Przewodnik po doborze zaworów bezpieczeństwa i zaworów bezpieczeństwa ciśnieniowych (PSV) dla przemysłu chemicznego | Ochrona przed nadciśnieniem w przypadku gazu ziemnego, rurociągów oraz reaktorów

Przemysł chemiczny wykorzystuje medium łatwopalne, wybuchowe, korozyjne oraz o wysokim stopniu ryzyka, takie jak gaz ziemny, surowce chemiczne oraz rozpuszczalniki stosowane w reakcjach. Ochrona przed nadciśnieniem reaktorów, rurociągów transportowych oraz zbiorników magazynowych zależy w pełni od niezawodnych systemów zaworów odpowietrzających (PSV) oraz zaworów membranowych. Dla inżynierów i zakupowych zakładów chemicznych wybór odpornych na wybuch, szczelnych oraz odpornych na korozję zaworów bezpieczeństwa ciśnieniowych (PSV) stanowi podstawową gwarancję bezpiecznej produkcji w zakładzie.

Dane branżowe wskazują, że 38% wypadków związanych z bezpieczeństwem na zakładach chemicznych, w których zaangażowane jest wyposażenie ciśnieniowe, wynika z nieodpowiedniego doboru zaworów bezpieczeństwa i błędnej konfiguracji ciśnienia odniesienia, szczególnie w warunkach pracy przewodów gazowych i reaktorów próżniowych.

1. Zastosowanie ciśnienia manometrycznego i bezwzględnego na zakładach chemicznych

W większości rurociągów produkcyjnych chemicznych, systemów przesyłu gazu ziemnego oraz kotłów reakcyjnych działających w warunkach ciśnienia atmosferycznego jako standardowe ciśnienie nastawy zaworów bezpieczeństwa z napędem sprężynowym stosuje się ciśnienie manometryczne. W przypadkach destylacji próżniowej, reakcji przy ciśnieniu ujemnym oraz reakcji termodynamicznych w niskich temperaturach konieczne jest stosowanie ciśnienia bezwzględnego w celu dokładnych obliczeń, aby uniknąć awarii ochrony systemów podciśnieniowych.

Przypadki zastosowania systemów próżniowych chemicznych dowodzą, że przy nadciśnieniu -0,08 MPa ciśnienie bezwzględne wynosi 0,02 MPa. Tylko po potwierdzeniu rzeczywistej wartości ciśnienia bezwzględnego można dobrać odpowiedni zawór pękający oraz odporny na próżnię zawór bezpieczeństwa ciśnieniowego (PSV), aby zapobiec uszkodzeniom sprzętu spowodowanym implozją.

2. Standard dopasowania jednostek ciśnienia stosowanych w przemyśle chemicznym

W projektach chemicznych często występuje współpraca międzynarodowa, a zawory zgodne z różnymi standardami są stosowane razem. Jednolita konwersja jednostek jest niezbędna do prawidłowego doboru zaworów:

• Niskociśnieniowy gaz ziemny w rurociągach: 0,1–0,5 MPa (14,5–72,5 psi), pasuje do typowego zamkniętego zaworu bezpieczeństwa ciśnieniowego

• Średniociśnieniowy reaktor chemiczny: 1,0–2,0 MPa (145–290 psi), odpowiedni dla głównego zaworu bezpieczeństwa ciśnieniowego o podwyższonej odporności na ciśnienie

• Wysokociśnieniowy zbiornik chemiczny: 5,0 MPa i wyższe, indywidualnie zaprojektowany wzmocniony zawór bezpieczeństwa ciśnieniowy (PSV)

3. Wyłącznie dedykowane rozwiązania zaworowe dla zastosowań chemicznych i gazów ziemnych

Kierując się palnymi, wybuchowymi i korozyjnymi cechami przemysłu chemicznego oraz przemysłu gazu ziemnego, produkty zaworów dostosowane do konkretnych zastosowań firmy Xiazhao Valve rozwiązały problemy tradycyjnych zaworów, takie jak łatwa korozja, uszkodzenie narażonej sprężyny oraz słaba odporność na wybuch.

• Zawór bezpieczeństwa kątowy zamknięty: cała konstrukcja jest całkowicie zamknięta, bez wystającej sprężyny; skutecznie zapobiega korozji spowodowanej gazami chemicznymi oraz erozji przez medium gazu ziemnego; przeznaczony specjalnie do rurociągów przesyłowych gazu ziemnego i rurociągów procesowych w przemyśle chemicznym.

• Zawór z dyskiem pęknięciowym: współpracuje z zaworem bezpieczeństwa ciśnieniowego (PSV), tworząc dwustopniowy system ochrony przed nadciśnieniem; stosowany w wysokiego ryzyka kotłach reakcyjnych chemicznych; charakteryzuje się szybką ulgią ciśnienia i wysokim współczynnikiem bezpieczeństwa.

• Bezpieczny w przypadku pożaru wynik: Stosowany w zbiornikach do przechowywania łatwopalnych cieczy chemicznych oraz w rurociągach terminali LNG; zapewnia awaryjną ulgę ciśnienia w przypadku pożaru oraz ochronę przeciwprzeciekową.

• Zawór redukcyjny ciśnienia dla silnika i zawór bezpieczeństwa zbiornika propanowego: zaprojektowany specjalnie do urządzeń pomocniczych do przechowywania gazów chemicznych, charakteryzuje się stabilną wydajnością ograniczania ciśnienia.

4. Kluczowe wskazówki dotyczące doboru zaworów chemicznych

Urządzenia chemiczne muszą być oznaczone symbolem G (ciśnienie manometryczne) lub A (ciśnienie bezwzględne) przy zamówieniu zaworu bezpieczeństwa przeciwprzeciskowego (PSV). Urządzenia próżniowe i podciśnieniowe wymagają kalibracji ciśnienia bezwzględnego, podczas gdy standardowe przewody pod nadciśnieniem oraz instalacje gazowe naturalnego stosują standard ciśnienia manometrycznego. Ponadto należy unikać nieoficjalnej jednostki „kg” w raportach inspekcyjnych urządzeń chemicznych oraz na tabliczkach znamionowych zaworów, aby spełnić międzynarodowe normy audytu bezpieczeństwa.