플랜지 개스킷의 비산 배출 테스트

Jun 13, 2023

1990년 청정 공기법 개정안이 발표되면서 밸브 및 기타 공정 장비에 대한 비산 배출 테스트가 즉시 시작되었습니다. 밸브 스템 씰과 같은 동적 씰은 주요 배출원이었으며 최종 사용자가 우선적으로 검사해야 하는 부분이었습니다.

2000년대 초반이 되어서야 정적 씰이 주목을 받았습니다. 정유소와 기타 석유화학 공장에서는 플랜지 개스킷과 기타 고정 씰에서 특히 열 사이클이 발생할 때 높은 누출이 관찰되었습니다. 일부 초기 테스트는 개스킷 제조업체에서 해당 프로토콜을 사용하여 수행했습니다. 일반적으로 테스트는 실온에서 메탄 가스를 사용하고 누출 감지기를 사용하여 백만 부피당 부품(ppmv)으로 누출을 측정하여 수행되었습니다.

2004년에 ChevronTexaco의 David Reeves는 캘리포니아 El Segundo에 있는 자신의 시설에서 발생한 개스킷 누출에 대해 밸브 테스트 서비스에 연락했습니다. 두 그룹은 "파이프 플랜지 가스켓 테스트 프로토콜"이라는 제목으로 플랜지 가스켓에 대한 최초의 비산 배출 테스트 표준을 작성했습니다.

밸브용으로 작성된 테스트 표준과 유사한 이 표준은 오늘날 다른 API 테스트 표준에서 여전히 사용되는 매개변수를 설정합니다(이미지 1). 1,000ppmv가 허용 누출로 명시되었지만 이는 결코 허용 가능한 것으로 간주되지 않았습니다. 표준은 일부 비교 테스트를 시작하기 위한 기초로 작성되었으며 1,000ppmv는 테스트가 끝나는 한계였습니다. 대부분의 누출은 100ppmv 미만이었습니다.

2010년에 Reeves는 더 높은 온도에서 개스킷을 테스트해야 했기 때문에 "Chevron 초고온 개스킷 테스트 절차"가 작성되었습니다. 개스킷 유형에 따라 1,000F 또는 800F에서 100시간의 흡수 시간이 포함되었습니다. 2011년에 가스켓 테스트 표준이 수정되어 "파이프 플랜지 가스켓에 대한 CFET(Chevron Fugitive Emissions Test) 프로토콜"로 이름이 변경되었으며 몇 가지 중요한 변경 사항이 적용되었습니다. 이전 테스트와 현장에서 돌출된 면의 외경이 나선형으로 감긴 개스킷의 외부 금속 링과 단단하게 접촉하는 경우가 종종 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 링은 종종 도색되기 때문에 테스트 결과 해당 인터페이스에서 밀봉이 발생할 수 있는 것으로 나타났습니다. 테스트 결과에서 해당 변수를 제거하려면 이 버전의 표준 필수 홈을 개스킷 양쪽의 네 위치에서 외부 링으로 절단해야 합니다.

또한 이번 버전에서는 볼트 토크가 200에서 260피트-파운드(ft-lb)로 증가했습니다. 열 교환기의 고르지 못한 가열을 시뮬레이션하기 위해 플랜지 하나만 500F로 가열되었습니다. 고르지 못한 가열은 개스킷의 방사형 전단. 가장 최근 편집은 너트 토크가 190ft-lb로 감소된 2013년이었습니다.

Shell Oil은 밸브 및 개스킷 유형 승인 테스트에 대한 테스트 표준을 작성한 이력을 가지고 있습니다. MESC(재료 및 장비 표준 코드) SPE(Society of Petroleum Engineers) 85/300은 비산 배출에 대한 많은 테스트로 구성되어 있지만 ISO(국제 표준화 기구) 15848-1에 대한 테스트를 지정합니다. ISO 표준은 밸브에 대한 비산 배출 테스트 표준입니다. 이는 기계적 및 열주기에 대한 기준으로 구성됩니다. 기계적 사이클이 불가능하므로 열사이클만 수행됩니다. 지정되지는 않았지만 일반적으로 ANSI(미국 국립 표준 협회) 플랜지의 최대 정격 압력에서 4번의 열 주기가 완료됩니다. 4개의 열 주기는 대부분의 응용 분야인 ISO 표준에 대한 CO3 내구성 등급을 시뮬레이션합니다.

2017년에 미국 기계공학회(ASME)는 B16.20, "파이프 플랜지용 금속 가스켓"의 새 버전을 출시했습니다. 대부분의 표준은 설계 표준이지만 나선형으로 감긴 개스킷에 대한 두 가지 중요한 테스트 부분이 있습니다. "SW-2.2 구성" 섹션에는 명시된 응력 수준으로 압축한 후의 최소 두께가 명시되어 있습니다. "Section SW-2.6 성능 테스트"는 4시간 동안 유지한 후 메탄을 사용하여 수행되는 실온 비산 배출 테스트입니다. 먼저 수행되는 누설 테스트에서는 지정된 압축 응력 수준이 낮기 때문에 두께 테스트에서는 응력이 증가합니다.