Qu'est-ce que l'API 622 ?
La norme API 622 s'applique aux tests comparatifs des garnitures de vannes pour les applications de traitement prenant en compte les émissions fugitives, avec une plage de températures de test de -29 degrés à 538 degrés (-20 degrés F à 1 000 degrés F). Les principaux facteurs couverts par la norme qui affectent les performances en matière d'émissions fugitives comprennent la température, la pression, les cycles thermiques, les cycles mécaniques et la corrosion.
La norme s'applique aux essais de garniture d'étanchéité pour les types de vannes suivants :
Vannes à tige montante - la tige se déplace uniquement axialement
Vannes à tige rotative - la tige tourne à 90 degrés
Vannes à tige montante-et-rotative - la tige se déplace à la fois axialement et en rotation
| Article de test | Conditions d'essai | Critères d'acceptation | Durée du test |
|---|---|---|---|
| Test d'émission fugitive | 4137 kPag, 260 degrés, 1510 cycles mécaniques | Fuite statique Inférieure ou égale à 100 ppmv | 6 jours |
| Test de corrosion ambiante | Contrainte de compression 30 MPa, eau déminéralisée | Évaluation de la corrosion superficielle | 28 jours |
| Test de corrosion à haute-température | 149 degrés, 45 bars, eau déminéralisée | Évaluation de la corrosion superficielle | 35 jours |
| Test du matériau d'emballage | Perte de poids, densité, teneur en lubrifiant, etc. | Les propriétés des matériaux répondent aux exigences | Selon des tests spécifiques |
Exigences techniques pour les tests d'émissions fugitives
Les tests d'émissions fugitives constituent le contenu principal de la norme API 622, évaluant les performances d'étanchéité du système de garniture en simulant les conditions de fonctionnement réelles. L'appareil de test utilise une tige de test montée horizontalement pour simuler l'environnement de travail d'une boîte à garniture de vanne typique.
Exigences relatives aux spécifications des appareils de test
La norme spécifie deux tailles d'appareils de test : l'appareil de test d'emballage de 1/8 de pouce et l'appareil de test d'emballage de 1/4 de pouce. Les principales exigences dimensionnelles sont les suivantes :
| Paramètre | Appareil d'emballage de 1/8 de pouce | Appareil d'emballage de 1/4 de pouce |
|---|---|---|
| Diamètre de la tige | 11,05-11,1 mm | 25,2-25,4 mm |
| Diamètre de la boîte à garniture | 17,46-17,52 mm | 38,1-38,35 mm |
| Rugosité de la surface de la tige | 0,40-0,80 μm Ra | 0,40-0,80 μm Ra |
| Profondeur du presse-étoupe | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procédure de test et exigences de cyclisme
La procédure de test comprend 1 510 cycles mécaniques et 5 cycles thermiques, utilisant du méthane sec d'une pureté d'au moins 97 % comme milieu de test. La pression d'essai varie de 0 à 4 137 kPag (0 à 600 psig) et la température varie de la température ambiante à 260 degrés (500 degrés F).
Les exigences en matière de cyclage mécanique varient selon le type de mouvement de la tige :
Tige montante : vitesse de 3 à 5 mm/s, course déterminée selon les spécifications de l'emballage
Tige rotative : taux de 10-15 degrés/s, angle de rotation de 90 degrés ± 5 degrés
Tige montante-et-rotative : combinaison des deux mouvements
Exigences techniques pour les tests de corrosion
Les tests de corrosion évaluent l'effet de corrosion de la garniture sur les matériaux de la tige, comprenant deux parties : les tests de corrosion à température ambiante et les tests de corrosion à haute -température.
Tests de corrosion à température ambiante
Le test est effectué à 22 degrés ± 11 degrés pendant 28 jours. L'appareil de test utilise un dispositif de compression pour appliquer une contrainte de compression de 30 MPa ± 0,69 MPa entre la garniture et les éprouvettes métalliques. Les échantillons d'emballage doivent être trempés dans de l'eau déminéralisée pendant 24 heures avant d'être testés.
Tests de corrosion à haute-température
Le test à haute-température est effectué à 149 degrés ± 17 degrés et 45 bars ± 2,25 bars pendant 35 jours. L'appareil de test est en acier au carbone et équipé d'éléments chauffants électriques ou de couvertures chauffantes.
Exigences du rapport d'essai de corrosion
Le rapport d’essai de corrosion doit comprendre les éléments suivants :
Micrographies de chaque échantillon à des grossissements 100x et 200x
Un rapport descriptif sur le degré de piqûres de la tige, évalué par incréments de 10 % de la surface.
Un rapport descriptif sur le degré d'adhésion, évalué par incréments de 10 % de la surface
Exigences techniques pour les tests de matériaux d'emballage
Les tests des matériaux d'emballage évaluent les propriétés physicochimiques de base de l'emballage, y compris des indicateurs tels que la perte de poids, la densité, la teneur en lubrifiant et les substances lixiviables.
Test de perte de poids de bague d'emballage en graphite
Le test utilise une méthode de chauffage par étapes, commençant à 150 degrés, augmentant par incréments de 56 degrés (100 degrés F) jusqu'à 538 degrés (1 000 degrés F), et enfin maintenant à 593 degrés (1 100 degrés F) pendant 24 heures. Les changements de poids sont mesurés après que chaque étape de température soit maintenue pendant 1 heure.
Détermination de la densité
Les garnitures tressées et les anneaux de garniture moulés utilisent différentes méthodes de calcul de volume :
Garniture tressée : volume=longueur médiane × largeur × épaisseur
Bague de garniture moulée : volume=π × (diamètre extérieur² - diamètre intérieur²) × épaisseur de la bague / 4
Détermination de la teneur en lubrifiant
La méthode d'extraction Soxhlet est utilisée pour déterminer la teneur en lubrifiant humide, en utilisant le dichlorométhane comme solvant, avec un temps d'extraction d'environ 16 heures. La teneur en PTFE est calculée en déterminant la teneur totale en fluor et en divisant par un coefficient de référence de 0,76.
Exigences en matière d’équipement de test et d’étalonnage
L'API 622 impose des exigences strictes en matière de performances et d'étalonnage des équipements de test afin de garantir l'exactitude et la comparabilité des résultats des tests.
Exigences en matière d'équipement de détection de fuites
Un analyseur de vapeurs organiques avec fonction d'ionisation de flamme doit être utilisé. Les exigences de performances comprennent :
Répétabilité maximale : ±2,0 ppmv dans la plage de 0 à 100 ppmv
Niveau de détection minimum : Inférieur ou égal à 1,0 ppmv
Temps de réponse maximum : 15 secondes (de 0 ppmv à 100 ppmv)
Temps de récupération maximum : 10 secondes (revenant à 10% de la valeur initiale)
Débit d'échantillonnage : 0,25-1,5 l/min
Exigences d'étalonnage
L’équipement de détection des fuites doit être calibré quotidiennement à l’aide d’étalons de fuite en métal/céramique poreux ou frittés. Les normes d'étalonnage doivent être comprises dans une plage de débit de méthane comprise entre 0,050 ml/min et 0,100 ml/min, et la vérification de l'étalonnage doit être effectuée au moins une fois par an.
Exigences de qualification et de recertification des emballages
Selon le chapitre 7 de la norme, tout changement dans la conception du système d'emballage nécessite une recertification, y compris, mais sans s'y limiter :
Modifications des matériaux d’emballage/joint
Changements dans les fabricants d'emballages/joints
Modifications des modèles de garnitures/joints
Changements dans les sites de fabrication d'emballages
Cette exigence garantit la cohérence et la fiabilité des performances de garniture, empêchant ainsi les changements non vérifiés d’affecter les performances d’étanchéité dans les applications pratiques.
Exigences en matière de rapports et gestion des documents
Un rapport d'emballage API 622 acceptable doit inclure les formulaires spécifiés à l'annexe B :
Rapport d'essai d'émissions fugitives (Tableau B.1) - fuite statique ne dépassant pas 100 ppmv et aucun réglage du joint de tige
Fiches techniques complètes des tests de corrosion ambiante et à haute-température (tableaux B.2 et B.3)
Fiche technique complète des essais de matériaux (Tableau B.4)
Tous les enregistrements de tests doivent être complets, précis et traçables. Les installations d’essai doivent conserver des enregistrements à jour de l’étalonnage des équipements d’essai.
Recommandations de mise en œuvre standard et meilleures pratiques
Sur la base des exigences techniques de la norme API 622, les recommandations de mise en œuvre suivantes sont proposées :
Recommandations pour la sélection des emballages
Lors de la sélection des garnitures de vannes, la priorité doit être donnée aux produits ayant passé la certification API 622. Une garniture testée avec une section transversale-de 3,2 mm (1/8 pouce) peut certifier toutes les sections transversales-de 3,2 mm à 6,3 mm, tandis qu'une garniture testée avec une section transversale-de 6,3 mm (1/4 pouce) peut certifier toutes les sections-de 6,3 mm et plus.
Développement de plans de tests
Il est recommandé d'élaborer un plan de test détaillé, comprenant :
Objectifs de test et critères d'acceptation clairs
Sélection d'un laboratoire d'essais approprié
Assurer la représentativité et la traçabilité des échantillons testés
Mise en place d'un système complet de gestion documentaire
Considérations pratiques sur l’application
Bien que l'API 622 fournisse des méthodes de test standardisées, les éléments suivants doivent néanmoins être pris en compte dans les applications pratiques :
Les conditions de fonctionnement réelles peuvent différer des conditions de test
La qualité de l'installation de l'emballage a un impact significatif sur les performances
La nécessité d’un entretien et d’une inspection réguliers
Exigences de formation et de qualification des opérateurs
Vanne API 622 en stock
