¿Qué es API 622?
La norma API 622 es aplicable a pruebas comparativas de empaquetaduras de válvulas para aplicaciones de proceso considerando emisiones fugitivas, con un rango de temperatura de prueba de -29 grados a 538 grados (-20 grados F a 1000 grados F). Los factores clave cubiertos por la norma que afectan el rendimiento de las emisiones fugitivas incluyen la temperatura, la presión, los ciclos térmicos, los ciclos mecánicos y la corrosión.
La norma es aplicable a las pruebas de empaque para los siguientes tipos de válvulas:
Válvulas de vástago ascendente - el vástago se mueve solo axialmente
Válvulas de vástago giratorio - el vástago gira 90 grados
Válvulas de vástago ascendente-y-giratorias - el vástago se mueve tanto axial como rotacionalmente
| Artículo de prueba | Condiciones de prueba | Criterios de aceptación | Duración de la prueba |
|---|---|---|---|
| Prueba de emisiones fugitivas | 4137 kPag, 260 grados, 1510 ciclos mecánicos | Fuga estática Menor o igual a 100 ppmv | 6 dias |
| Prueba de corrosión ambiental | Esfuerzo de compresión de 30 MPa, agua desmineralizada | Evaluación de la corrosión superficial. | 28 dias |
| Prueba de corrosión a alta-temperatura | 149 grados, 45 bar, agua desmineralizada | Evaluación de la corrosión superficial. | 35 dias |
| Prueba de material de embalaje | Pérdida de peso, densidad, contenido de lubricante, etc. | Las propiedades del material cumplen con los requisitos. | Según pruebas específicas |
Requisitos técnicos para pruebas de emisiones fugitivas
Las pruebas de emisiones fugitivas son el contenido principal de la norma API 622, que evalúa el rendimiento de sellado del sistema de empaque mediante la simulación de condiciones operativas reales. El aparato de prueba utiliza un vástago de prueba montado horizontalmente para simular el entorno de trabajo de una caja de empaquetadura de válvula típica.
Requisitos de especificación del aparato de prueba
La norma especifica dos tamaños de aparatos de prueba: el aparato de prueba de empaque de 1/8 de pulgada y el aparato de prueba de empaque de 1/4 de pulgada. Los requisitos dimensionales clave son los siguientes:
| Parámetro | Aparato de embalaje de 1/8 de pulgada | Aparato de embalaje de 1/4 de pulgada |
|---|---|---|
| Diámetro del vástago | 11,05-11,1 milímetros | 25,2-25,4 milímetros |
| Diámetro del prensaestopas | 17,46-17,52 milímetros | 38,1-38,35 milímetros |
| Rugosidad de la superficie del tallo | 0,40-0,80 µm Ra | 0,40-0,80 µm Ra |
| Profundidad del prensaestopas | 19,05 mm ± 1,57 mm | 34,9 mm ± 1,57 mm |
Procedimiento de prueba y requisitos de ciclismo
El procedimiento de prueba incluye 1510 ciclos mecánicos y 5 ciclos térmicos, utilizando gas metano seco con una pureza no inferior al 97% como medio de prueba. La presión de prueba oscila entre 0 y 4137 kPag (0-600 psig) y la temperatura oscila entre temperatura ambiente y 260 grados (500 grados F).
Los requisitos de ciclado mecánico varían según el tipo de movimiento del vástago:
Vástago ascendente: velocidad de 3-5 mm/s, carrera determinada según las especificaciones del empaque
Vástago giratorio: velocidad de 10-15 grados/s, ángulo de rotación de 90 grados ±5 grados
Vástago ascendente-y-giratorio: combinación de ambos movimientos
Requisitos técnicos para pruebas de corrosión
Las pruebas de corrosión evalúan el efecto de corrosión del empaque en los materiales del vástago, e incluyen dos partes: pruebas de corrosión a temperatura ambiente y pruebas de corrosión a alta-temperatura.
Pruebas de corrosión a temperatura ambiente
La prueba se realiza a 22 grados ± 11 grados durante 28 días. El aparato de prueba utiliza un dispositivo de compresión para aplicar una tensión de compresión de 30 MPa ± 0,69 MPa entre la empaquetadura y las muestras de metal. Las muestras de embalaje deben remojarse en agua desmineralizada durante 24 horas antes de realizar la prueba.
Pruebas de corrosión a alta-temperatura
La prueba de alta-temperatura se realiza a 149 grados ± 17 grados y 45 bar ± 2,25 bar durante 35 días. El aparato de prueba está fabricado de acero al carbono y equipado con elementos calefactores eléctricos o mantas calefactoras.
Requisitos del informe de prueba de corrosión
El informe de la prueba de corrosión debe incluir lo siguiente:
Micrografías de cada muestra con aumentos de 100x y 200x.
Un informe descriptivo sobre el grado de picaduras del tallo, evaluado en incrementos del 10% del área de superficie.
Un informe descriptivo sobre el grado de adherencia, evaluado en incrementos del 10% de la superficie.
Requisitos técnicos para pruebas de materiales de embalaje
Las pruebas del material de empaque evalúan las propiedades fisicoquímicas básicas del empaque, incluidos indicadores como pérdida de peso, densidad, contenido de lubricante y lixiviables.
Prueba de pérdida de peso del anillo de empaque de grafito
La prueba utiliza un método de calentamiento gradual, comenzando desde 150 grados, aumentando en incrementos de 56 grados (100 grados F) hasta 538 grados (1000 grados F) y finalmente manteniéndose a 593 grados (1100 grados F) durante 24 horas. Los cambios de peso se miden después de que se mantenga cada etapa de temperatura durante 1 hora.
Determinación de la densidad
Las empaquetaduras trenzadas y los anillos de empaquetadura moldeados utilizan diferentes métodos de cálculo de volumen:
Embalaje trenzado: volumen=longitud mediana × ancho × espesor
Anillo de empaquetadura moldeado: volumen=π × (diámetro exterior² - diámetro interior²) × espesor del anillo / 4
Determinación del contenido de lubricante
Para determinar el contenido de lubricante húmedo se utiliza el método de extracción Soxhlet, utilizando diclorometano como solvente, con un tiempo de extracción de aproximadamente 16 horas. El contenido de PTFE se calcula determinando el contenido de flúor total y dividiéndolo por un coeficiente de referencia de 0,76.
Requisitos de calibración y equipos de prueba
API 622 impone requisitos estrictos sobre el rendimiento y la calibración de los equipos de prueba para garantizar la precisión y comparabilidad de los resultados de las pruebas.
Requisitos del equipo de detección de fugas
Se debe utilizar un analizador de vapores orgánicos con función de ionización de llama. Los requisitos de desempeño incluyen:
Repetibilidad máxima: ±2,0 ppmv dentro del rango de 0 a 100 ppmv
Nivel mínimo de detección: menor o igual a 1,0 ppmv
Tiempo máximo de respuesta: 15 segundos (de 0 ppmv a 100 ppmv)
Tiempo máximo de recuperación: 10 segundos (volviendo al 10% del valor inicial)
Caudal de muestreo: 0,25-1,5 l/min
Requisitos de calibración
El equipo de detección de fugas debe calibrarse diariamente utilizando estándares de fugas de metal/cerámica porosos o sinterizados. Los estándares de calibración deben estar dentro de un rango de caudal de metano de 0,050 ml/min a 0,100 ml/min, y la verificación de la calibración debe realizarse al menos una vez al año.
Requisitos de calificación y recertificación de embalaje
Según el Capítulo 7 de la norma, cualquier cambio en el diseño del sistema de empaque requiere una recertificación, que incluye, entre otros:
Cambios en los materiales de embalaje/sello
Cambios en los fabricantes de empaques/sellos
Cambios en modelos de empaque/sello
Cambios en los lugares de fabricación de embalajes.
Este requisito garantiza la consistencia y confiabilidad del desempeño del empaque, evitando que cambios no verificados afecten el desempeño del sellado en aplicaciones prácticas.
Requisitos de informes y gestión de documentos
Un informe de embalaje API 622 aceptable debe incluir los formularios especificados en el Anexo B:
Informe de prueba de emisiones fugitivas (Tabla B.1) - fuga estática que no exceda 100 ppmv y sin ajuste del sello del vástago
Complete las hojas de datos de pruebas de corrosión a temperatura ambiente y alta-temperatura (tablas B.2 y B.3).
Hoja de datos de prueba de material completa (Tabla B.4)
Todos los registros de pruebas deben ser completos, precisos y rastreables. Las instalaciones de prueba deben mantener registros actualizados de la calibración del equipo de prueba.
Recomendaciones de implementación estándar y mejores prácticas
Con base en los requisitos técnicos del estándar API 622, se proponen las siguientes recomendaciones de implementación:
Recomendaciones para la selección de embalaje
Al seleccionar empaquetaduras de válvulas, se debe dar prioridad a los productos que hayan pasado la certificación API 622. Una empaquetadura probada con una sección transversal-de 3,2 mm (1/8 de pulgada) puede certificar todas-secciones transversales de 3,2 mm a 6,3 mm, mientras que una empaquetadura probada con una sección transversal-de 6,3 mm (1/4 de pulgada) puede certificar todas-secciones transversales de 6,3 mm y superiores.
Desarrollo del plan de prueba
Se recomienda desarrollar un plan de prueba detallado, que incluya:
Objetivos de prueba claros y criterios de aceptación.
Selección de un laboratorio de pruebas adecuado
Garantizar la representatividad y trazabilidad de las muestras de prueba.
Establecer un sistema completo de gestión de documentos.
Consideraciones prácticas de aplicación
Aunque API 622 proporciona métodos de prueba estandarizados, aún es necesario considerar lo siguiente en aplicaciones prácticas:
Las condiciones de funcionamiento reales pueden diferir de las condiciones de prueba.
La calidad de la instalación del embalaje tiene un impacto significativo en el rendimiento.
La necesidad de mantenimiento e inspección regulares.
Requisitos de capacitación y calificación del operador
Válvula API 622 en stock
