اختيار صمام تنفيس التفريغ لخزانات التخزين

ابدأ بحد الخزان ومهمة التفريغ

حدد الخزان المحمي وحد التفريغ المسموح به

تشكل المعدات المحمية نقطة البداية لاختيار تنفيس التفريغ. قبل اختيار صمام تفريغ، يجب على المشروع تحديد حدود الضغط والتفريغ المطبقة على الخزان المحدد من أساس التصميم أو الوثائق المعتمدة أو أي معلومات حاكمة أخرى للمشروع.

نقطة استجابة الصمام ليست بديلاً عن حد الخزان. الاثنان مرتبطان أثناء تصميم نظام الحماية، لكنهما ليسا بيانات قابلة للتبادل. اختيار الجهاز أولاً ثم محاولة جعل خصائصه تناسب الخزان يعكس تسلسل القرار المطلوب.

هذا التمييز مهم بشكل خاص للخزانات الجوية ومنخفضة الضغط لأن عبارة “خزان تخزين” لا تحدد قدرة تفريغ عالمية واحدة. يمكن أن يختلف بناء الخزان وأساس التصميم والإطار المطبق والخدمة ومتطلبات المشروع. لذلك يجب أن يظل الحد المسموح به مدخلًا خاصًا بالمشروع وليس قيمة عامة مأخوذة من خزان آخر أو كتالوج مورد.

يجب أيضًا تأكيد إطار الخزان المطبق. الإرشادات العامة لتنفيس الخزانات لها نطاقات وقيود محددة، لذا لا ينبغي تمديد الإرشادات المكتوبة لفئة خزان واحدة تلقائيًا إلى جميع الخزانات أو الأوعية أو المعدات المضغوطة.

قبل الاختيار النهائي: إذا كانت الوثائق المعتمدة للمشروع لا تحدد حد الخزان الذي يجب حمايته، فإن الاختيار النهائي للصمام غير مدعوم بعد. احصل على هذا الحد أو أكده قبل تعيين متطلب استجابة الجهاز.

تحديد الأسباب التشغيلية التي تُنشئ طلب تدفق الدخول

بمجرد تحديد حدود الخزان، حدد الظروف المعقولة التي يمكن أن تقلل الضغط في حيز البخار وبالتالي تتطلب تدفق غاز داخليًا.

بالنسبة لمتطلبات خزانات السوائل القابلة للاشتعال في الولايات المتحدة، تحدد OSHA عمليات التعبئة والتفريغ وتغيرات درجة الحرارة الجوية كمصادر طبيعية لضغط الخزان أو الفراغ. تشمل الأسباب الطبيعية ذات الصلة لهذه المقالة:

• سحب السائل أو تفريغه. عندما يغادر السائل الخزان، قد يكون الغاز البديل مطلوبًا لمنع انخفاض ضغط حيز البخار عن الحدود التشغيلية أو حدود الحماية المقصودة.
• تنفس الخزان المرتبط بدرجة الحرارة. يمكن أن تؤدي التغيرات في الظروف الجوية أو ظروف الخزان إلى تقليل ضغط حيز البخار وإنشاء طلب تدفق دخول.

يجب التعامل مع هذه الأسباب كسيناريوهات هندسية، وليس كاختصارات لحجم الصمام. يجب تحديد واجب التدفق الداخلي المطلوب من أساس المشروع المطبق. إذا كانت عدة ظروف يمكن أن تحدث، يجب على المشروع تحديد السيناريوهات المعقولة، وما إذا كان يمكن أن يحدث أي منها معًا، وأي حالة أو مجموعة تحكم في الحماية المطلوبة.

يجب تضمين السيناريوهات الأخرى المقترحة لدفع الفراغ فقط عندما تكون مدعومة بالعملية الفعلية أو إجراءات التشغيل أو وثائق المشروع. يجب ألا يخترع دليل الاختيار أحمالًا إضافية لمجرد إنشاء حالة تصميم أكبر.

قاعدة الاختيار: حدد حدود الخزان أولاً، ثم حدد السيناريوهات المعقولة لدفع الفراغ ثانيًا، وحدد كمية واجب التدفق الداخلي المطلوب فقط بعد تحديد كليهما.

تبقى السعة مفتوحة: إذا كان سيناريو التفريغ معقولًا ولكن المشروع لم يحدد أساس التدفق الداخلي لهذا السيناريو، فقد يتم تحديد وظيفة الجهاز، لكن اختيار السعة النهائية يظل غير مكتمل.

اختر وظيفة الحماية قبل اختيار الصمام

عندما تكون وظيفة تنفيس التفريغ فقط هي المسار المناسب

يحمي جهاز تنفيس التفريغ من الضغط السلبي المفرط من خلال توفير مسار تدفق داخلي عند الوصول إلى حالة التفريغ ذات الصلة. إذا كانت مهمة الحماية المخصصة هي التنفيس الداخلي لخزان التخزين، فقد تكون وظيفة التفريغ فقط هي فئة الجهاز المناسبة لتقييمها.

هذا الاستنتاج يحدد وظيفة، وليس منتجًا نهائيًا. لا تزال الملاءمة تعتمد على حدود الخزان الموثقة، وواجب التدفق الداخلي المطلوب، والغاز المسموح به، وظروف الخدمة، وترتيب التركيب، والأدلة على أن التكوين المقترح يمكنه أداء الواجب المخصص.

من المفيد إذن التمييز بين وظيفة الجهاز و اختيار المنتج. تحديد أن التطبيق يتطلب تنفيس التفريغ يحدد اتجاه الحماية. لا يحدد الجهاز النهائي أو السعة أو ملاءمة النظام المركب.

عندما يجب أيضًا النظر في التنفيس المشترك للضغط والتفريغ

إذا كان الخزان نفسه يتطلب أيضًا تنفيسًا خارجيًا متحكمًا به أثناء الظروف العادية المولدة للضغط، فلا يمكن تجاهل جانب الضغط لمجرد أن وصف المشتريات يقول “صمام تفريغ”.”

يجمع صمام تنفيس الضغط والتفريغ بين وظائف تنفيس الضغط وتنفيس التفريغ في بنية جهاز واحدة. لذلك يمكن أن يكون مناسبًا عندما تتطلب كل من عمليات التنفس الخارجي والتنفس الداخلي العادية حماية متحكمًا بها داخل نفس ترتيب تنفيس الخزان.

لا يعني ذلك أن كل خزان تخزين يجب أن يستخدم صمام تنفيس ضغط/تفريغ مدمج (PVRV). إن الجهاز المخصص للتفريغ فقط والجهاز المدمج للضغط/التفريغ هما مساران وظيفيان منفصلان. يعتمد المسار الصحيح على المهام الموكلة إلى الخزان وعلى كيفية توفير بقية نظام التهوية للحماية العادية من الضغط والتفريغ.

سؤال التوجيه: هل يتطلب هذا الخزان وظيفة تنفيس تفريغ داخلي فقط، أم أن المشروع يتطلب أيضًا تنفيس ضغط عادي منسق من نفس بنية الحماية؟

يظل حساب مقاسات صمام PVRV التفصيلي، وحساب سعة جانب الضغط، واختيار صمام PVRV الكامل مهام هندسية منفصلة.

لماذا تنتمي صمامات الأمان للمعدات المضغوطة إلى إطار حماية مختلف

صمام الأمان أو جهاز تنفيس الضغط المستخدم على المعدات المضغوطة يحمي من الضغط الإيجابي الزائد. هذه مهمة مختلفة عن السماح بدخول الغاز لمنع التفريغ الزائد في خزان تخزين جوي أو منخفض الضغط.

التمييز مهم لأن المصطلحات المتشابهة مثل صمام تنفيس, صمام أمان, صمام التفريغ و صمام الضغط والتفريغ لا تؤسس لتكافؤ المعدات المحمية، أو اتجاه التنفيس، أو أساس السيناريو، أو أساس السعة.

لذلك، لا ينبغي نقل طريقة حساب مقاسات صمام الأمان للمعدات المضغوطة مباشرة إلى حماية التفريغ لخزان التخزين لمجرد أن كلا الجهازين يوصفان بأنهما أجهزة “تنفيس”.

حدود النطاق: إذا لم تكن المعدات المحمية ضمن نطاق خزانات التخزين الجوية أو منخفضة الضغط المفترض في هذه المقالة، فقم بإعادة توجيه الاختيار إلى أساس الحماية من الضغط أو التفريغ الخاص بالمعدات المعمول به بدلاً من توسيع منطق تنفيس الخزان هذا عن طريق القياس.

افصل التنفس الطبيعي عن الحماية الطارئة

التنفس الطبيعي التشغيلي والحراري

يرتبط التنفس الطبيعي بالظروف التشغيلية والبيئية التي يُتوقع لنظام تنفيس الخزان إدارتها أثناء الخدمة العادية المحددة.

سحب السائل هو أحد هذه الظروف. التغيرات المرتبطة بدرجة الحرارة هي أخرى. يجب تحديد متطلب التنفس الطبيعي الدقيق من أساس التشغيل للمشروع وليس من جدول صمامات عام.

لهذا السبب فإن السؤال “ما حجم صمام التفريغ المناسب لهذا الخزان؟” غير مكتمل دون سيناريوهات التشغيل. الخزانات ذات حجم الوصلة المماثل يمكن أن يكون لها متطلبات تنفس مختلفة لأن حجم الوصلة لا يحدد متطلب التدفق الحاكم.

لذلك يجب توثيق الحماية الطبيعية من حيث:

• السيناريوهات التشغيلية التي يجب أخذها في الاعتبار؛;
• حدود الخزان التي يجب حمايتها؛;
• واجب التدفق الداخلي المطلوب المحدد لتلك السيناريوهات؛;
• طبقة الجهاز أو النظام المخصصة لتوفير تلك الحماية.

الظروف الطارئة وملكية الحماية

التنفيس العادي والحماية الطارئة هما وظيفتان هندسيتان منفصلتان.

وجود تنفيس تفريغ عادي لا يثبت بحد ذاته أنه تمت معالجة كل حالة غير طبيعية. وعلى العكس، فإن وجود حماية طارئة من الضغط لا يثبت أن حالة التفريغ غير الطبيعية المنفصلة مغطاة.

يمكن أن يشمل التنفيس الطارئ في أطر حماية الخزانات واجبات ضغط زائد غير طبيعي تختلف جوهريًا عن التنفس الطبيعي. لا ينبغي إعادة تسمية واجبات جانب الضغط هذه على أنها سيناريوهات تفريغ لمجرد جعلها مناسبة لمقال عن تنفيس التفريغ.

إذا حدد المشروع حالة غير طبيعية موثوقة يمكن أن تنتج تفريغًا مفرطًا، فإن تلك الحالة تحتاج إلى تخصيص حماية خاص بها وفقًا لأساس تصميم المشروع المطبق. لا يمكن تحديد ما إذا كان يتم التعامل معها بواسطة نظام الحماية من التفريغ العادي، أو طبقة حماية أخرى، أو ضوابط التشغيل، أو حماية هندسية منفصلة من مصطلح “صمام تنفيس التفريغ” وحده.

قاعدة القرار: صنف كل سيناريو موثوق أولاً، ثم حدد مسؤوليات الحماية العادية والطارئة ثانيًا، وبعد ذلك فقط تحقق من أن كل جهاز لديه دليل على الواجب المطلوب منه أداؤه.

الحمل الطارئ الفعلي والسعة المطلوبة والوثائق المطبقة تظل خاصة بالمشروع. هذه المقالة لا تحل محل تلك الحسابات.

حدود التغطية: لا تتعامل مع نجاح الحماية من التنفس الطبيعي كدليل على أن سيناريو غير طبيعي أو طارئ مغطى ما لم يعين أساس المشروع صراحةً هذا السيناريو لنفس مسار الحماية ويتحقق من الواجب المطلوب.

افحص التغطية بالغاز وصمامات الخزان الأخرى كنظام حماية واحد

التحكم في التغطية بالغاز مقابل الحماية المستقلة من التفريغ

يمكن لنظام التغطية بالغاز وجهاز تنفيس التفريغ كلاهما إدخال الغاز إلى الخزان، لكن هذا التشابه لا يجعل أدوار الحماية الخاصة بهما متكافئة.

التغطية بالغاز جزء من نظام إدارة ضغط الخزان. قد يستخدم المشروع الغاز المزود للحفاظ على حالة مساحة البخار المرغوبة أثناء التشغيل. على النقيض من ذلك، فإن تنفيس التفريغ هو وظيفة حماية تهدف إلى منع حالة التفريغ المفرط.

نظرًا لأن كلا النظامين قد يستجيبان لانخفاض ضغط الخزان، يجب تحديد العلاقة بينهما من قبل المشروع. وتشمل الأسئلة ذات الصلة:

• ما الحالة التي يهدف نظام التغطية إلى التحكم فيها؟
• ما الحالة التي يهدف جهاز تنفيس التفريغ إلى الحماية منها؟
• هل يُقصد توفير أي جزء من واجب التدفق الداخلي المطلوب عن طريق التغطية؟
• ما هو أساس الحماية إذا لم يتمكن نظام التغطية من توفير هذا التدفق أو كان غير متوفر؟
• ما هي الوثائق التي تحدد التسلسل الهرمي المقصود للتشغيل والحماية؟

تتعامل بيانات تطبيق إدارة الخزانات من Emerson مع التغطية كمعلومات تطبيق ذات صلة لاختيار إدارة ضغط الخزان. ولا تنشئ قاعدة عامة بأنه يمكن احتساب تدفق التغطية مقابل سعة تنفيس التفريغ المطلوبة.

لذلك لا ينبغي افتراض احتساب التغطية. إذا كان أساس الحماية يعتمد على التغطية لتلبية جزء من واجب التدفق الداخلي المطلوب، فيجب دعم هذا الاعتماد صراحةً بمبررات هندسية خاصة بالمشروع ووثائق قابلة للتطبيق.

حدود التغطية: إذا كان أساس تنفيس التفريغ المحدد يعتمد على دعم التغطية ولكن المشروع لم يوثق هذا الاعتماد وتوافره، فلا تقلل أو تعيد تعريف واجب تنفيس التفريغ المستقل على أساس الافتراض وحده.

فتحات P/V، وفتحات الطوارئ، وأنظمة البخار، وواجهات الحماية من اللهب

يجب أيضًا مراجعة جهاز تنفيس التفريغ في سياق بقية نظام تنفيس الخزان.

اعتمادًا على المشروع، قد يتضمن الخزان تنفيسًا مشتركًا للضغط والتفريغ (P/V)، أو تنفيسًا طارئًا منفصلًا، أو معدات معالجة الأبخرة، أو معدات الحماية من اللهب، أو مكونات أخرى في مسار التنفس. يمكن أن تكون لهذه العناصر وظائف مختلفة مخصصة، ولا ينبغي افتراض أن أحدها يحل محل الآخر دون أساس نظامي محدد.

سؤال النظام: ما هي وظيفة الحماية التي تخص كل جهاز، وهل يوفر الترتيب الكامل مسارًا متاحًا للتدفق الداخلي المطلوب في السيناريو المطبق؟

إن وجود مسار لتنفيس الضغط لا يثبت تلقائيًا القدرة على تنفيس التفريغ. وبالمثل، فإن وجود جهاز تفريغ منفصل لا يثبت أنه تمت معالجة التنفس الطبيعي أو الحماية من الضغط الطارئ.

عندما تشترك مكونات متعددة في مسار التنفيس، يجب في النهاية تقييم الترتيب المثبت كنظام. أي قيد أو نقطة عزل أو ملحق حماية يمكن أن يؤثر على مسار التدفق الفعلي يجب أن يكون جزءًا من أساس التحقق النهائي.

فحص مسار التدفق المثبت وظروف الخدمة

القيود في مسار التنفيس المثبت

بيان السعة لصمام معزول ليس دليلًا تلقائيًا على أن مسار التنفيس المثبت بالكامل سيوفر نفس القدرة على التدفق الداخلي.

يجب أن يحدد الاختيار النهائي المسار الكامل بين مصدر غاز التعويض ومساحة بخار الخزان. اعتمادًا على التركيب الفعلي، يمكن أن يشمل هذا المراجعة الأنابيب المتصلة، وترتيبات العزل، والملحقات، ومعدات الحماية من اللهب، والمكونات الأخرى المثبتة على التوالي مع مسار التنفس.

تحدد بيانات تطبيق إدارة الخزان من Emerson ترتيب التركيب، ومعدات الحماية من اللهب، وتفاصيل النظام الأخرى كمعلومات تطبيق ذات صلة. تأثيرها الهيدروليكي خاص بالمشروع والتركيب، لذلك لا ينبغي افتراضه دون الحساب أو التوثيق المطبق.

عندما تكون القيود المثبتة مهمة، يتطلب التحقق النهائي حساب المشروع المطبق، أو توثيق الشركة المصنعة، أو التحليل الهندسي. الهدف هو إثبات أن النظام المركب, ، بدلاً من الصمام المجرد فقط، يمكنه تلبية واجب التدفق الداخلي المحدد.

لهذا السبب أيضًا لا يكفي حجم الوصلة وحده. فالفتحة الاسمية لا تصف المقاومة أو توافر مسار التنفيس الكامل.

حدود النظام المركب: إذا كان الجهاز المقترح يمتلك دليلًا على السعة ولكن مسار التدفق الفعلي المتصل غير محدد، فإن ملاءمة النظام المركب النهائية تظل غير مؤكدة.

مدخلات توافق وسط العملية والمواد

تؤثر خدمة العملية أيضًا على الاختيار.

يجب أن يحدد المشروع المنتج المخزن أو بيئة البخار، والغاز المتوقع دخوله إلى الخزان أثناء تنفيس التفريغ، وظروف درجة الحرارة ذات الصلة، ومتطلبات توافق المواد. هذه المدخلات ضرورية لأنه لا يمكن تقييم ملاءمة الجهاز إلا مقابل الخدمة الفعلية التي ستتعرض لها مكوناته المكشوفة والمبللة.

لا يمكن تقديم توصية عامة بشأن المواد من عنوان المقال وحده. لا ينبغي افتراض أن المادة المقبولة لمنتج أو بيئة معينة مناسبة لمنتج أو بيئة أخرى.

ينطبق نفس القيد على الغاز المسموح به. قد يكون الهواء المحيط مقبولًا في بعض التطبيقات، بينما قد يتطلب مشروع آخر غازًا محكومًا أو خاملًا بسبب متطلبات المنتج أو التلوث أو الأكسدة أو القابلية للاشتعال أو متطلبات العملية. يجب أن يأتي المسار المقبول من أساس تصميم العملية والخزان المحدد.

حدود التوافق: إذا كان الوسط المخزن أو متطلب الغاز المسموح به أو أساس التوافق غير معروف، فاجعل قرار مادة المنتج مشروطًا بدلاً من استنتاج الملاءمة من وصف بناء عام.

الظروف البيئية وظروف التلوث والتركيب التي يمكن أن تغير الاختيار

تنتمي الظروف البيئية والموقعية إلى حزمة الاختيار عندما تكون معقولة بالنسبة للتركيب.

يمكن أن تشمل أسئلة المشروع المحتملة التعرض للطقس، التلوث، الرواسب، الظروف المسببة للتآكل، ظروف التجمد، المكثفات، الغبار، ترحيل المنتج، التعرض للتنظيف أو آليات أخرى قد تؤثر على مسار التنفيس أو حالة الجهاز.

هذه أسئلة فحص، وليست ادعاءات بأن كل حالة ستؤدي إلى نمط فشل معين. إذا وجدت مثل هذه الحالة، يجب على المشروع التحقق من تصميم الجهاز المقترح، واتجاهه، وحمايته، ومتطلبات الصيانة مقابل المعلومات الموثقة من الشركة المصنعة أو المشروع.

يجب أيضًا تسجيل تفاصيل التركيب بوضوح. يمكن أن يكون الاتجاه والموقع والأنابيب المتصلة والملحقات المرتبطة مهمة للملاءمة النهائية حتى عندما تكون وظيفة الجهاز المختار صحيحة.

فحص عملي: لا تتوقف عند “يمكن للصمام تمرير التدفق المطلوب.” تأكد من أن الخدمة الفعلية والترتيب الكامل المركب موثقان على أنهما مناسبان للخدمة المقصودة.

بناء حزمة بيانات مشروع جاهزة للأدلة

بيانات حدود الخزان وسيناريو التشغيل

لا يمكن للمورد أو المهندس اتخاذ اختيار نهائي قابل للدفاع من “صمام فراغ خزان التخزين” بالإضافة إلى حجم التوصيل.

يجب أن تحدد حزمة بيانات المشروع الخزان المحمي وتوفر معلومات كافية لتحديد حدود المعدات، وسيناريوهات التفريغ المعقولة، وأساس واجب التدفق الداخلي المطلوب. تظل القيم الدقيقة خاصة بالمشروع.

إذا لم يحدد المشروع بعد واجب التدفق الداخلي المطلوب، فلا ينبغي توقع أن يستنتجه المورد من حجم الخزان أو حجم الفوهة وحده. يجب أن تحدد منهجية المشروع الحاكمة أو الحساب الهندسي الطلب المطبق أولاً.

بيانات نظام التهوية، والتبطين، والتركيب

يجب أن تصف حزمة البيانات ترتيب إدارة الضغط والتنفس الكامل بدلاً من صمام التفريغ المقترح فقط.

يمكن أن تتضمن المعلومات ذات الصلة:

• ما إذا كان يتم استخدام التغطية بالغاز الخامل وما هو الدور المقصود منها؛;
• ما إذا كان تخفيف الضغط العادي يتم توفيره بشكل منفصل أو من خلال جهاز مشترك للضغط/التفريغ؛;
• كيف يتم توفير الحماية في حالات الطوارئ؛;
• ما إذا كانت معدات معالجة البخار أو الحماية من اللهب موجودة؛;
• مسار التنفس المتصل بالكامل؛;
• الملحقات أو نقاط العزل أو القيود المتسلسلة مع هذا المسار؛;
• ترتيب التركيب المقترح.

عندما يعتمد الاختيار على نظام آخر يوفر جزءًا من التدفق الداخل المطلوب، يجب أن يكون هذا الاعتماد صريحًا ومدعومًا بأساس المشروع. ولا ينبغي إخفاؤه ضمن سعة متاحة مفترضة.

بيانات ظروف الخدمة والتحقق من المورد

تصف المجموعة الأخيرة من المدخلات ما سيتعرض له الجهاز فعليًا وما هو الدليل المتوقع من المورد.

يجب على المشروع توفير، حسب الاقتضاء:

• معلومات الوسيط المخزن والبخار؛;
• متطلبات الغاز المسموح به؛;
• ظروف درجات حرارة التشغيل والبيئة؛;
• متطلبات توافق المواد؛;
• ظروف التآكل أو الترسب أو التلوث أو الطقس التي تتطلب مراجعة؛;
• قيود التركيب والصيانة ذات الصلة بالاختيار؛;
• الوظيفة المطلوبة للجهاز: تفريغ فقط أو تفريغ/ضغط مجتمع؛;
• متطلبات التوثيق المحددة في المشروع؛;
• أدلة السعة المطلوبة للتكوين المقترح؛;
• أي معايير قبول أو تحقق إضافية للمشروع.

يجب التحقق من استجابة المورد وفقًا لنفس الواجب والظروف المذكورة تُستخدم لتحديد أساس الاختيار. إن تسمية الموديل أو حجم الوصلة أو بيان الكتالوج العام لا يغني عن دليل السعة والملاءمة الذي يطابق متطلبات المشروع.

من خطوات التحقق المفيدة تتبع كل ادعاء من ادعاءات المورد إلى مدخلات المشروع التي يُفترض أن يلبيها: حدود الخزان المحمية، السيناريو المحدد، وظيفة الحماية المطلوبة، مسار التدفق المركب، توافق الخدمة، ودليل السعة المطلوبة. إذا تعذر إجراء هذا التتبع، يجب أن يظل الاختيار مشروطًا.

فقط بعد توفر تلك المدخلات يجب المتابعة إلى الاختيار النهائي للمنتج.