Қысымды рельефтік клапандар (PRVS) - өндірістік жүйелердегі қауіпсіздік техникасы. Олар жабдықтың зақымдалуын, жүйенің бұзылуын немесе қауіпті жарылыстардың алдын алу үшін автоматты түрде артық қысымды босатады. Бұл клапандар қалай жұмыс істейтінін және олардың жұмыс мәртебесі қауіпсіз және тиімді өндірістік операцияларды жүргізу үшін өте маңызды екенін түсіну.
Бұл жан-жақты талдау негізгі қағидаттардан бастап, қысымның жоғарылау клапандары туралы білу үшін қажет нәрсенің бәрін қамтиды. Біз осы сыни қауіпсіздік құралдарын дұрыс жұмыс істеп тұрған түрлі клапандар, жалпы проблемалар, техникалық қызмет көрсету және салалық стандарттарды зерттейміз.
Қысымды жеңілдететін клапан қысымдалған жүйелер үшін қауіпсіздік сақшысы сияқты. Мұны қысым тым жоғары болған кезде ашатын автоматты түрде босату түймесі деп ойлаңыз. Егер жүйенің ішінде қысым қауіпті деңгейге жеткенде, клапан қысымдалған сұйықтықтың (газ немесе сұйық) кету үшін ашылады. Қысым қауіпсіз деңгейге оралғаннан кейін, клапан қайтадан жабылады.
Клапан қарапайым, бірақ тиімді механизм арқылы жұмыс істейді. Көктемгі немесе пилоттық жүйе қысым көрсетіп отырады. Қысым көктемгі күштің еңкейген кезде күшті болған кезде, клапан ашылады. Бұл адам бақылауынсыз автоматты түрде орын алады, бұл оны қысыммен байланысты апаттардан қорғаудың сенімді сызығына айналдырады.
Күрделі өндірістегі жазатайым оқиғалар апатты болуы мүмкін. Белгілі үш миль аралының ядролық апаты бұл клапандардың қауіпсіздігіне қаншалықты маңызды екенін атап өтті. Қысымды жеңілдетусіз жабдық жарылып, жарылуы мүмкін:
PRVS басқа басқару жүйелері істен шыққан кезде, адамдар мен жабдықты қорғайтын соңғы қауіпсіздік тосқауылы ретінде қызмет етеді.
Негізгі компоненттерді түсіну бұл клапандардың қалай жұмыс істейтінін түсіндіруге көмектеседі:
Клапан элементтері:Негізгі жылжымалы бөлшектер, оның ішінде дискіні (ашылатын бөлік) және жабық болған кезде ағып кететін тығыздағыштарды және тығыздағыштарды салыңыз.
Сезім элементтері:Бұл қысымның өзгеруі өзгереді. Олар диафрагмалар болуы мүмкін (төмен қысым, жоғары дәлдікті қосымшалар үшін) немесе поршеньдер (жоғары қысымды, ауыр пайдалану үшін).
Анықтама күші элементтері:Әдетте клапан ашылатын қысым деңгейін орнататын реттелетін бұлақтар. Саңылаулар мен қысым камералары сияқты қосымша бөліктер Клапанның жауабын дәл баптаңыз.
Материалдар:Жалпы материалдарға жалпы пайдалану және тот баспайтын болаттан жасалған (303, 304 немесе 316), коррозиялық орталар үшін жезден тұрады. Таңдау клапанның қандай сұйықтық түріне және жұмыс жағдайына байланысты.
Эмерсонның j-series сияқты заманауи клапандар Төменгі қысымның әсерін азайтатын теңгерімді белгілерді, оларды дәлірек және сенімді етеді.
PRVS көптеген салаларда кездеседі:
Мұнай және газ:Құбырларды және технологиялық жабдықтарды қауіпті қысымның арқасынан қорғау.
Химиялық өңдеу:Реактордың жарылыстарының алдын алу және қашу реакцияларынан қорғау.
Бу жүйелері:Электр станциялары мен өндірістік нысандардағы қазандықтар мен бу тарату желілерін қорғау.
Суды тазарту:Суды қайта өңдеу және тарату жүйелеріндегі қауіпсіз қысымдарды жүргізу.
Фармацевтикалық өндіріс:Стерильді контейнерлер мен өңдеу жабдықтарын қорғау.
HVAC жүйелері:Ғимараттардағы жылыту және салқындату жүйелерінің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету.
Бірнеше жағдай қауіпті қысымды қалыптастыруға әкелуі мүмкін:
Екі түрге қарағанда екі түрге қарсы болса, олар басқаша жұмыс істейді:
Қысымды жеңілдету клапандары (PRV):Біртіндеп ашылады және әдетте сұйықтықтармен қолданылады. Олар орнатылған қысымнан шамамен 3-5% жоғары және қысым белгіленген нүктеден 2-4% төмен түскен кезде оларды толығымен жаба бастайды.
Қауіпсіздікті жеңілдету клапандары (SRVS):«POP» әрекетімен тез ашыңыз және газдармен немесе бумен қолданылады. Олар қысым қысымынан 10-20% -дан жоғары қысымды көтере алады.
Аралас клапандар:Сұйықтық түріне қарай біртіндеп және поп әрекеті арасында қосылатын сұйықтықтар мен газдарды да өңдей алады.
Бұл клапанды жабық ұстау үшін көктемді пайдаланып, бұл көктемнің ең көп таралған түрі.
Үздік:Бу қазандары, жалпы технологиялық қосымшалар
Бұл клапандар құлдырау немесе поршень жүйесін қолдана отырып, артқы қысым әсерлерін өтейді.
Үздік:Айнымалы қысым, лас немесе коррозиялық қызметтері бар жүйелер
Бұл үлкенірек негізгі клапанды басқару үшін кішкене ұшқыш клапанды пайдаланады.
Үздік:Үлкен сыйымдылығы, жоғары қысымды қосымшалар
Бұл қысым тым жоғары болған кезде жарылған жұқа металл дискілері.
Үздік:Сирек кездесетін оқиғалар, коррозиялық орта
Бұл арнайы клапандар кенеттен қысымға қарсы тұру үшін миллисекундта ашылады.
Үздік:Құбырлардың жылдам өзгеруінен қорғау
Бұл клапан ашыла бастайтын қысым. Мұны мұқият калибрлеу керек, әдетте ± 3% немесе 0,1 бар дәлдікті қамтамасыз ету үшін үш рет тексерілуі керек. Қалыпты жұмыс қысымы ағып кетпес үшін белгіленген қысымның кем дегенде 20% -дан төмен болуы керек (кем дегенде 10%).
Рельеф қысымы орнатылған қысымға және қысымның артық мөлшеріне тең. Әр түрлі қосымшалар әр түрлі артықшылыққа ие:
ASME стандарттары көптеген кемелер үшін ең көп рұқсат етілген жұмыс қысымының (MAWP) 10% -ға дейін, немесе өрт аптаның ішінде 21% құрайды.
Теміршектің қысымы - клапан толығымен жабылған кезде. Жарылыс - бұл қысым мен қысымның қысымы, әдетте 4-20% арасындағы айырмашылық. 3-5% маржасы шашыраудың алдын алады.
Бұл қорғалған жабдықтың ең жоғары қысымы қауіпсіз түрде ұстай алады. Клапанның қысымы қысымды масадан аспауы керек, ал рельеф қысымы рұқсат етілген жинақталған қысымнан аспауы керек (MAAP).
Әдеттегі сәтсіздік режимдерін түсіну ақаулықтарды жоюға және алдын-алуға көмектеседі:
Себептері:
Зардаптар:Жүйелік қысым, ықтимал жабдықтың зақымдануы немесе жарылуы
Себептері:
Зардаптар:Апаттық сәтсіздік, қауіпсіздік инциденттері (үш миль арал сияқты)
Себептері:
Зардаптар:Энергия жоғалту, қоршаған ортаны шығару, жүйенің тиімсіздігі
Себептері:
Зардаптар:Клапанның тез тозуы, құбырлардың зақымдануы, шуыл
Себептері:
Зардаптар:Клапанды сәтсіздік, күтпеген жерден ағып кету, қауіпсіздік жүйесі ымыраға келу
Мәселелердің көпшілігі клапан ақаулары емес, жүйелік мәселелерден, дұрыс таңдау, монтаждау және техникалық қызмет көрсетудің маңыздылығын көрсетеді.
Профилактикалық қызмет көрсету:Тұрақты тексеру, тазарту, майлау және тестілеу. Тәуекелді жоғары қосымшалар жылдық техникалық қызмет көрсетуді қажет етуі мүмкін.
Негізгі толқулар:Толық бөлшектеу, бұзбайтын тестілеу, компоненттерді ауыстыру және қызметке оралғанға дейін толық тестілеу.
Негізгі инспекция:Көрнекі тексерулер мен ағып кету сынақтары айқын проблемаларды анықтай алады.
Жетілдірілген бұзбайтын тестілеу (NDT):
Бұл алдыңғы қатарлы әдістер проблемаларды ертерек анықтай алады, шығындарды азайтады және ақаулардың алдын алады.
Қазіргі заманғы технологиялар күрделі бақылау жүйелерін ұсынады:
Сымсыз акустикалық бақылау:Rosemount 708 сияқты жүйелер физикалық байланыссыз клапан операциясын анықтай алады.
Позиция таратқыштары:Fisher 4400 монитор клапаны сияқты құрылғылар үздіксіз.
Жасанды интеллект:AI және машинаны оқыту олар болғанға дейін сәтсіздіктерді болжау үшін деректерді бақылауды талдайды.
Осы технологияларды қолданатын компаниялар жоспарланбаған тоқтатылғандардың 50% -ға дейін есептеледі. Shell, General Motors және Frito-Lay-ден сәттілік тарихы, ал FRITO-STAY-ді болжалды техникалық қызмет көрсету бағдарламалары арқылы көрсетеді.
Rbi:Техникалық қызмет көрсету ресурстарына қауіп-қатер ресурстарына назар аударуға мүмкіндік беретін ақаулар мен салдардың ықтималдығын анықтайды.
RCM:Әр компонент үшін техникалық қызмет көрсетудің тиімді міндеттерін анықтайтын функционалды тәсіл қолданады.
Бұл тәсілдер техникалық қызмет көрсету кестесін оңтайландыру және жүйенің жалпы сенімділігін арттыру үшін бірге жұмыс істейді.
Салалық стандарттардың сақталуы қауіпсіздік және заңды пайдалану үшін қажет:
I бөлім (қазандықтар) және VIII бөлім (қысым ыдыстары): шарттарға байланысты моғаның 10-21% -ына дейін шектеледі. Әр кемеге тәуелсіз қысымды қорғауды қажет етеді.
Қауіпсіздік клапанының талаптарын, соның ішінде пилоттық клапандар мен жыртқыш дискілерді қамтитын халықаралық стандарттар.
Қысым жабдықтарын белгілеу және сәйкестікті бағалауды талап ететін еуропалық ережелер.
АҚШ-тың жұмыс орнындағы қауіпсіздік ережелері Клапанның оқшаулануына және тәуелсіз қысымын реттейтін жүйелерді қажет ететін жүйелер.
Қазіргі заманғы PRV-ді сандық бақылау және басқару жүйелерін қамтиды. Смарт-клапандар өз мәртебесін жеткізіп, техникалық қызмет көрсету қажеттіліктерін болжай алады және өнімділікті автоматты түрде оңтайландырады.
Жаңа материалдар коррозияға қарсы тұрады және қатал ортада ұзаққа созылады. Бұл материалдар техникалық қызмет көрсету талаптарын төмендетіп, сенімділікті арттырады.
Компьютерлік модельдеулер инженерлерде жақсырақ клапан жүйелерін жобалауға және әртүрлі жағдайларда өнімділікті болжауға көмектеседі. Бұл қымбат физикалық тестілеу қажеттілігін азайтады.
Жаңа клапандар қауіпсіздікті қамтамасыз ету кезінде шығарындылар мен қоршаған ортаға әсерді азайтады. Бұл әсіресе химиялық өңдеу және мұнай өңдеу қосымшаларында өте маңызды.
Қысымды реттелетін клапанның жұмыс күйі тұрақты күйде (қысым мен ағынның қуаты сияқты) және өтпелі реакция сипаттамалары (мысалы, ашылу уақыты мен кернеуі) сияқты. Сенімділік стандарттардың сәйкестігіне, тұрақты техникалық қызмет көрсетуге және барған сайын, ақылды бақылау жүйелеріне байланысты.
Соңғы зерттеулерден маңызды жаңалықтар:
Осы ұсыныстарды орындау және қысымға қысым көрсету клапаны басқаруға жан-жақты көзқараспен қарау арқылы ұйымдар барлық нормативтік талаптарға сай қауіпсіз, сенімді және үнемді операцияларды қамтамасыз ете алады.
Қысымды қалпына келтіру клапанының болашағы күтілетін болып көрінеді, ақылды бақылау, болжамды техникалық қызмет көрсету, қауіпсіздікті және сенімділікті арттыруды жалғастыра отырып, жетілдірілген материалдар. Осы оқиғалар туралы хабардар болу және озық тәжірибені енгізу қауіпсіздіктің ең жоғары деңгейлерін қамтамасыз ету кезінде бәсекелік артықшылықты сақтау үшін өте маңызды болады.
