یکی از الزامات در خرید تجهیزات و ساخت برای دانش جویان حوزه نفت و گاز و مامورین خرید این مدل از تجهیزات صعتی شناخت استاندارد های مرتبط با این محصولات است. چرا که اشتباه در درک این مدل از قوانین پاپینگ می تواند منجر به آسیب و افزایش هزینه ها شود . در این مقاله به سراغ یکی دیگر از استاندارد های مهم شیرآلات صنعتی می رویم. و در مورد استاندارد API 600 یک بررسی کامل شامل الزامات فنی شیر کشویی فولادی در صنایع نفت و گاز خواهیم پرداخت.
استاندارد API 600 چیست و چه کاربردی دارد؟
استاندارد API 600 یکی از مهمترین استانداردهای منتشرشده توسط مؤسسه نفت آمریکا (American Petroleum Institute) است که الزامات طراحی، ساخت، مواد، تست و بازرسی شیرهای کشویی فولادی (Steel Gate Valve) با درپوش پیچشده (Bolted Bonnet) را مشخص میکند. این استاندارد بهطور ویژه برای سرویسهای فشار بالا و دمای بالا در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاهی تدوین شده است.
در تجربههای فنی پروژههای پالایشگاهی، زمانی که سیال شامل هیدروکربنهای داغ یا بخار با فشار بالا باشد، استفاده از شیر کشویی مطابق API 600 به دلیل ضخامت بدنه بیشتر و الزامات سختگیرانه ساخت، ایمنی سیستم را به شکل قابل توجهی افزایش میدهد. برخلاف شیرهای عمومی، طراحی در API 600 بر پایه استحکام مکانیکی و تحمل شرایط سخت فرآیندی انجام شده است.
دامنه کاربرد استاندارد API 600 در صنایع
API 600 مخصوص شیرهای کشویی فولادی در سایزهای متوسط تا بزرگ است و معمولاً در خطوط اصلی فرآیندی مورد استفاده قرار میگیرد. این استاندارد در پالایشگاهها، واحدهای فرآورش گاز، خطوط بخار نیروگاهی و سیستمهای انتقال سیالات داغ کاربرد گسترده دارد.
در پروژههای EPC نفت و گاز، معمولاً برای خطوطی که دمای آنها بالای 200 درجه سانتیگراد است و فشار کاری بالایی دارند، مشخصات فنی (Datasheet) به صراحت API 600 را الزام میکند. این موضوع نشاندهنده سطح اعتماد صنعتی به این استاندارد است.
همچنین این شیرها در کنار سایر انواع شیرآلات صنعتی در سیستمهای بحرانی نصب میشوند و نقش کلیدی در ایزولاسیون کامل خط دارند.
الزامات طراحی شیر صنعتی طبق API 600
طراحی شیر های مطابق API 600 باید بر اساس الزامات فشار و دما طبق ASME B16.34 انجام شود. بدنه شیر دارای ضخامت مشخصی است که توان تحمل تنشهای مکانیکی و حرارتی را داشته باشد. اتصال درپوش (Bonnet) معمولاً به صورت پیچ و مهرهای طراحی میشود تا امکان تعمیرات فراهم باشد.
در تجربه میدانی، یکی از تفاوتهای مهم شیرهای API 600 با مدلهای سبکتر، وزن بالاتر و ساختار مقاومتر آنهاست. این افزایش وزن ناشی از ضخامت بیشتر بدنه و استفاده از فولاد فورج یا ریختهگریشده با کیفیت بالا است.
همچنین طراحی Stem، سیتها و گیت باید مطابق تلرانسهای دقیق استاندارد باشد تا نشتی داخلی به حداقل برسد.
متریالهای مورد تایید در استاندارد API 600
متریال بدنه و اجزای داخلی باید مطابق استانداردهای ASTM انتخاب شوند. رایجترین متریالها عبارتاند از:
- ASTM A216 WCB (فولاد کربنی)
- ASTM A217 WC6 / WC9 (فولاد آلیاژی)
- ASTM A351 CF8 / CF8M (استنلس استیل)
انتخاب متریال وابسته به نوع سیال، دمای کاری و شرایط خورندگی است. برای مثال در سرویس بخار فوق داغ، استفاده از فولاد آلیاژی WC9 توصیه میشود.
در مقابل، برای کاربردهای آبرسانی شهری معمولاً از شیرهای چدنی استفاده میشود که تحت استانداردهای متفاوتی تولید میشوند و مناسب شرایط فشار و دمای بالا نیستند.
کلاسهای فشاری (Pressure Class) در API 600
شیرهای API 600 در کلاسهای فشاری مختلف از Class 150 تا Class 2500 تولید میشوند. این کلاسها نشاندهنده توان تحمل فشار در دمای مشخص هستند.
در پروژههای گاز ترش (Sour Service)، انتخاب کلاس فشاری اشتباه میتواند باعث کاهش عمر شیر شود. بنابراین تطابق دقیق کلاس فشار با شرایط فرآیندی اهمیت حیاتی دارد.
تفاوت API 600 با API 602 و API 6D
API 600: مخصوص Gate Valve فولادی سایز متوسط و بزرگ
API 602: مخصوص شیرهای کوچکتر فورجشده
API 6D: مخصوص ولوهای خطوط انتقال (Pipeline Valves)
در پروژههای خط لوله طولانی، معمولاً API 6D انتخاب میشود، اما در واحدهای فرآیندی پالایشگاه، API 600 رایجتر است.
| مشخصه | مقدار متداول |
|---|---|
| نوع شیر | Gate Valve |
| استاندارد طراحی | API 600 |
| تست و بازرسی | API 598 |
| فشار اسمی | Class 150 – 2500 |
| سایز | 2 تا 48 اینچ |
| متریال بدنه | WCB, WC6, CF8, CF8M |
| نوع اتصال | Flanged / Butt Weld |
کاربرد عملی شیر کشویی API 600 در پروژههای صنعتی
این شیرها در خطوط اصلی فرآیندی برای قطع و وصل کامل جریان استفاده میشوند. به دلیل طراحی گیت، افت فشار در حالت باز حداقلی است. در تجربههای صنعتی، برای خطوط بخار فشار بالا، API 600 یکی از انتخابهای استاندارد مهندسان پایپینگ است.
اگر به دنبال بررسی انواع مختلف شیر کشویی صنعتی هستید، مدلهای مطابق API 600 معمولاً در رده Heavy Duty طبقهبندی میشوند.
راهنمای انتخاب و خرید شیر کشویی API 600
در هنگام خرید باید به موارد زیر توجه کرد:
- کلاس فشاری
- جنس بدنه
- نوع اتصال (فلنجی یا جوشی)
- شرایط دمایی
- نیاز به استانداردهای تکمیلی مانند NACE
خریداران صنعتی معمولاً در مشخصات فنی پروژه به صراحت API 600 را درج میکنند تا از کیفیت ساخت اطمینان حاصل شود.
کاربردهای اصلی
- پالایشگاهها
- خطوط بخار فشار بالا
- واحدهای فرآیندی پتروشیمی
- نیروگاهها
سوالات متداول (FAQ)
API 600 مربوط به چه نوع شیری است؟
مربوط به شیر کشویی فولادی با درپوش پیچشده است.
آیا API 600 برای شیرهای چدنی کاربرد دارد؟
خیر، این استاندارد مخصوص شیرهای فولادی است.
تفاوت API 600 و API 602 چیست؟
API 602 برای شیرهای سایز کوچک فورجشده استفاده میشود.
آیا تست API 600 جداگانه است؟
تستها طبق API 598 انجام میشوند اما الزامات در API 600 ذکر شدهاند.