Từ thiết kế đến sản xuất: Quy trình sản xuất van API 6A Gate được tiết lộ

1. Điểm chính của Van cổng API 6A thiết kế
Tiêu chuẩn API 6A được xây dựng cho các van áp suất cao trong ngành dầu khí. Các khía cạnh sau đây nên được tập trung vào trong giai đoạn thiết kế:
Lựa chọn vật chất
Sự lựa chọn vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và an toàn của van. Các van API 6A thường sử dụng thép hợp kim cường độ cao (như A105, A182 F22, v.v.) vì sức mạnh cơ học và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của chúng. Các loại vật liệu khác nhau có thể được sử dụng trong các điều kiện làm việc khác nhau. Ví dụ, các vật liệu có hàm lượng niken cao hơn trong hợp kim được chọn trong môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao để cải thiện khả năng chống ăn mòn. Ngoài ra, vật liệu phải đáp ứng tiêu chuẩn kháng với Ăn mòn hydro sunfua (H2S) để ngăn chặn sự cố sớm của van.
Thiết kế kết cấu
Van cổng API 6A chủ yếu áp dụng cấu trúc thẳng. Thiết kế tập trung vào việc giảm thiểu điện trở chất lỏng trong khi đảm bảo mở và đóng van trơn tru. Cơ thể van và thiết kế nắp ca-pô phải đảm bảo đủ độ dày và cường độ để tránh biến dạng hoặc vỡ trong điều kiện áp suất cao. Đĩa van thường được thiết kế theo hình nêm hoặc hình dạng phẳng để tạo điều kiện cho việc niêm phong và mài mòn. Thân van được luồn để đảm bảo tính ổn định của việc truyền và độ nhạy của hoạt động.
Hệ thống niêm phong
Hiệu suất niêm phong là cốt lõi của thiết kế van API 6A. Thiết kế niêm phong kép được thông qua, con dấu bên ngoài ngăn chặn sự rò rỉ của môi trường và con dấu bên trong đảm bảo rằng kênh chất lỏng được phân lập hoàn toàn. Vật liệu niêm phong được chọn từ các con dấu polymer hoặc kim loại kháng nhiệt độ cao và ăn mòn, chẳng hạn như fluororubber (FKM), polytetrafluoroetylen (PTFE) và than chì linh hoạt, để đáp ứng các yêu cầu của điều kiện làm việc khắc nghiệt. Đồng thời, bề mặt niêm phong được làm cứng, chẳng hạn như mạ nitrid hoặc mạ crôm cứng, để cải thiện khả năng chống mài mòn.
Mức áp lực
Tiêu chuẩn API 6A chia mức áp suất thành nhiều loại, chẳng hạn như 2000psi, 5000psi, 10000psi và thậm chí cao hơn. Khi thiết kế, mức áp suất của van được xác định theo các yêu cầu ứng dụng. Mức áp suất càng cao, các yêu cầu càng nghiêm ngặt về cấu trúc và vật liệu của van. Thiết kế cần xem xét các tác động toàn diện của các đặc tính áp suất, nhiệt độ và chất lỏng trên van để đảm bảo hoạt động an toàn.

2. Dòng chảy quy trình sản xuất chính
Việc sản xuất van cổng API 6A bao gồm nhiều quy trình và mỗi bước phải được kiểm soát nghiêm ngặt để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng các tiêu chuẩn cao.
Kiểm tra và chuẩn bị nguyên liệu thô
Trước khi sản xuất, hãy chọn đúng thép hợp kim đáp ứng tiêu chuẩn API 6A. Xác nhận rằng hiệu suất vật liệu đáp ứng tiêu chuẩn thông qua phân tích quang phổ, phát hiện thành phần hóa học và kiểm tra tính chất cơ học (như độ bền kéo và kiểm tra độ bền tác động). Phát hiện kích thước và khiếm khuyết bề mặt của nguyên liệu thô để đảm bảo rằng không có rủi ro chất lượng như vết nứt và vùi.
Rèn và đúc
Các bộ phận chính như thân van và đĩa van thường được rèn để có được mật độ kim loại và tính chất cơ học cao hơn. Quá trình rèn cần kiểm soát nhiệt độ và áp suất để ngăn các hạt kim loại quá lớn. Một số bộ phận có hình dạng phức tạp có thể sử dụng công nghệ đúc chính xác và việc đúc có độ chính xác cao có thể đạt được thông qua các khuôn mẫu tiên tiến và các quy trình luyện kim để đảm bảo độ chính xác và mật độ bên trong kích thước.
Gia công
Các công cụ máy CNC được sử dụng để cắt chính xác trong giai đoạn xử lý, bao gồm quay, phay, khoan, mài và các quy trình khác. Tập trung vào việc kiểm soát dung sai kích thước và độ nhám bề mặt của các bộ phận để đảm bảo sự phù hợp gần giữa các bộ phận, đặc biệt là thân van, ghế van và bề mặt niêm phong. Trong quá trình xử lý, cũng cần phải chú ý đến việc loại bỏ căng thẳng nội bộ và tránh biến dạng. Các bộ phận phức tạp có thể sử dụng các trung tâm gia công đa trục để hoàn thành xử lý khó khăn.
Điều trị nhiệt
Xử lý nhiệt là một liên kết chính trong việc cải thiện các tính chất cơ học của van. Các quy trình phổ biến bao gồm dập tắt, ủ, bình thường hóa, v.v. thông qua xử lý nhiệt, độ cứng, sức mạnh và độ bền của vật liệu được cải thiện, và khả năng chống mài mòn và sức đề kháng mệt mỏi được tăng cường. Các thông số xử lý nhiệt (nhiệt độ, thời gian, phương pháp làm mát) được xây dựng chặt chẽ theo loại vật liệu và mục đích của van để đảm bảo cấu trúc bên trong đồng đều và ổn định.
Xử lý bề mặt
Để cải thiện khả năng chống ăn mòn của van, bề mặt của thân van và đĩa van thường được xử lý chống ăn mòn. Các quy trình phổ biến bao gồm làm chảy cát và loại bỏ rỉ sét, lớp phủ nhựa epoxy, mạ kẽm, mạ niken, mạ crôm, v.v. cho bề mặt niêm phong, xử lý cứng như nitriding, cacbonizing hoặc làm cứng laser cũng có thể được thực hiện để cải thiện khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn và kéo dài tuổi thọ.
Lắp ráp van
Quá trình lắp ráp được thực hiện trong một môi trường sạch sẽ và không có bụi để đảm bảo rằng các vật liệu và các bộ phận niêm phong không bị ô nhiễm. Trong quá trình lắp ráp, các quy định quy trình được tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo rằng các thành phần chính như thân van, đĩa van và vòng niêm phong được định vị chính xác. Sau khi lắp ráp, van được gỡ lỗi để đảm bảo mở và đóng và niêm phong chặt chẽ.
Kiểm tra hiệu suất
Kiểm tra hiệu suất là một phần quan trọng trong việc thử nghiệm chất lượng sản xuất của van. Bao gồm:
Kiểm tra dấu ấn: Phát hiện xem các bề mặt niêm phong bên trong và bên ngoài có bị rò rỉ thông qua kiểm tra áp lực hay không.
Kiểm tra áp suất: Mô phỏng các điều kiện làm việc thực tế để kiểm tra van với áp suất nước hoặc áp suất không khí để xác minh cường độ của thân van và nắp van.
Kiểm tra chức năng: Mở nhiều lần và đóng van để kiểm tra xem van có di chuyển trơn tru hay không và xác nhận tính ổn định của hiệu suất cơ học.
Kết quả kiểm tra phải đáp ứng các yêu cầu liên quan của tiêu chuẩn API 6A và tất cả các bản ghi dữ liệu được lưu trữ.

3. Kiểm soát và chứng nhận chất lượng
Sản xuất van API 6A Gate thực hiện một hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và có các quy trình được tiêu chuẩn hóa từ việc mua sắm, sản xuất và xử lý vật liệu đến kiểm tra cuối cùng:
Thử nghiệm không phá hủy (NDT): Thử nghiệm siêu âm (UT), Thử nghiệm X quang (RT), Thử nghiệm hạt từ tính (MT) và các công nghệ khác được sử dụng để phát hiện các khiếm khuyết hàn và ma trận.
Đo kích thước: Sử dụng các thiết bị chính xác cao như máy đo ba tọa độ (CMM) để đảm bảo rằng các kích thước chính đáp ứng các bản vẽ thiết kế.
Kiểm tra hiệu suất áp suất và niêm phong: Thực hiện theo các quy trình tiêu chuẩn để đảm bảo rằng van có khả năng chống áp suất và niêm phong.
Trình độ chứng nhận: Các nhà sản xuất phải vượt qua chứng nhận chính thức API và có được giấy phép sản xuất API 6A (giấy phép đơn sắc) để tăng cường sự công nhận của ngành về sản phẩm và thương hiệu.