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실제로 제어 밸브 누출이 의미하는 것
제어 밸브 누출 등급은 데이터 시트 하단에 있는 작은 메모처럼 보이지만 측정 가능한 허용 조건, 즉 밸브가 완전히 닫혔을 때 밸브를 통과할 수 있는 유체의 양을 정의합니다. 가장 널리 참조되는 표준인 ANSI/FCI 70-2는 시트 누출을 테스트되지 않은 설계 조건부터 기밀 차단까지 6가지 등급으로 나눕니다. IEC 60534-4는 동일한 논리를 따르므로 용어는 국제 프로젝트에서 일관성을 유지합니다. 잘못된 클래스가 지정되면 결과적으로 밸브 가격이 너무 비싸거나, 시트를 통해 제품이 손실되거나, 밸브가 공장 승인 테스트에 실패하게 됩니다. 따라서 구매 주문을 하기 전에 프로세스 압력, 유체 특성 및 차단 의무를 기준으로 모든 누출 등급을 확인해야 합니다.
ANSI/FCI 70-2 누출 등급 I~VI
FCI 70-2는 제어 밸브에 대한 6가지 시트 누출 등급을 정의합니다. 아래 표에는 가장 느슨한 성능 수준부터 가장 엄격한 성능 수준까지 요약되어 있습니다. 클래스 II~IV의 경우 허용 누출은 정격 밸브 용량(정격 이동 및 기준 압력 강하에서 밸브를 통과하는 유량)의 백분율로 표시됩니다. 정격용량은 밸브의 유량계수에 따라 결정되므로, 표를 정확하게 해석하기 위해서는 밸브 Cv를 계산하고 적용하는 방법을 알아야 합니다.
| 수업 | 허용누설 | 좌석 구성 | 일반적인 서비스 |
|---|---|---|---|
| I | 누출 테스트가 필요하지 않습니다. | 금속 대 금속 | 구조적 무결성, 차단 보장 없음 |
| II | 정격 밸브 용량의 0.5% | 금속 대 금속 | 중간 차단 기능을 갖춘 일반 산업 서비스 |
| III | 정격 밸브 용량의 0.1% | 금속 대 금속 | 부드러운 부품 없이 개선된 금속 시트 |
| IV | 정격 밸브 용량의 0.01% | 금속 대 금속 | 표준 금속 시트 제어 밸브 듀티 |
| V | 5×10 -4 psi 차동당 포트 직경 인치당 mL/min | 금속, 랩형 또는 밀착형 | 고압 가스 및 중요 공정 |
| VI | 0.15 ~ 6.6 mL/min, 포트 크기에 따라 다름 | 소프트 시트(PTFE, EPDM, PEEK) | 가스 및 깨끗한 액체에 대한 완벽한 차단 |
클래스 V는 용량 기반 클래스보다 의도적으로 더 엄격합니다. 그 한계는 용량의 백분율이 아니라 차압 psi당 포트 직경 인치당 고정된 체적 비율입니다. 클래스 VI는 포트 직경에 따라 제한이 설정된 직접 볼륨으로 평가됩니다.
각 누출 등급이 서비스에서 의미하는 것
금속 장착 클래스: II ~ V
클래스 II는 금속 시트 밸브에 대한 일반적인 산업 표준입니다. 이는 밸브가 닫히는 것을 실질적으로 보장하지만 단단히 닫히는 것은 아닙니다. 클래스 III은 더 나은 표면 마감과 더 단단한 피팅 부품으로 시팅을 개선하는 반면, 클래스 IV는 금속 시트 제어 밸브의 주요 사양입니다. 겹쳐진 시트와 세심한 정렬을 통해 클래스 IV는 눈에 띄는 누출 없이 공장 테스트를 통과할 수 있지만 서비스 중에는 허용되어야 하는 작은 누출이 허용됩니다. 클래스 V는 유체가 가치 있는 가스, 위험한 가스인 경우 또는 높은 차압에도 불구하고 시트 누출을 최소화해야 하는 경우에 사용됩니다. 클래스 V 밸브를 이러한 상태로 유지하려면 정밀 연삭, 안정적인 배관 부하, 금속 씰링 표면을 압축할 수 있는 충분한 추력을 갖춘 강력한 액추에이터가 필요합니다.
소프트 시트 클래스: 완벽한 차단
클래스 VI는 버블 타이트 클래스입니다. 이는 PTFE, EPDM, FKM 또는 PEEK와 같은 부드러운 시트 소재를 사용하여 이루어지며, 이는 폐쇄력에 따라 약간 변형되고 시트 불규칙성을 채웁니다. 재료가 금속 상대면보다 부드럽기 때문에 밸브는 광범위한 래핑 없이는 금속 대 금속 시트가 도달할 수 없는 누출 수준에 도달할 수 있습니다. 클래스 VI는 유체가 시트 침식을 방지할 만큼 충분히 깨끗한 가스 격리, 깨끗한 물 및 공정 시스템에서 일반적입니다.
적당한 압력에서 단단한 폐쇄가 필요한 물, HVAC 또는 화재 방지 응용 분야의 경우 부드럽게 밀봉된 웨이퍼 버터플라이 밸브 EPDM 시트를 사용하면 클래스 VI 성능을 직접적이고 경제적으로 얻을 수 있습니다. 유체가 부식성인 경우, PTFE 시트 스테인레스 스틸 플랜지 볼 밸브 겹쳐진 금속 대 금속 쌍에 의존하지 않고도 동일한 기밀 폐쇄를 제공합니다.
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누출 등급은 테스트 조건이 정의된 경우에만 의미가 있습니다. FCI 70-2 및 IEC 60534-4는 각 등급에 대한 테스트 매체, 테스트 압력, 온도 범위 및 허용 가능한 누출을 지정합니다. 일반적인 공장 절차는 아래 순서를 따릅니다.
- 밸브를 완전히 닫힌 위치에 놓고 시험 매체를 상류 측에 연결합니다.
- 지정된 압력차를 적용하고 압력이 안정되도록 하십시오.
- 측정하기 전에 부드러운 시트나 금속 밀봉 표면이 안정된 온도에 도달하도록 하십시오.
- 지정된 테스트 기간 동안 누출 흐름을 수집하거나 클래스 VI에 대한 거품을 계산합니다.
- 클래스 I의 경우 누출이 측정되지 않습니다. 요구 사항은 구조 설계로 제한됩니다.
액체 테스트에는 물이나 등유가 일반적이고, 가스 테스트에는 공기나 질소가 일반적입니다. 가스 테스트는 일반적으로 가스 점도가 낮기 때문에 물 테스트보다 더 높은 누출 측정값을 생성하므로 물이 통과하는 밸브는 여전히 가스로 인해 작동하지 않을 수 있습니다. 따라서 클래스 VI는 일반적으로 공기 또는 질소로 검사하고 기포 계수로 평가합니다.
올바른 누출 등급을 선택하는 방법
누출 등급을 선택하는 것은 가장 높은 숫자를 선택하는 것이 아닙니다. 올바른 등급은 밸브가 처리할 내용과 수용할 준비가 되어 있는 실패 비용에 따라 달라집니다. 주요 선택 요소는 다음과 같습니다.
- 차압. 압력이 높을수록 동일한 시트 형상에 대한 누출이 증가하므로 더 엄격한 등급은 더 많은 액추에이터 추력과 결합되어야 합니다.
- 온도. 소프트 시트 재료는 고온에서 밀봉 기능을 상실하므로 뜨거운 증기 또는 열유 서비스에는 일반적으로 금속 시트 클래스 IV 또는 V 설계가 필요합니다.
- 유체 상태. 더러운 유체, 스케일링 또는 공동 현상은 부드러운 시트를 빠르게 손상시킵니다. 클래스 IV는 이러한 서비스에 대해 더 안정적인 경우가 많습니다.
- 안전 및 배출. 가연성, 독성 또는 냄새가 나는 유체는 가장 낮은 실제 누출을 요구하며, 이는 소프트 시트 설계의 경우 클래스 VI, 금속 시트 설계의 경우 클래스 V입니다.
- 유지 관리성. 부드러운 시트는 정기적인 점검을 통해 교체할 수 있지만, 금속 시트는 접지하고 랩핑해야 하므로 가동 중지 시간이 추가됩니다.
새로운 용수 또는 공정 시스템의 기밀 차단을 위해 버터플라이 밸브와 볼 밸브 모두 클래스 VI에 도달할 수 있지만 흐름, 토크 및 설치 요구 사항은 다릅니다. 두 스타일 중 하나를 선택하기 전에 다음 사항을 확인하는 것이 좋습니다. 버터플라이 밸브와 볼 밸브 비교 밸브 스타일을 배관 레이아웃 및 액추에이터 토크와 일치시킵니다.
본체 재질의 압력 성능도 실제 누출 테스트를 제한하므로 제조업체의 주강 밸브의 압력-온도 등급 누출 등급과 함께 검토해야 합니다. 본체 또는 트림이 작동 압력 범위를 처리할 수 없는 경우 종이에 대한 엄격한 등급은 도움이 되지 않습니다.
조달 및 승인: 최종 확인
조달 사양에는 테스트 매체, 테스트 압력, 테스트 기간 및 허용 기준과 함께 누출 등급을 기록합니다. 테스트 조건이 없는 클래스 라벨은 단지 설계 의도일 뿐입니다. 공장 테스트 보고서를 요구하고 설치 전에 액추에이터, 스템 및 시트가 호환되는지 확인하십시오. 실제 사용압력이 시험압력보다 높으면 사용 시 누설량도 높아져 등급이 유지되지 않는 경우가 있습니다. 유지 관리 중에도 동일한 엄격함을 유지하십시오. 시트를 교체하고, 손상된 표면을 가볍게 덮거나, 누출이 시작되면 부드러운 시트를 교체하고, 동일한 테스트 방법으로 수리된 밸브를 검증하십시오. 명시된 누출 등급을 충족하는 밸브는 유지 관리 및 예측이 가능한 구성 요소입니다. 숨겨진 운영 비용이 되지 않는 것입니다.
