Confiamos en las válvulas para detener y sellar el flujo de medios en sus diversas formas: sólidos, líquidos y gases. La fuga de sólidos o líquidos es relativamente fácil de detectar, pero alguna fuga de gas no es algo que se pueda detectar a simple vista.
Con la ayuda de las pruebas, somos conscientes de la falla de una válvula para evitar que los gases se escapen lo suficiente. Con este conocimiento, podemos mejorar nuestros procesos actualizando las válvulas problemáticas.
La importancia de las organizaciones de estándares de prueba
Los estándares de calidad para las pruebas de válvulas y empaques son establecidos por organizaciones de la industria como ANSI, API, ISO, MESC y TA-LUFT.
Hoy, nos centraremos en los estándares de prueba de presión de API. El Instituto Americano del Petróleo (API) fue fundado en 1919 después de la Primera Guerra Mundial. La guerra creó conciencia sobre el papel vital que tiene la industria petrolera en los Estados Unidos, por lo que la API se formó para reforzar y asegurar la producción nacional de petróleo y gas. Se han establecido más de 700 estándares API para promover la eficiencia, la sostenibilidad y la seguridad tanto para las operaciones como para el medio ambiente.
3 tipos de pruebas de válvulas API
·API 622– Pruebas de embalaje de válvulas de proceso para niveles de emisiones fugitivas.
·API 624– Prueba válvulas de vástago ascendentes equipadas con empaquetamiento de grafito para detectar cualquier emisión fugitiva.
·API 641– Prueba las válvulas de cuarto de vuelta para los niveles de emisiones fugitivas.
Debido a que API 622 es el primero de la serie de estándares integrados de válvulas y empaques de baja E, es lo que cubriremos hoy. Para las válvulas probadas en API 641, el embalaje primero debe calificar para la prueba API 622. Además, para el embalaje utilizado en una prueba API 624, la válvula debe haber sido probada con API 622 primero.
¿Por qué son necesarias las pruebas de emisiones fugitivas?
Dependiendo de lo que se filtre, las emisiones fugitivas pueden ser costosas. Existe preocupación en torno a las emisiones de gas metano porque este gas es inflamable, se considera dañino para el medio ambiente y es un producto básico. La emisión fugitiva de metano no solo es una preocupación ambiental, sino que también es una pérdida financiera al filtrar metano valioso o incurrir en costosas multas gubernamentales.
Dado que las válvulas son las culpables de más del 50% de las emisiones fugitivas, son el foco principal de las pruebas. ElConsejo de Defensa de los Recursos Naturalesestima que el monitoreo y la reparación de fugas podrían representar el 18% de la reducción de las emisiones de metano. Cuando las operaciones de la planta requieren el monitoreo de emisiones fugitivas, LDAR (detección y reparación de fugas) suele ser parte de un protocolo de prueba mensual.
La buena noticia es que a medida que la producción de gas natural ha aumentado, las emisiones de esta producción continúan disminuyendo. Estas mejoras se deben a la acción voluntaria, al cumplimiento de la normativa o a ambas. Los avances en la tecnología junto con la mejora de las pruebas son la forma en que continuamos mitigando las emisiones fugitivas.
Prueba de rendimiento de API 622
API 622 tiene tres iteraciones. El primero se estableció en 2006, el segundo en 2011 y el último en 2018.
Esta edición más reciente restringe aún más la fuga de emisiones al reducir el número a 100 partes por millón volumétrico (ppmv) y también elimina la asignación de un ajuste del perno de la glándula. Además del embalaje de 1/4 de pulgada (como parte de las versiones de prueba anteriores), la tercera edición implica una prueba de muestra de embalaje de 1/8 de pulgada. Esto rectifica un problema con las iteraciones de pruebas anteriores.
API 622 es fundamentalmente una prueba de rendimiento. A continuación se explican las debilidades que las pruebas de válvulas están comprobando.
Emisiones fugitivas
A los efectos de la detección de fugas, la prueba de emisión fugitiva para API 622 no es una prueba de aprobación/reprobación. Es una prueba de esfuerzo de 6 días para ver cuántos ciclos térmicos puede tomar la válvula antes de que las emisiones superen un cierto umbral (anteriormente 500 ppm y ahora 100 ppm).
Las pruebas son un proceso de 6 días que equivale a 1500 ciclos. Debido a que el gas metano se utiliza para esta prueba, es mejor que este procedimiento ocurra al aire libre. Cada día, la válvula se prueba a 150 ciclos a temperatura ambiente, luego durante otros 150 ciclos a 500 ° F. Los componentes se enfrían durante la noche para otro día de pruebas. Si para el quinto día la válvula se mantiene, tiene su prueba final en el sexto día con ciclos de temperatura ambiente aumentados en 10.
Para que esta prueba sea exitosa, la fuga no puede exceder las 100 ppm y, a diferencia de las versiones anteriores de esta prueba, la glándula no se puede reajustar para corregir la fuga.
Pruebas de corrosión
Al igual que la prueba de emisiones fugitivas, esta tampoco es una evaluación de aprobación / reprobación. Monitorea las picaduras en el metal para observar qué tan bien el embalaje se adhiere al tallo. También evalúa la calidad general del embalaje.
Esta prueba de metal consiste en remojar y comprimir el embalaje de 30,000 megapascales. Este embalaje se envuelve alrededor del metal. Se pueden probar diferentes tallos de válvulas de acuerdo con los diferentes metales involucrados.
Salud material
A diferencia de las pruebas de emisión fugitiva y corrosiva, las pruebas de salud del material son pasadas / falladas. Examina las propiedades del material del embalaje, incluido el contenido de lubricación, el contenido de politetrafluoroetileno, la lixiviación química, además del peso y la densidad.
Para este componente de prueba, los estándares de válvulas no se cumplen si:
· La lámina de grafito pierde un exceso del 15% de su peso a una temperatura de 1000 ° F
· El embalaje graduado pierde más del 50% de su peso.
Obtener el sello de certificación API es un proceso complejo y exhaustivo, pero nos da en la industria la tranquilidad de que las válvulas que utilizamos son efectivas para minimizar las emisiones fugitivas.