fire safe design of ball valve (floating & trunnion)

اقای مهندس وحدت نیا
@Ebrahim_Vahdatnia
استاد محترم
با سلام
برای فایر سیف دیزاین شدن شیر توپی در دوره فرمودین نیاز است که از ORINGهای گرافیتی برای مثال در محل اتصال seat ring به بدنه و…استفاده شود- 1-ایا همین کار کافی است ؟ 2-طبق API 607 نباید seat ring دارای فرمی SECONDARY SEAL باشند که با اتصال به توپی اب بندی را ایجاد کند؟ 3- در خصوص seal ها و گرافیتتی بودن انها برای fire safe design رفرنس وجود دارد؟ 4- ممکن است توضیح کامل تری بفرمائید با تشکر فراوان

سلام جناب سعدی
شما این سوال رو در دسته بندی اشتباه مطرح کردید بزرگوار و این امر باعث به تاخیر افتادن مشاهده سوال توسط مدرس مربوطه مهندس وحدت نیا شده
محبت کنید در زمان مطرح کردن سوالات بعدی با دقت بیشتری دسته بندی رو انتخاب بفرمایید که سوال توسط مدرس محترم قابل مشاهده باشه.
سوال فعلی شما ویرایش شد و برای شخص مدرس ارسال شد تا در اولین فرصت بررسی بشه.
موفق باشید

1 پسندیده

جناب آقای مهندس سعدی
عرض سلام و احترام
در دوره مطرح گردیده که برای FIRE SAFE DESIGN بودن از گسکتهای گرافیتی (تصحیح میکنم – نه اورینگ گرافیتی) در سیت به بدنه، اتصال کاور به بدنه و دور استم و فلنج ترونیون (در صورتیکه در طراحی شیر در نظر گرفته شده باشد) استفاده میشود.
1- خیر همین مقدار طراحی کافی نیست.
2- دقیقا طبق فرمایش شما، پس از ازبین رفتن سیت الاستومری در دمای بالا، بخشی از سیت فلزی که با توپی همخوانی دارد، بعنوان آببند ثانویه (SECONDARY SEAL) با توپی تماس پیدا کرده و از عبور سیال بطور کامل جلوگیری میکند که میزان نشتی مجاز در استاندارد یاد شده بیان گردیده است.
3- بله. استاندارد API 608 2020، پاراگراف 7.4 و تصویر شماره 2 به این موضوع اشاره نموده اند.
4- بابت هر توضیح کاملتری پس از بررسی موارد فوق اگر سوالی باشد، با افتخار در خدمتتون خواهم بود.

1 پسندیده

جناب اقای مهندس @Ebrahim_Vahdatnia
استاد محترم با سلام و تشکر فراوان
ضمن تشکر از راهنمایی جنابعالی
ممکن در خصوص سوال قبل، در مورد پکینگ دور استم هم راهنمایی بفرمایید
در pms شير توپي در سرويس كلاس Nace ،
Packing : PTFE or viton ذکر شده است. valve های پروژه براساس m-pi-110 است که در ان
API 607/6FA ذکر شده است. fire safe design می باشند

۱-در drawing valve وندور مطابق تصوير پيوست، پکینگ گرافیتی (ایتم ١٧ drawing را جایگزین PTFE )نشان داده است.
طبق دوره : ظاهرا sealing stem این شیر از نوع ORING می باشد که روی ORING ها یک PACKING نیز وجود دارد.
حال وندور PTFE را مناسب برای fire safe بودن شیر نميداند و پكينگ graphite را جايگزين PTFE میکند
در api 607 دمای تست ۷۵۰درجه است، در صورتیکه حداکثر دما گرافیت ۴۵۰ درجس. پس ضرورت وندور برای جایگزینی گرافیت با PTFE برای دور استم قابل توجیه نخواهد بود.

ایا gasket / واشری در بالای packing ها و دور stem وجود ندارد؟ که بتواند sealing را در زمان FIRE حفظ کند تا نيازي به تغییر ptfe به گرافیت نباشد؟
طبق نقشه وندور محل دقیق ان دقیقا کجا خواهد ب‌ود؟

۲- طبق راهنمایی قبلی، ایا سازنده باید برای الزام FIRE SAFE DESIGN دور stemعلاوه بر oring و‌packing از gasketیا واشر گرافیتی بعنوان Fire safe graphite Back-up seals استفاده نماید؟

آیا سازنده مجاز است بدلیل نداشتن واشر گرافیتی و بر اساس اعلام خود،برای FIRE SAFE بودن متریال پکینگ PMS را از PTFEبه گرافیت تغییر دهد( برخلاف PMS)
-طبق پیوست در کاتلوگ FBV امکان استفاده از PTFE را برای شیر های FIRE SAFE وجود دارد

۳-ایا براي شیرهای برنزي ASTM B62 نیاز به تریم متفاوت با B62 هست؟ براي مثال استفاده از B16
4- ASTM B62 براي cast هست، امكان تريم بودن اين متريال و ساخت stem (ماشين كاري) با ان هست؟
ایا محدودیتی برای استفاده از B16 بعنوان تريم براي استم و seating suface برای disc & seat ring بر اساس سایز و… برای شیر با بدنه برنز‌ وجود دارد؟

در خصوص سوال اول( کامنت وندور)
According to spec for valve All valves shall have fire safe design or Fire Safe test, thus the atmospheric sealing components such as gasket or packing shall be provided by fire safe material.
Packing material as PTFE is not accaptabe for being fire safe.
please clarify the acceptable packing material for ball valve

با عرض سلام مجدد
خدمت شما عارضم که محدوده استاندارد NACE MR0175 در خصوص متریالهای فلزی میباشد و پکینگها، اورینگها و دیگر متریالهای فلزی در استاندارد مورد بررسی قرار نمیگیرند.
1- بله همانطور که فرمودین PRIMERY SEAL در قسمت گلویی اورینگ ویتون میباشد و در شیرهای غیر FIRE SAFE از پکینگهای PTFE استفاده میشود. در صورتیکه در شیرهای FIRE SAFE از پکینگهای گرافیتی استفاده میشود که در همه شرکتهای شیر سازی معمول است. باید در نظر داشت که حداکثر دمای کاری PTFE (با 25% گرافیت) حدود 280 درجه است. در حالیکه حداکثر دمای کاری گرافیت از 450 درجه سانتیگراد (محیطهای دارای اکسیژن) شروع میشود. این درحالیست که تحمل دما درمحیط بخار سوپر هیت 650 درجه سانتیگراد و در محیطهای غیر اکسید کننده، این دما تا 3000 درجه افزایش می یابد. ضمنا متریال غیر فلزی دیگری که هم انعطاف پذیر باشد و هچنین دمایی را تحمل نماید، تاکنون وجود نداشته است.
خیر. وظیفه گسکت آببندی بین دو فلنج (که نسبت به هم ثابت هستند) میباشد. همچنین تمامی گسکتهایی که بتوانند دمای بالا را تحمل کنند از جنس گرافیت ساخته میشوند. و چون گسکتی برای آببندی دور گلویی در نظر گرفته نمیشود. در شیر محلی ندارد. ولی بین دو فلنج فوقانی شیر از گسکت گرافیتی استفاده میشود.
2- برای Fire safe graphite Back-up seals از گسکت استفاده نمیگردد و واشرهای گرافیتی مورد مصرف در گلویی شیر در واقع همان پکینگها محسوب میگردند. گسکت فقط برای اتصال تاپ فلنج به بدنه شیر مورد استفاده قرار میگیرد. در این خصوص میتونین به کاتالوگهای چند شرکت شیر ساز معروف مراجعه فرمایید.

3- ASTM B62 می‌تواند هم به عنوان بدنه و هم به عنوان تریم استفاده شود و قابلیت ماشین‌کاری خوبی برای ساخت Stem و سایر اجزای تریم دارد.
ASTM B16 به دلیل قابلیت ماشین‌کاری عالی، یک انتخاب بسیار متداول و مناسب برای Stem و همچنین دیسک و رینگ نشیمنگاه در بسیاری از شیرآلات برنزی (به ویژه در سایزها و کلاس‌های فشاری رایج) است.
محدودیت اصلی استفاده از B16 به عنوان تریم، بیشتر به دلیل مقاومت سایشی و پایداری در دماهای بالاتر است. در شرایط سرویس سخت‌تر، ممکن است نیاز به انتخاب متریال‌های تریم مقاوم‌تر باشد. استانداردهای طراحی شیرآلات (مانند MSS SP-80 برای شیرهای برنزی) معمولاً گزینه‌های مختلف تریم را بر اساس بدنه و شرایط سرویس مشخص می‌کنند. همیشه باید به این استانداردها و توصیه‌های سازنده شیر توجه کرد.

نکات مهم در مورد آنالیز شیمیایی:
B62: این آلیاژ به دلیل نسبت 85% مس، 5% قلع، 5% سرب و 5% روی، معمولاً با نام “85-5-5-5” یا “Gunmetal” شناخته می‌شود. حضور قلع و نیکل به آن خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به برنج‌ها می‌دهد. سرب برای بهبود قابلیت ماشین‌کاری و روی برای کاهش نقطه ذوب و بهبود سیالیت مذاب اضافه می‌شود.
B16: این آلیاژ به دلیل درصد بالای مس و روی (تشکیل برنج) و مقدار قابل توجه سرب، به عنوان “برنج ماشین‌کاری آزاد” شناخته می‌شود. سرب به طور قابل توجهی قابلیت ماشین‌کاری را افزایش می‌دهد، اما ممکن است بر خواص مکانیکی (به ویژه در دماهای بالا) تأثیر منفی بگذارد. فقدان قلع باعث می‌شود که خواص مکانیکی آن (به ویژه مقاومت به سایش و خزش) در مقایسه با برنزها کمتر باشد.