O que é API 622?
A norma API 622 é aplicável a testes comparativos de gaxetas de válvulas para aplicações de processo considerando emissões fugitivas, com uma faixa de temperatura de teste de -29 graus a 538 graus (-20 graus F a 1000 graus F). Os principais fatores cobertos pela norma que afetam o desempenho das emissões fugitivas incluem temperatura, pressão, ciclagem térmica, ciclagem mecânica e corrosão.
A norma é aplicável a testes de gaxetas para os seguintes tipos de válvulas:
Válvulas de haste ascendente - a haste se move apenas axialmente
Válvulas de haste giratória - a haste gira 90 graus
Válvulas de haste ascendente-e{1}}rotativas - a haste se move axialmente e rotativamente
| Item de teste | Condições de teste | Critérios de Aceitação | Duração do teste |
|---|---|---|---|
| Teste de Emissão Fugitiva | 4137 kPag, 260 graus, 1510 ciclos mecânicos | Vazamento estático Menor ou igual a 100 ppmv | 6 dias |
| Teste de corrosão ambiental | Tensão compressiva de 30 MPa, água desmineralizada | Avaliação de corrosão superficial | 28 dias |
| Teste de corrosão-em alta temperatura | 149 graus, 45 bar, água desmineralizada | Avaliação de corrosão superficial | 35 dias |
| Teste de material de embalagem | Perda de peso, densidade, teor de lubrificante, etc. | As propriedades dos materiais atendem aos requisitos | De acordo com testes específicos |
Requisitos técnicos para testes de emissões fugitivas
O teste de emissões fugitivas é o conteúdo central da norma API 622, avaliando o desempenho de vedação do sistema de gaxeta simulando condições operacionais reais. O aparelho de teste utiliza uma haste de teste montada horizontalmente para simular o ambiente de trabalho de uma caixa de empanque de válvula típica.
Requisitos de especificação do aparelho de teste
A norma especifica dois tamanhos de aparelhos de teste: o aparelho de teste de embalagem de 1/8 de polegada e o aparelho de teste de embalagem de 1/4 de polegada. Os principais requisitos dimensionais são os seguintes:
| Parâmetro | Aparelho de embalagem de 1/8 de polegada | Aparelho de embalagem de 1/4 polegada |
|---|---|---|
| Diâmetro da haste | 11,05-11,1mm | 25,2-25,4mm |
| Diâmetro da caixa de recheio | 17,46-17,52mm | 38,1-38,35mm |
| Rugosidade da superfície da haste | 0,40-0,80 μmRa | 0,40-0,80 μmRa |
| Profundidade da caixa de recheio | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procedimento de teste e requisitos de ciclismo
O procedimento de teste inclui 1.510 ciclos mecânicos e 5 ciclos térmicos, utilizando gás metano seco com pureza não inferior a 97% como meio de teste. A pressão de teste varia de 0 a 4.137 kPag (0-600 psig) e a temperatura varia da temperatura ambiente a 260 graus (500 graus F).
Os requisitos de ciclagem mecânica variam de acordo com o tipo de movimento da haste:
Haste ascendente: taxa de 3-5 mm/s, curso determinado de acordo com as especificações da embalagem
Haste giratória: taxa de 10-15 graus/s, ângulo de rotação de 90 graus ±5 graus
Haste ascendente-e{1}}rotativa: combinação de ambos os movimentos
Requisitos Técnicos para Testes de Corrosão
O teste de corrosão avalia o efeito de corrosão da gaxeta nos materiais da haste, incluindo duas partes: teste de corrosão em temperatura ambiente e teste de corrosão em alta-temperatura.
Teste de corrosão em temperatura ambiente
O teste é realizado a 22 graus ± 11 graus durante 28 dias. O aparelho de teste utiliza um dispositivo de compressão para aplicar uma tensão de compressão de 30 MPa ± 0,69 MPa entre o empanque e as amostras de metal. As amostras de embalagem precisam ser embebidas em água desmineralizada por 24 horas antes do teste.
Teste de corrosão-em alta temperatura
O teste-de alta temperatura é realizado a 149 graus ± 17 graus e 45 bar ± 2,25 bar por 35 dias. O aparelho de teste é feito de aço carbono e equipado com elementos de aquecimento elétrico ou mantas térmicas.
Requisitos do relatório de teste de corrosão
O relatório do teste de corrosão deve incluir o seguinte:
Micrografias de cada amostra com ampliações de 100x e 200x
Um relatório descritivo sobre o grau de corrosão do caule, avaliado em incrementos de 10% da área superficial
Um relatório descritivo do grau de adesão, avaliado em incrementos de 10% da área superficial
Requisitos técnicos para testes de materiais de embalagem
Os testes de material de gaxeta avaliam as propriedades físico-químicas básicas da gaxeta, incluindo indicadores como perda de peso, densidade, teor de lubrificante e lixiviáveis.
Teste de perda de peso do anel de embalagem de grafite
O teste utiliza um método de aquecimento gradual, começando em 150 graus, aumentando em incrementos de 56 graus (100 graus F) até 538 graus (1000 graus F) e, finalmente, mantendo-se em 593 graus (1100 graus F) por 24 horas. As alterações de peso são medidas após cada estágio de temperatura ser mantido por 1 hora.
Determinação de Densidade
Gaxetas trançadas e anéis de gaxeta moldados usam diferentes métodos de cálculo de volume:
Embalagem trançada: volume=comprimento médio × largura × espessura
Anel de gaxeta moldado: volume=π × (diâmetro externo² - diâmetro interno²) × espessura do anel / 4
Determinação do teor de lubrificante
O método de extração Soxhlet é utilizado para determinar o teor de lubrificante úmido, utilizando diclorometano como solvente, com tempo de extração de aproximadamente 16 horas. O teor de PTFE é calculado determinando o teor total de flúor e dividindo por um coeficiente de referência de 0,76.
Equipamento de teste e requisitos de calibração
A API 622 impõe requisitos rigorosos sobre o desempenho e calibração de equipamentos de teste para garantir a precisão e comparabilidade dos resultados dos testes.
Requisitos de equipamento de detecção de vazamento
Deve ser utilizado um analisador de vapor orgânico com função de ionização de chama. Os requisitos de desempenho incluem:
Repetibilidade máxima: ±2,0 ppmv dentro da faixa de 0-100 ppmv
Nível mínimo de detecção: Menor ou igual a 1,0 ppmv
Tempo máximo de resposta: 15 segundos (de 0 ppmv a 100 ppmv)
Tempo máximo de recuperação: 10 segundos (retornando a 10% do valor inicial)
Taxa de fluxo de amostragem: 0,25-1,5 l/min
Requisitos de calibração
O equipamento de detecção de vazamento deve ser calibrado diariamente usando padrões de vazamento de metal/cerâmica porosa ou sinterizada. Os padrões de calibração devem estar dentro de uma faixa de vazão de metano de 0,050 ml/min a 0,100 ml/min, e a verificação da calibração deve ser realizada pelo menos uma vez por ano.
Requisitos de qualificação e recertificação de embalagem
De acordo com o Capítulo 7 da norma, qualquer alteração no projeto do sistema de embalagem requer recertificação, incluindo, mas não se limitando a:
Mudanças nos materiais de embalagem/selo
Mudanças nos fabricantes de embalagens/selos
Mudanças nos modelos de embalagem/selo
Mudanças nos locais de fabricação de embalagens
Este requisito garante a consistência e a confiabilidade do desempenho da gaxeta, evitando que alterações não verificadas afetem o desempenho da vedação em aplicações práticas.
Requisitos de relatório e gerenciamento de documentos
Um relatório de embalagem API 622 aceitável deve incluir os formulários especificados no Anexo B:
Relatório de teste de emissão fugitiva (Tabela B.1) - vazamento estático não superior a 100 ppmv e sem ajuste de vedação da haste
Preencher planilhas de dados de testes de corrosão em temperatura ambiente e em alta-temperatura (Tabelas B.2 e B.3)
Folha de dados de teste de material completa (Tabela B.4)
Todos os registros de teste devem ser completos, precisos e rastreáveis. As instalações de teste devem manter registros atualizados da calibração do equipamento de teste.
Recomendações de implementação padrão e melhores práticas
Com base nos requisitos técnicos da norma API 622, são propostas as seguintes recomendações de implementação:
Recomendações de seleção de embalagem
Ao selecionar gaxetas de válvula, deve-se dar prioridade aos produtos que passaram pela certificação API 622. Uma gaxeta testada com seção-transversal de 3,2 mm (1/8 pol.) pode certificar todas as seções-transversais de 3,2 mm a 6,3 mm, enquanto uma gaxeta testada com seção-transversal de 6,3 mm (1/4 pol.) pode certificar todas as seções transversais-de 6,3 mm e acima.
Desenvolvimento de Plano de Teste
Recomenda-se desenvolver um plano de teste detalhado, incluindo:
Objetivos de teste e critérios de aceitação claros
Seleção de um laboratório de testes adequado
Garantir a representatividade e rastreabilidade das amostras de teste
Estabelecendo um sistema completo de gerenciamento de documentos
Considerações Práticas de Aplicação
Embora a API 622 forneça métodos de teste padronizados, o seguinte ainda precisa ser considerado em aplicações práticas:
As condições operacionais reais podem diferir das condições de teste
A qualidade da instalação da embalagem tem um impacto significativo no desempenho
A necessidade de manutenção e inspeção regulares
Requisitos de treinamento e qualificação do operador
Válvula API 622 em estoque
