صمامات أمان ذات سعة كبيرة لتنفيس الضغط العالي، وأنظمة الشعلة، والبخار، والعمليات الصناعية

الغلايات ورؤوس البخار

يُستخدم على أسطوانات البخار، المسخنات الفائقة، رؤوس البخار الرئيسية، أنظمة HRSG، وشبكات بخار العمليات. يجب أن يشمل تقييم سعة البخار الكبيرة خرج الغلاية، ضغط الضبط، التراكم، التصريف، ذراع الرفع، حساب حجم كاتم الصوت، قابلية التصريف، وقوة رد الفعل عند المخرج.

أنظمة الشعلات في المصافي والبتروكيماويات

يُستخدم على الفواصل، الأعمدة، المُعيدات، المفاعلات، المُجمعات، والأوعية المتصلة بالشعلات. يجب أن يشمل الاختيار تقييم حالة الحريق، الانسداد في المخرج، الضغط الخلفي لرأس الشعلة، التنفيس المتزامن، مخاطر الطورين، وقوة رد الفعل عند التفريغ.

مخارج الضواغط ومُستقبلات الغاز

يُستخدم على حزم ضواغط الهواء، النيتروجين، الغاز الطبيعي، الهيدروجين، ثاني أكسيد الكربون، وغازات العمليات. يجب أن يشمل اختيار التدفق الكبير أقصى تدفق للضاغط، الانسداد في المخرج، النبضات، الاهتزاز، الحد الأقصى لضغط التشغيل الآمن للمُستقبل، وتوجيه آمن للمنفذ أو الشعلة.

المفاعلات وأنظمة التنفيس للطوارئ

يُستخدم على المفاعلات الكيميائية، أنظمة البلمرة، الأوتوكلافات، أوعية الهدرجة، ومصانع العمليات الدفعية. قد يأتي حمل التنفيس الكبير من تفاعل جامح، توليد غاز، فشل التبريد، حالة حريق، أو انسداد في مخرج البخار.

الخزانات ومُعدات الضغط المنخفض

يُستخدم على الخزانات الكبيرة، كرات التخزين المضغوطة، أسطوانات غاز البترول المسال، أنظمة استعادة البخار، وأوعية التخزين المُغطاة. يجب أن يشمل تقييم التنفيس حالات الطوارئ، التعرض للحريق، توليد البخار، التنفس/الزفير، والتحكم البيئي.

وحدات العمليات ذات التدفق العالي وخطوط الأنابيب

يُستخدم على محطات تخفيض الضغط، وحدات القياس، وحدات الخدمات المساعدة، خطوط أنابيب الغاز، وأنظمة نقل السوائل. يجب أن يشمل الاختيار ضغط المصدر في المنبع، أقصى تدفق، الحد الأقصى لضغط التشغيل الآمن في المصب، الضوضاء، قوة رد الفعل، وسعة رأس المخرج.

1. تحديد حالة التخفيف الحاكمة

يجب أن يبدأ اختيار السعة الكبيرة بحالة التخفيف المتحكمة: التعرض للحريق، انسداد المخرج، تفريغ الضاغط، خرج الغلاية، فشل المنظم، توليد غاز التفاعل أو تخفيف ثنائي الطور. الحالة الأكثر مصداقية تحدد السعة المطلوبة.

2. تأكيد السعة المعتمدة والفتحة المختارة

يجب أن يوفر الصمام المختار سعة معتمدة عند ضغط الضبط المحدد، زيادة الضغط المسموح بها، طور الوسط ودرجة حرارة التخفيف. لا تستخدم حجم الوصلة الاسمي كبديل للسعة المعتمدة للتخفيف.

3. مراجعة فقدان ضغط المدخل واستقرار الصمام

يمكن أن يؤدي تدفق التنفيس الكبير إلى فقدان كبير في ضغط المدخل. يمكن أن تتسبب خطوط المدخل الطويلة، والفروع الصغيرة، والمرفقين، والمخفضات في تشغيل غير مستقر، أو اهتزاز، أو تقليل السعة. يجب أن يكون مسار المدخل قصيرًا ومناسب الحجم بشكل صحيح.

4. حساب الضغط الخلفي للمخرج وقوة رد الفعل

يمكن أن يؤدي تصريف التدفق العالي إلى انخفاض كبير في ضغط المخرج، واهتزاز، وقوة رد فعل، وضوضاء. يجب فحص رؤوس الشعلة، وأبراج التهوية، وأجهزة الغسل، وكواتم الصوت، والأنظمة المغلقة قبل الانتهاء من نوع الصمام وحجم المخرج.

5. تحديد ما إذا كان صمام كبير واحد أو صمامات متعددة أفضل

تستخدم بعض الخدمات صمامات أمان متعددة (PSVs) للتنفيس المرحلي، ومرونة الصيانة، والامتثال للقواعد، أو السعة الكبيرة جدًا المطلوبة. يجب أن تراجع ترتيبات الصمامات المتعددة تسلسل ضغط الضبط، والعزل، والاختبار، وحمل رأس التصريف.

6. تأكيد الضوضاء، وسلامة التصريف، والمستندات

يمكن أن يولد التنفيس بسعة كبيرة ضوضاء عالية وتصريفًا خطيرًا. يجب أن تتضمن مستندات طلب عرض السعر (RFQ) تقرير الحساب، وصحيفة بيانات الصمام، والسعة المعتمدة، والرسم، وشهادات المواد، ومعايرة ضغط الضبط، وسجلات اختبار الضغط.

مراجع صمامات الأمان ذات السعة الكبيرة الشائعة

قد تشير مواصفات صمامات الأمان ذات السعة الكبيرة إلى ASME، API، ISO، EN، GB، قواعد الغلايات ومعدات الضغط المحلية، معايير نظام التنفيس للمالك، وفئات أنابيب المشروع. يجب تأكيد أساس التصميم المطبق قبل تقديم عرض السعر.

• API 520 لحساب واختيار جهاز تنفيس الضغط حسب الحاجة في المشروع.
• API 521 لمراجعة نظام تخفيف الضغط وتفريغه، بما في ذلك الشعلة، حالة الحريق، وحالات التنفيس على مستوى النظام.
• API 526 عند تحديد أبعاد صمام تنفيس الضغط الفولاذي المزود بفلنجة، وفئات الضغط، وتعيينات الفتحات.
• API 527 عندما يكون اختبار إحكام المقعد مطلوبًا حسب المواصفات.
• معيار ASME BPVC القسم الأول عندما تكون معدات الغلايات وتوليد البخار جزءًا من نطاق المشروع.
• ASME BPVC القسم الثامن عندما تكون الأوعية المحمية، أو المستقبلات، أو الفواصل، أو المفاعلات، أو أوعية التخزين عبارة عن أوعية ضغط.
• ASME B31.3 عندما يتم تحديد أنابيب العمليات المتصلة، أو رؤوس التنفيس، أو أنابيب السكيد ضمن قواعد أنابيب العمليات.

حزمة مستندات نموذجية لصمام تنفيس الضغط ذي السعة الكبيرة

يجب الاتفاق على الوثائق قبل التصنيع، خاصة لمشاريع EPC، وأنظمة شعلات المصافي، وأنظمة البخار، وسكيد الضواغط، والتنفيس الطارئ للمفاعلات، ومعدات الضغط للتصدير.

• ورقة البيانات الفنية مع رقم العلامة، الموديل، المقاس، الفتحة، ضغط الضبط، والوصلة.
• حساب المقاسات أو تأكيد سعة التنفيس المعتمدة.
• بيانات حالة التنفيس، وخصائص الوسط، ودرجة حرارة التنفيس، وبيانات الضغط الخلفي.
• رسم الترتيب العام مع الأبعاد، والوزن، ونقاط الرفع، واتجاه التفريغ.
• شهادة معايرة ضغط الضبط.
• تقرير اختبار الضغط وتقرير اختبار إحكام المقعد عند الطلب.
• شهادة المواد للجسم، والغطاء، والفوهة، والقرص، والتشذيب، والنابض، والأجزاء الحاملة للضغط.
• سجل شهادة الفحص، ولوحة الاسم، وقائمة العلامات، وسجل التعبئة، وقائمة قطع الغيار عند الحاجة.

الشراء حسب حجم الوصلة فقط

لا يضمن الاتصال الكبير بالمدخل والمخرج سعة معتمدة كافية. يجب أن تتطابق الفتحة المختارة والتدفق المعتمد مع حالة التنفيس الحاكمة.

استخدام التدفق العادي بدلاً من تدفق التنفيس

حالة الحريق، أو انسداد مخرج الضاغط، أو فشل المنظم، أو تنفيس التفاعل يمكن أن تكون أكبر بكثير من تدفق التشغيل العادي. يجب حساب سعة التنفيس من حالة الاضطراب المعقولة.

تجاهل فقدان ضغط المدخل

يمكن أن يؤدي التدفق العالي عبر ترتيب مدخل ضعيف إلى عدم الاستقرار، أو الثرثرة، أو تقليل السعة. تتطلب الصمامات الكبيرة مراجعة دقيقة لأنابيب المدخل.

التقليل من قوة رد فعل المخرج

يمكن أن يؤدي تنفيس البخار أو الغاز أو البخار بكميات كبيرة إلى خلق قوى قوية. يمكن لأنابيب التفريغ غير المدعومة أن تلحق الضرر بالصمام، أو الفوهة، أو الوعاء، أو هيكل السكيد.

نسيان الضغط الخلفي للمشعل أو كاتم الصوت

يمكن أن يؤدي التفريغ بسعة كبيرة إلى زيادة الحمل على رؤوس المشاعل، أو أجهزة الغسل، أو كواتم الصوت. يجب مراجعة الضغط الخلفي قبل اختيار التصميم التقليدي، أو ذي المنفاخ، أو الذي يعمل بالبايلوت.

تجاهل الضوضاء والسلامة عند التفريغ

يمكن أن يؤدي التنفيس بالتدفق العالي إلى إحداث ضوضاء شديدة، أو تفريغ ساخن، أو سحب بخارية، أو انبعاثات سامة. يجب مراجعة موقع التهوية وتعرض الأفراد أثناء التصميم.