EN
Një valvul çlirimi shtypjeje është vija e fundit e mbrojtjes kundër rritjes së shtypjes në enët me shtypje dhe sistemet e tubave. API 520 (Pjesa I dhe Pjesa II) rregullon përcaktimin e madhësisë, përzgjedhjen dhe instalimin e pajisjeve për çlirimin e shtypjes në industrinë e rafinimit të naftës dhe në industritë të ngjashme. API 521 ofron metodologjinë inxhinierike për identifikimin e skenarëve të rritjes së shtypjes dhe projektimin e sistemeve çlirimi. API 526 standardizon sipërfaqet e orificeve, dimensionet dhe vlerat e shtypjes për valve çlirimi shtypjeje prej çeliku me flanxha. Ky artikull, i shkruar për inxhinierë dhe profesionistë të blerjes, përmbledh parimet e përzgjedhjes së shtypjes së vendosur, logjikën e përzgjedhjes së valveve dhe metodën e llogaritjes së kapacitetit çlirues.
Fig. 1 Përshkrimi i prerjes së një valve me shpiralë konvencionale lulësia vlerë — montimi i ulëses, diskut dhe tërësisë së shiritit
1. Ekipimet që kërkojnë mbrojtje kundër rritjes së shtypjes
API 521 kërkon mbrojtje kundër rritjes së shtypjes për enët e shtypjes, ndërruesit e nxehtësisë, ngrohësit me djegie dhe çdo seksion tubash që mund të bllokohet nga zgjerimi termik ose ndryshimet e shtypjes nga ana e rrjedhës së sipërme.
Parimi i mbrojtjes së grupit: një valvulë e lirimit mbrotni një grup ekipimesh — ato midis dy valvulave izoluese dhe të nënshtruara të njëjtit burim rritjeje shtypjeje — në vend se secilën enë individualisht. Duhen vlerësuar skenarët e mëposhtëm të rritjes së shtypjes:
- Dalja e bllokuar — mbyllja e një valvule izoluese në rrjedhën e poshtme që bllokon sistemin nën rritje shtypjeje;
- Hyrja e nxehtësisë nga jashtë në kushte zjarri;
- Reaksion kimik i papërkryer ose zgjerimi termik i mesit të mbajtur brenda;
- Humbja e burimeve (ujit të ftohtë, energjisë elektrike ose ajrit të instrumenteve);
- Rritja e shtypjes nga anija e kontrollit të shtypjes në rrjedhën e sipërme për shkak të dështimit të saj.
Në një fabrikë acid sulfurik, konvertori, rezervuari i daljes së ventilatorit të SO₂, kolektori i avullit dhe tamburi i avullit të kazanit të nxehtësisë së humbur me presion mesatar janë objektet kryesore që duhet të mbrohen.
2. Kriteret kryesore të zgjedhjes
Lloji i ventilit: i ngarkuar me shpiricë lulësia vlerë është lloji më i përdorur gjerësisht. API 526 përcakton katërmbëdhjetë shenja standarde të hapjes nga D deri në T (D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, P, Q, R, T), që mbulojnë gjithë gamën e kërkesave të zakonshme për kapacitetin e lirimit. Kur presioni i prapmbrapsur tejkalon 10% të presionit të caktuar, duhet të përzgjidhet një ventil me flluskë të balancuar. Ventilat me udhëzim pilot mund të përshtaten me presion prapmbrapsur më të lartë dhe më të ndryshueshëm dhe janë të përshtatshëm për shërbime të pastra me ΔP të lartë.
Presioni i caktuar: sipas Seksionit VIII të ASME dhe API 520, për rastet jofqinare, presioni maksimal i lirimit është 110% i presionit të projektimit (akumulimi 10%). Për rastet fqinare lejohet 121% (mbishkarkimi 21%).
Kontrolla e shtypjes së kundërt: për një valvulë me shirita konvencionale, një shtypje kundërre e mbi 10% të shtypjes së vendosur zvogëlon ngjitjen dhe kapacitetin e nxjerrjes. Një valvulë me balonë të ekuilibruar përdor një balonë whose sipërfaqe efektive është e barabartë me sipërfaqen e ulëses, duke eliminuar efektin e shtypjes së kundërt mbi shtypjen e vendosur.
Fig. 2 Përshkrimi i prerjes së një valvule me shirita lulësia vlerë — me montimin e balonës
3. Kapaciteti i nxjerrjes dhe përcaktimi i madhësisë së hapjes
Sipërfaqja e grykës së mundësuesit duhet të jetë e përcaktuar për shkallën maksimale të nxjerrjes nën kushtet anormale. API 520 Pjesa I ofron metodat e përcaktimit të madhësisë për rrjedhën e gazit/avullit, të lëngut dhe të rrjedhës së dy fazave.
Shfrytëzimi i gazit/avullit (rrjedhë kritike):
A = (W / (C·Kd·P1·Kb)) × √(T·Z / M)
ku:
- A — sipërfaqja efektive e kërkuar e nxjerrjes;
- W — shkalla e masës së nxjerrjes (kg/h);
- C — koeficienti i gazit, një funksion i raportit të nxehtësisë specifike k;
- Kd — koeficienti efektiv i shkarkimit (0.975 për gaz/avull sipas API 520);
- P1 — presioni i shkarkimit, absolut;
- Kb — faktori i korrigjimit të shtypjes së kundërt;
- T — temperatura e shkarkimit (K);
- Z — faktori i shtypshmërisë;
- M — pesha molekulare e mjedisit.
Shënime llogaritje: çdo burim i papërshtatshëm duhet të identifikohet individualisht. Për një boiler të nxehtësisë së humbur, p.sh., shkarkimi duhet të përfshijë prodhimin maksimal të avullit plus avullimin shtesë që shkaktohet nga nxehtësia e hyrjes së zjarrit; përndryshe, orifisi do të jetë i vogël dhe mbrojtja do të dështojë.
Destinacioni i shkarkimit: API 521 kërkon që mjedise të ndezshme dhe të helmit të drejtohen drejt një flares ose një sistemi të mbyllur mbledhës. Skenarët e shkarkimit që paraqesin rrezik shpërthimi avulli-ajër duhet të adresohen përmes një flares, një sistemi me shtypje të ulët, HIPS ose riprojektimi.
4. Kërkesat për instalim dhe tubacion
Tubat e hyrjes: API 520 Pjesa II kërkon që valvula e sigurisë të vendoset sa më afër ekuipimit të mbrojtur, dhe humbja e shtypjes në tubin e hyrjes nuk duhet të tejkalojë 3% të shtypjes së caktuar ("rregulli i 3%"). Humbsa e tepërt shkakton vibrime ose hapje të vonuar.
Tubat e daljes: tubi i daljes nuk duhet të mbështetet nga trupi i valvulës; ai kërkon mbështetje të pavarur dhe duhet të lejojë zgjerimin termik. Linja e daljes duhet të organizohet për drenerim me gravitet, që të parandalohet grumbullimi i kondensatit që mund të ndikojë në shtypjen e kundërt.
Shumë valvula në një kolektor të përbashkët: kur disa valvula të sigurisë çlirojnë në një kolektor të përbashkët, duhet të vlerësohet shtypja e kundërt e grumbulluar në kolektor mbi performancën e ngjitjes së secilës valvulë.
5. Studimi i rastit në fushë
Një rezervuar për riciklim të H₂SO₄ me përqendrim 98,5% në një fabrikë acidi sulfurik u projektua si "rezervuar atmosferik" dhe nuk u pajis me valvul shkarkimi. Gjatë fillimit të punës, valvula e ngrohjes me avulli pati një rrjedhje, temperatura e acidit në rezervuar rriti, dhe avulli u grumbullua. Shtypja u ngrit për një kohë të shkurtër deri në 0,04 MPa, çka shkaktoi zhbllokimin e ringut të hyrjes së personelit në çatinë e rezervuarit dhe shpërgjimin e acidit sulfurik.
Më pas, sipas kërkesave të API 2000 për ventilim të rezervuarëve atmosferikë dhe me shtypje të ulët, u instalua një montim i kombinuar i valvulës së fryrjes dhe valvulës së shkarkimit, me shtypje të vendosur 0,03 MPa dhe kapacitet shkarkimi i dimensionuar për shkallën maksimale të gjenerimit të avullit.
Pika kryesore: një projektim atmosferik nuk do të thotë se shtypja e tepërt nuk mund të ndodhë kurrë. Ngrohja, reagimet kimike dhe veprimet e gabuara duhet të përfshihen të gjitha në analizën e skenarëve të shtypjes së tepërt.
Përfundim
Logjika e inxhinierisë për valvulat e lirimit mund të përmbledhet si vijon: konfigurimi i valvulave sipas burimit të mbivendosjes (mbrojtja e grupit), përcaktimi i madhësisë së hapjes për rrjedhën anormale, zgjedhja e llojit të valvulës sipas shtypjes së kundërt dhe të mesit, dhe kontrolli i humbjes së shtypjes në hyrje sipas rregullës 3%. Struktura API 520/521/526 ofron një zinxhir të plotë nga identifikimi i skenarëve dhe përcaktimi i madhësisë deri te verifikimi i instalimit. Një artikull i ardhshëm do të diskutojë disket e shpërthimit dhe përdorimin e tyre të kombinuar me valvulat e lirimit.
Referenca
API 520 Pjesa I / Pjesa II — Përcaktimi i madhësisë, zgjedhja dhe instalimi i pajisjeve të lirimit të shtypjes, Instituti Amerikan i Naftës (API).
API 521 — Sistemet e lirimit dhe reduktimit të shtypjes, Instituti Amerikan i Naftës (API).
API 526 — Valvula steli me flanxh për lirim shtypjeje, Instituti Amerikan i Naftës (API).
API 2000 — Ventilimi i rezervuarëve atmosferikë dhe me shtypje të ulët, Instituti Amerikan i Naftës (API).
Kodi i Enëve të Shtypjes dhe Kaldajereve të ASME, Seksioni VIII, Pjesa 1 — akumulim maksimal 10% për raste jo të zjarrit dhe 21% për raste të zjarrit.
Shanghai Xiazhao Valve — zgjidhje për vana të lëshimit të shtypjes dhe vana speciale. Për mbështetje në përzgjedhjen sipas standardit API ose pyetje teknike, ju lutemi kontaktoni ekipin tonë inxhinierik.
