Valvole di sicurezza per GPL per sistemi di propano, butano, stoccaggio, carico e vaporizzatori
Le valvole di sicurezza per GPL proteggono sistemi di servizio misto propano, butano e GPL, inclusi serbatoi di stoccaggio (bullet, sferici), linee di scarico pompe, skid di trasferimento, baie di carico autocarri, stazioni di scarico carri cisterna, vaporizzatori, stazioni di riduzione pressione, sistemi di riempimento bombole, skid autogas, pacchetti gas combustibile e sistemi GPL marini, da sovrapressioni. La corretta selezione inizia con la composizione del GPL, la pressione di vapore, la Pressione Massima di Progetto (MAWP) dell'apparecchiatura protetta, la pressione di taratura, il caso d'incendio, l'uscita bloccata, l'espansione termica del liquido intrappolato, il blocco pompa (deadhead), il guasto del vaporizzatore, la capacità richiesta, la temperatura di sfioro, la contropressione, la destinazione dello scarico, la compatibilità dei materiali, la tenuta del sede, lo sfiato sicuro e i documenti di ispezione richiesti.
Dove vengono utilizzate le valvole di sicurezza per GPL
Il servizio di sfioro per GPL è diverso dal servizio gas ordinario perché il sistema può contenere liquido pressurizzato, vapore saturo, flusso bifase in ebollizione (flashing) e generazione di vapore ad alto carico d'incendio. Una corretta selezione della valvola deve considerare se la valvola scarica GPL liquido, GPL vapore o miscela liquido-vapore in ebollizione.
Serbatoi di stoccaggio (bullet e sferici) per GPL
Utilizzate su serbatoi interrati (bullet), serbatoi interrati (mounded), serbatoi sferici, serbatoi tampone e sistemi di stoccaggio terminali. La selezione dovrebbe considerare la MAWP del serbatoio, la composizione del GPL, l'esposizione al fuoco, la generazione di vapore, la disposizione con valvole multiple, la politica di isolamento e lo scarico verso sfiato sicuro o torcia.
Sistemi di carico per autocarri, carri cisterna e navi
Utilizzate su bracci di carico, linee di scarico, tubi flessibili di trasferimento, sezioni isolate da ESD e manifold terminali. Il rilievo termico è critico quando il GPL liquido può rimanere intrappolato tra valvole chiuse dopo il carico, lo scarico o l'arresto di emergenza.
Skid di pompaggio e trasferimento GPL
Utilizzate su pompe di trasferimento, pompe di aumento pressione, linee di ricircolo, skid di dosaggio e collettori di scarico pompe. La revisione della valvola di sicurezza deve includere la curva della pompa, la prevalenza a tenuta, lo scarico bloccato, il guasto del flusso minimo, la contropressione di vibrazione e della linea di ritorno.
Vaporizzatori GPL e Stazioni di Regolazione
Utilizzate su vaporizzatori ad acqua, vaporizzatori elettrici, vaporizzatori riscaldati a vapore, skid di riduzione pressione e stazioni di gas combustibile. La selezione deve considerare il blocco dell'uscita del vaporizzatore, il guasto del regolatore in posizione aperta, il trascinamento di liquido e la pressione di progetto a valle.
Sistemi di Riempimento Bombole e Autogas
Utilizzate su manifold di riempimento bombole, skid di pesatura, dispenser autogas, piccoli serbatoi GPL e sistemi di combustibile commerciali. La selezione della valvola deve considerare l'isolamento frequente, piccoli volumi di liquido intrappolato, esposizione dell'operatore e posizione di scarico sicura.
Sistemi Industriali di Gas Combustibile e GPL di Processo
Utilizzate su pacchetti di gas combustibile GPL, bruciatori, riscaldatori, essiccatori, forni, stufe e sistemi di gas di processo. I casi di sfogo includono guasto del regolatore, espansione liquida, uscita vapore bloccata, caso di incendio e sovrapressione del vaporizzatore.
La Selezione delle Valvole di Sicurezza per GPL Inizia con il Caso di Incendio, lo Sfiato Termico e il Comportamento di Fase
I sistemi GPL possono sovrapressionare a causa di incendio esterno, apporto di calore, espansione termica del liquido, stallo della pompa, guasto del regolatore, malfunzionamento del vaporizzatore o uscita bloccata. Lo stesso sistema potrebbe richiedere sia PSV per serbatoi di grande capacità sia piccole valvole di sfiato termico per sezioni di liquido bloccate.
Esposizione al fuoco esterno
I serbatoi di stoccaggio GPL e i recipienti di processo possono richiedere una grande capacità di sfogo vapore durante l'esposizione al fuoco esterno. Il dimensionamento per caso di incendio deve considerare l'area bagnata del serbatoio, la composizione del GPL, la pressione di sfogo, la generazione di vapore, l'instradamento dello scarico e i carichi di sfogo simultanei.
Espansione termica di liquido bloccato in linea
Il GPL liquido intrappolato tra valvole chiuse può generare rapidamente pressione all'aumentare della temperatura. Lo sfiato termico deve essere considerato su bracci di carico, tubi di trasferimento, linee pompe, linee di ingresso vaporizzatore, linee di campionamento e sezioni di bypass.
Stallo della Pompa o Scarico Bloccato
Le pompe di trasferimento GPL possono sovrapressurizzare la tubazione a valle quando l'uscita è chiusa o il percorso a flusso minimo è bloccato. Il dimensionamento della valvola deve utilizzare la curva della pompa, la pressione di shutoff, la portata massima e la pressione della linea di ritorno.
Blocco dell'uscita del vaporizzatore
Un vaporizzatore può continuare a generare vapore mentre l'uscita del gas è ristretta. La revisione dello sfioro deve includere l'apporto di calore, la portata di alimentazione del liquido, la pressione di uscita, la classificazione dell'header del gas a valle e il possibile trascinamento di liquido.
Regolatore di pressione guasto in posizione aperta
Quando un regolatore di pressione GPL si guasta in posizione aperta, le apparecchiature a valle possono essere esposte a una pressione a monte più elevata. La valvola di sicurezza a valle deve essere dimensionata in base alla portata in caso di guasto aperto, non solo al consumo normale di gas.
Sfioro di liquido in ebollizione e bifase
Il GPL liquido può vaporizzare (flash) quando la pressione diminuisce attraverso la valvola di sfioro. Il comportamento di vaporizzazione influisce sulla capacità della valvola, sulla tubazione di uscita, sulla contropressione, sulla formazione di pennacchi freddi, sul rumore e sulla progettazione dello scarico sicuro.
Casi di applicazione di valvole di sicurezza per GPL con dati tipici di richiesta di offerta (RFQ)
Questi casi mostrano come i requisiti delle valvole di sfioro per GPL sono comunemente descritti prima della selezione del modello. Il dimensionamento finale deve essere confermato dalla composizione del GPL, dalla scheda tecnica dell'apparecchiatura protetta, dallo scenario di sfioro, dalla capacità richiesta, dalla revisione del sistema di scarico e dallo standard di progetto applicabile.
Caso 1: Valvola di sicurezza per serbatoio di stoccaggio GPL in caso di incendio
Serbatoio di stoccaggio in caso di incendioIl dimensionamento della valvola di controllo per lo scarico in caso di incendio di serbatoi GPL. Il sistema di scarico deve gestire il carico di scarico completo senza creare contropressioni insicure o pericoli di nubi di vapore.
Caso 2: Valvola di sicurezza per sovrapressione per dilatazione termica linea di carico GPL bloccata
Scarico termicoIl flusso di scarico termico può essere piccolo, ma l'aumento di pressione può essere grave. Ogni sezione di GPL liquida bloccata dovrebbe avere un percorso di scarico verificato.
Caso 3: Valvola di sicurezza per scarico pompa GPL
Stallo della pompaLe valvole di sicurezza per pompe GPL dovrebbero essere selezionate dalla curva effettiva della pompa. La contropressione della linea di ritorno e il comportamento di flashing dovrebbero essere verificati prima di finalizzare il dimensionamento.
Caso 4: Valvola di sicurezza per l'uscita del vaporizzatore GPL
Protezione vaporizzatoreLo sfioro del vaporizzatore può comportare vapore, trascinamento di liquido o flusso bifase a seconda del guasto. La valvola non deve essere selezionata solo in base alla normale richiesta di gas combustibile.
Caso 5: Valvole di sicurezza multiple per serbatoio sferico terminale GPL
Terminali di grande capacitàLe sfere GPL di grandi dimensioni possono richiedere valvole di sicurezza multiple. La capacità certificata totale, la politica di isolamento e la capacità dell'header di scarico devono essere esaminate come un unico sistema.
Caso 6: Valvola di sicurezza per skid di riempimento bombole GPL
Skid di riempimento / AutogasI serbatoi di riempimento GPL e gli skid autogas richiedono un percorso di scarico chiaro poiché gli operatori potrebbero trovarsi vicino ai dispositivi di scarico durante il riempimento e la manutenzione.
Matrice dati valvola di sicurezza GPL
| Servizio GPL | Mezzo Tipico | Causa comune di scarico | Controllo Ingegnieristico Richiesto | Revisione raccomandata della valvola | Rischio in caso di omissione |
|---|---|---|---|---|---|
| Serbatoio di stoccaggio / sfera | Propano, butano, miscela GPL, gas nello spazio di vapore | Esposizione al fuoco, scarico bloccato, generazione di vapore di emergenza | MAWP del recipiente, caso di incendio, generazione di vapore, capacità del sistema di scarico simultaneo e di emergenza | PSV a molla o pilotata ad alta capacità con capacità certificata | Scarico antincendio sottodimensionato, sovrapressione del recipiente o rilascio di nubi di vapore non sicuro |
| Linea liquido bloccata in isolamento | GPL liquido e vapore in fase di vaporizzazione | Espansione termica tra valvole chiuse | Volume intrappolato, aumento di temperatura, pressione nominale, percorso di scarico e comportamento di vaporizzazione | Valvola di sicurezza termica per GPL con sede a tenuta e percorso di ritorno o sfiato sicuro | Sovrapressione rapida della linea, guasto del tubo flessibile o perdite ripetute |
| Mandata della pompa | Propano liquido, butano liquido, GPL misto | Stallo della pompa, scarico bloccato, guasto del flusso minimo | Curva della pompa, prevalenza di arresto, flusso massimo, pressione di ritorno e vibrazioni | Valvola di sfioro per liquidi o PSV a molla per servizio di trasferimento GPL | Danneggiamento della pompa, rottura del tubo, scarico instabile in fase di vaporizzazione o sovraccarico della linea di ritorno |
| Uscita vaporizzatore | Vapore GPL, gas combustibile, possibile trascinamento di liquido | Blocco uscita gas, disturbo apporto termico, guasto regolatore | Funzionamento del vaporizzatore, flusso di gas in uscita, trascinamento di liquido, MAWP a valle e dispersione dello sfiato | Valvola di sicurezza per gas o valvola pilotata per servizio con gas pulito | Sovrapressione a valle, rilascio di vapore non sicuro o dimensionamento errato della fase |
| Stazione di regolazione | Vapore GPL, vapore propano, gas combustibile | Regolatore guasto in apertura, perdita bypass, blocco a valle | Flusso in caso di guasto in apertura, pressione a monte, pressione di progetto a valle e contropressione di sfiato | Valvola di sicurezza gas GPL a valle dimensionata per flusso in caso di guasto in apertura | Sovrapressione del sistema gas combustibile a bassa pressione o scarico intempestivo |
| Skid di carico/riempimento | GPL liquido, vapore GPL, liquido in ebollizione | Isolamento ESD, linea di riempimento bloccata, espansione termica, sovrapressione pompa | Sequenza ESD, volume intrappolato, velocità di trasferimento, classe di pressione del tubo e posizione dell'operatore | Disposizione PSV per sovratemperatura più skid, ove richiesto | Esposizione a vapori freddi, guasto del tubo flessibile, pericolo per l'operatore o percorso di scarico bloccato |
Come specificare correttamente una valvola di sicurezza per GPL
1. Confermare la composizione del GPL e la base della pressione di vapore
GPL ricchi di propano, GPL ricchi di butano e GPL misti hanno comportamenti diversi in termini di pressione di vapore. La composizione, l'intervallo di temperatura, la pressione operativa e la pressione di sfioro devono essere fornite prima del dimensionamento della valvola e della selezione dei materiali.
2. Identificare se la valvola sfiora vapore, liquido o flusso flash
Lo sfioro in caso di incendio può essere dominante a vapore, lo sfioro della pompa può essere liquido e lo sfioro termico può flashare durante lo scarico. La fase di sfioro effettiva controlla la capacità, il design dell'uscita e la disposizione dello scarico sicuro.
3. Separare le PSV dei serbatoi dalle valvole di sicurezza per sovratemperatura
I serbatoi di stoccaggio richiedono PSV di grande capacità per lo sfioro in caso di incendio ed emergenza. Le linee di liquido bloccate richiedono valvole di sicurezza per sovratemperatura. Entrambe sono importanti, ma vengono dimensionate da scenari diversi e spesso utilizzano configurazioni di valvole diverse.
4. Rivedere la contropressione e la destinazione dello scarico
Lo sfioro di GPL può scaricare in atmosfera, camino di sfiato, torcia, collettore di sfioro chiuso, ritorno al serbatoio o sistema di recupero. Devono essere esaminate la contropressione, la dispersione dei vapori, le fonti di innesco, il comportamento del pennacchio freddo e l'esposizione del personale.
5. Selezionare sede e materiali per una tenuta ermetica
Le fughe di GPL possono creare pericoli di vapori infiammabili. Il materiale della sede, i limiti delle sedi morbide, l'accettazione delle sedi metalliche, l'intervallo di temperatura, la compatibilità con il GPL e il test di tenuta della sede devono essere confermati nella richiesta di offerta (RFQ).
6. Definire la politica di ispezione, collaudo e isolamento
I sistemi di stoccaggio e terminali GPL utilizzano spesso valvole multiple, valvole di intercettazione e disposizioni di manutenzione. L'accesso per l'ispezione, la calibrazione, la strategia delle valvole di ricambio, l'isolamento con blocco aperto e la documentazione dei test devono essere definiti prima dell'ordine.
Le valvole di sicurezza per GPL devono essere revisionate con sfiato sicuro, espansione termica, isolamento e dispersione di vapori infiammabili
Perché i controlli di installazione delle valvole di sicurezza GPL sono una vera sicurezza
Le prestazioni delle valvole di sicurezza GPL dipendono dall'installazione completa, non solo dalla valvola. Una valvola dimensionata correttamente può ancora creare rischi se lo scarico è instradato verso gli operatori, lo sfiato è troppo vicino a fonti di innesco, la linea di flare crea un'eccessiva contropressione, la linea di ritorno è bloccata o una sezione liquida viene isolata senza un dispositivo di scarico per sovrapressione per espansione termica.
L'installazione dovrebbe considerare la perdita di pressione in ingresso, l'orientamento della valvola, la politica delle valvole di intercettazione, i requisiti di blocco aperto, le sezioni di liquido bloccate, il supporto in uscita, l'altezza del camino di sfiato, la contropressione del flare o del recupero vapori, la sequenza ESD, il drenaggio dello scarico, la protezione dagli agenti atmosferici, le vibrazioni, l'espansione termica, l'accesso per i test e se il percorso di uscita può gestire in sicurezza vapori, liquidi o GPL in fase di flash.
Verifiche di installazione sul campo
- Confermare la pressione di taratura, la composizione del GPL e la pressione massima di normale esercizio (MAWP) dell'apparecchiatura protetta.
- Verificare tutte le sezioni di liquido GPL isolate per la copertura di scarico per espansione termica.
- Mantenere la perdita di pressione in ingresso entro il limite di progetto.
- Indirizzare lo scarico di vapore o liquido GPL verso un sistema di sfiato, torcia, ritorno o recupero approvato e sicuro.
- Verificare la contropressione in uscita da torcia, camino di sfiato, linea di ritorno o collettore di scarico chiuso.
- Mantenere lo scarico lontano da operatori, piattaforme, prese d'aria, fonti di ignizione e aree confinate.
- Garantire un accesso sicuro per calibrazione, ispezione, test di tenuta sede e sostituzione valvola.
Standard e documenti da confermare prima dell'ordine
Riferimenti tipici per lo scarico GPL
Le specifiche delle valvole di sicurezza per GPL possono fare riferimento a NFPA, ASME, API, ISO, EN, GB, normative locali GPL, requisiti di protezione antincendio, specifiche del terminale del proprietario e filosofia di scarico del progetto. La base di progettazione applicabile deve essere confermata prima del preventivo.
- NFPA 58 dove sono specificati i requisiti di stoccaggio, manipolazione, trasporto o utilizzo di gas di petrolio liquefatti (GPL) dal progetto.
- API 520 per il dimensionamento e la selezione dei dispositivi di scarico della pressione, ove richiesto.
- API 521 per la revisione dei sistemi di scarico e depressurizzazione, inclusi casi di incendio, torcia e scarico a livello di sistema.
- ASME BPVC Sezione VIII dove serbatoi GPL, sfere, vaporizzatori, ricevitori o recipienti di processo sono recipienti a pressione.
- ASME B31.3 dove la tubazione di processo GPL, la tubazione del terminale o la tubazione su skid sono specificate secondo le regole delle tubazioni di processo.
- API 526 quando sono specificate le dimensioni e le classi di pressione delle valvole di sfioro in acciaio flangiate.
- API 527 quando il collaudo di tenuta del sede è richiesto dalla specifica di progetto.
Pacchetto tipico di documentazione per valvole GPL
La documentazione deve essere concordata prima della produzione, in particolare per terminali GPL, serbatoi di stoccaggio, sfere, baie di carico per autocarri, skid di vaporizzazione, sistemi gas combustibile e progetti EPC per l'esportazione.
- Scheda tecnica con numero di matricola, modello, dimensione, orifizio, pressione di taratura e connessione.
- Calcolo di dimensionamento o conferma della capacità di scarico certificata.
- Composizione del GPL, fase di sfioro e base dello scenario di sfioro.
- Certificati dei materiali per corpo, cappello, ugello, disco, trim, molla e parti che sopportano la pressione.
- Certificato di calibrazione pressione di taratura, rapporto di prova di pressione e rapporto di tenuta sede.
- Base del calcolo del caso incendio o dello sfioro termico, se specificato.
- Disegno generale con peso, dimensioni, orientamento dell'uscita e gioco per la manutenzione.
- Targhetta, elenco tag, elenco parti di ricambio, verbale di testimonianza ispezione e verbale di imballaggio, se richiesto.
Checklist dati per richiesta di offerta valvola di sicurezza GPL
| Dati Richiesti | Perché è Importante | Input di Esempio |
|---|---|---|
| Apparecchiatura protetta | Definisce il limite di pressione del contenimento, la base normativa e il limite di pressione di taratura. | Serbatoio GPL, sfera, linea di carico, scarico pompa, vaporizzatore, skid di riempimento bombole |
| Pressione massima di progetto / Pressione di progetto | Definisce la pressione massima che la valvola deve proteggere. | 10 barg, 16 barg, 25 barg, tubazioni Classe 150/300, valore MAWP del recipiente |
| Pressione di taratura | Definisce la pressione di apertura della valvola e la base di capacità. | Set point serbatoio di stoccaggio, valore di protezione scarico pompa, pressione di set dello sfioro termico |
| Composizione del GPL | Influenza pressione di vapore, peso molecolare, densità e calcolo di sfioro. | Propano, butano, miscela propano-butano, GPL commerciale, GPL odorizzato |
| Scenario di sfioro | Determina la capacità richiesta e il tipo di valvola. | Incendio, blocco in linea liquido, stallo pompa, blocco uscita vaporizzatore, PRV aperto per guasto |
| Fluido e fase | Influisce sul dimensionamento, sulla selezione della sede, sull'instradamento dello scarico e sulla revisione di sicurezza. | Vapore GPL, GPL liquido, liquido in ebollizione istantanea, vapore saturo, flusso bifase |
| Temperatura di sfioro | Controlla la pressione del vapore, la capacità, le prestazioni del materiale e della sede. | Temperatura ambiente, bassa temperatura ambiente, temperatura di progetto estiva, temperatura di scarico in caso di incendio |
| Capacità richiesta | Conferma se la valvola può proteggere il sistema. | kg/h, Nm³/h, SCFM, curva pompa, carico per incendio, base di espansione termica |
| Contropressione e percorso di scarico | Influenza la capacità, la stabilità, il carico alla torcia e lo sfiato sicuro. | Sfiato atmosferico, linea torcia, ritorno serbatoio, ritorno aspirazione pompa, recupero vapori, linea di scarico chiusa |
| Condizione di installazione | Influisce sull'orientamento, sull'accesso per la manutenzione e sulla sicurezza dello scarico. | Terminali esterni, baie di carico, pacchetti skid, sommità serbatoi di stoccaggio, skid pompa, ponte navale |
| Requisiti di materiale e sede | Previene perdite, incompatibilità chimiche e rigetto della documentazione. | Acciaio al carbonio, garnitura in acciaio inox, sede morbida, sede metallica, requisito per basse temperature ambiente, elastomero compatibile GPL |
| Documenti richiesti | Evita ritardi nell'ispezione, FAT, spedizione e messa in servizio. | Scheda tecnica, disegno, MTC, rapporto di dimensionamento, rapporto di calibrazione, prova di pressione, prova di tenuta sede |
La selezione finale deve essere confermata dalla composizione del GPL, dalla scheda tecnica dell'apparecchiatura protetta, dallo scenario di sfioro, dalla capacità richiesta, dallo standard applicabile, dal calcolo della contropressione, dalla filosofia di scarico, dalla capacità certificata della valvola e dalla revisione ingegneristica.
Errori comuni nella selezione delle valvole di sicurezza per GPL
Trattare il GPL come un normale servizio gas
Il GPL può essere sfiorato come flusso bifase vapore, liquido o flash. Un'assunzione di solo gas può portare a capacità errate, progettazione dell'uscita e revisione della sicurezza di scarico.
Mancanza di protezione termica per liquido bloccato
Le braccia di carico, i tubi flessibili di trasferimento, le linee delle pompe e le sezioni di tubazioni GPL isolate possono sovrapressurizzare a causa dell'espansione termica. Ogni sezione intrappolata necessita di un percorso di sfioro verificato.
Utilizzo del flusso normale invece del carico in caso di incendio
Lo sfioro in caso di incendio di un serbatoio GPL può essere molto più grande del normale flusso di trasferimento o vapore. Il dimensionamento della PSV di stoccaggio dovrebbe utilizzare il caso di sfioro dominante.
Ignorare la contropressione di flare o sfiato
Lo scarico del GPL verso torcia, camino di sfiato o collettore di recupero può creare contropressione. La contropressione deve essere inclusa prima di selezionare un design convenzionale, a soffietto o pilotato.
Scarico vicino a operatori o fonti di ignizione
Il vapore GPL è infiammabile e può viaggiare con il vento. La posizione di scarico, l'altezza dello sfiato, l'esposizione della piattaforma, le prese d'aria e la distanza dalle fonti di ignizione devono essere revisionate.
Ignorare la tenuta della sede e l'accesso per la manutenzione
Piccole perdite di GPL possono creare un rischio di vapori infiammabili. Il collaudo di tenuta del sedile, l'accesso per l'ispezione e la strategia della valvola di ricambio devono essere definiti prima dell'acquisto.
Continua la revisione della selezione della tua valvola di sicurezza per GPL
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FAQ Valvole di sicurezza GPL
Preparare una scheda tecnica completa per valvole di sicurezza GPL prima del preventivo
Inviare la scheda tecnica dell'apparecchiatura protetta, la pressione massima di progetto (MAWP) o la pressione di progetto, la pressione di taratura, la composizione del GPL, lo scenario di sfioro, la capacità richiesta, la fase di sfioro, la temperatura di sfioro, la curva della pompa o la base del caso antincendio ove applicabile, la contropressione, il percorso di scarico, la condizione di installazione, il requisito del materiale, il requisito del sedile, lo standard di connessione e i documenti richiesti. Una scheda tecnica completa aiuta a confermare il corretto dimensionamento di fase, la capacità certificata, la tenuta del sedile e lo scarico sicuro dei vapori infiammabili.
