan, geef de configuratie aan, geef aan waar de holtedruk mag oplopen.

Bijlage A | Afbeeldingsbestand

Figuur 1 is ingevoegd in sectie 01 in de geleverde resolutie. Het bronbestand is een catalogusafbeelding van 625 × 351 px; exporteer daarom voor publicatie opnieuw vanuit het oorspronkelijke ontwerp, niet vanuit dit document.

Bijlage B | Verwezen standaarden en gegevensnotities

API 6D. Specificatie voor pijpleidingen en leidingen Kleppen , 24e editie. Bijlage E definieert de DBB- en DIB-functies; paragraaf 3.1.10 en 3.1.11 definiëren respectievelijk enkelvoudige en dubbele zuigereffectverzegeling.

ASME B16.34. Kleppen - Flens-, schroef- en lasuiteinden. Drukklasse 150, 300 en 600 bij 38 °C voor groep 1.1 koolstofstaal bedragen respectievelijk 19,6, 51,0 en 102,1 bar.

API 598. Klep Inspectie en testen. Definieert de omhulsel- en zeteltestvolgorde die wordt gebruikt om de configuratie tijdens FAT te valideren.

ISO 5208. Industriële kleppen – Druktesten van metalen kleppen. Lekkagerateklassen die worden gebruikt wanneer het acceptatiecriterium wordt aangegeven per klasse in plaats van per norm.