API 521 Системы сброса давления для сценариев сброса, газоотводных коллекторов, пожарных случаев и проектирования разгрузки

Используйте эту страницу для связи рекомендаций API 521 по системам сброса давления и разгрузки с реальными запросами на предохранительные клапаны, проверками защищаемого оборудования, исследованиями сценариев сброса, проверками газоотводных и вентиляционных коллекторов, оценкой противодавления и документацией для технологических установок, нефтехимических установок, газовых установок, СПГ-терминалов и нефтеперерабатывающих комплексов.

Быстрые ссылки API 521

Обзор сценария сброса › Подбор ПСК по API 520 › Обзор сброса при пожаре › Обзор газоотводного и вентиляционного коллектора › Системы разгрузки / сброса › Эксплуатация при высоком противодавлении ›

API 521 используется на системном уровне: он помогает определить сценарии сброса, требуемые скорости сброса, нагрузки на газоотвод и вентиляцию, а также требования к разгрузке.
API 520 обычно отвечает на вопрос подбора и выбора устройства; API 521 помогает определить достоверный случай избыточного давления и основу системы сброса.
Для закупки предохранительных клапанов данные API 521 должны быть преобразованы в четкий запрос на коммерческое предложение (RFQ): сценарий, пропускная способность, фаза, противодавление, маршрут утилизации и документы.
Окончательный выбор клапана по-прежнему требует данных о защищаемом оборудовании, применимых нормах, сертифицированной пропускной способности и подтверждения от инженера-производителя.

››› Обзор API 521

API 521 помогает определить систему сброса давления перед расчетом предохранительного клапана

Паспорт предохранительного клапана надежен настолько, насколько надежен лежащий в его основе сценарий сброса. API 521 обычно используется для анализа того, как технологическая система может подвергнуться избыточному давлению, какая скорость сброса является достоверной, могут ли несколько устройств сбрасывать давление одновременно, и может ли downstream-ная система (вентиляция, факел, скруббер или закрытый коллектор сброса) принять нагрузку.

Для покупателей API 521 следует рассматривать не просто как название стандарта в заказе на поставку. Он должен стать практическими инженерными данными: блокировка выходного потока, сценарий пожара, разрыв трубы, отказ регулирующего клапана, отказ вспомогательных систем, тепловое расширение, скорость снижения давления, противодавление и маршрут утилизации.

Что поможет вам подтвердить эта страница

Какие сценарии избыточного давления следует проверить перед отправкой запроса на коммерческое предложение для ПСК.
Как API 521 связан с API 520, API 526, API 527, ASME и проектными спецификациями.
Какие данные необходимы для анализа сценариев пожара, блокировки выхода, разрыва трубы и снижения давления.
Как факельный коллектор, вентиляционная труба, скруббер, закрытый дренаж и противодавление влияют на выбор клапана.
Какие документы следует запрашивать для проектов EPC, нефтеперерабатывающих, нефтехимических, СПГ и газовых заводов.

››› Сценарии сброса

Типичные сценарии сброса давления по API 521, влияющие на выбор предохранительного клапана

Это системные случаи, которые часто определяют производительность предохранительного клапана, конструкцию выходной системы и окончательные требования к запросу ценового предложения. Точный определяющий случай зависит от данных процесса, защищаемого оборудования, философии управления и нормативной базы проекта.

Заблокированный выход / Закрытый клапан

Закрытый downstream-клапан, заблокированный выход теплообменника или изолированный сосуд могут подвергнуть оборудование полному давлению upstream или максимальному входному потоку. Этот случай часто определяет производительность PSV для сепараторов, фильтров и технологических сосудов.

Воздействие внешнего пожара

Сброс давления при пожаре может привести к интенсивному парообразованию в сосудах с жидким содержимым. Это влияет на требуемую скорость сброса, нагрузку на факел, температуру на выходе и философию аварийного сброса.

Отказ регулирующего или предохранительного клапана

Неисправный (открытый) регулирующий клапан или регулятор давления может подавать поток высокого давления в нижестоящее оборудование с более низким классом прочности. PSV должен быть рассчитан исходя из потока при отказе в открытом положении, а не нормального расхода.

Разрыв трубки теплообменника

Разрыв трубы может перенести жидкость высокого давления в сторону более низкого давления. Анализ должен сравнивать источник давления, геометрию теплообменника, фазовые изменения, маршрут сброса и динамическую реакцию.

Блокировка на выходе компрессора

Сброс давления на выходе компрессора должен учитывать достоверные предположения о потоке компрессора, температуре на выходе, вибрации, пульсации и отказе рециркуляции. Противодавление и реактивная сила на выходе имеют важное значение.

Термическое расширение и запертая жидкость

Запертая жидкость может быстро вызвать перенаддув при повышении температуры. Терморегулирующие предохранительные клапаны могут потребоваться на трубопроводах, участках нагнетания насосов, линиях загрузки и жидкостных участках теплообменников.

››› API 521 против API 520

API 521 определяет сценарии системы; API 520 поддерживает расчет размеров и выбор оборудования

API 521 и API 520 часто используются вместе. API 521 помогает определить причину сброса давления в системе, объем сбрасываемого потока, место его отвода и необходимость учета одновременного сброса или снижения давления. Затем API 520 обычно используется для расчета размеров и выбора устройства сброса давления на основе полученных технологических данных.

Практический результат для отдела закупок

Наименование сценария сброса и основание для расчета для каждого тега PSV.
Требуемая скорость сброса, фаза, молекулярная масса, плотность, температура и давление.
Маршрут утилизации: атмосфера, дымовая труба, факел, скруббер, конденсатор, закрытый коллектор сброса или система рекуперации.
Наложенное и нарастающее противодавление для каждого устройства сброса.
Требуемый тип клапана: стандартный, сильфонный, с пилотным управлением, для термосифонного сброса, комбинация с разрывной мембраной или клапан снижения давления.
Требуемые документы: техническая спецификация, отчет о расчете размеров, сводка сценариев, данные о нагрузке на факел и сертификаты испытаний.

››› Примеры применения

Сценарии систем сброса давления по API 521 с типичными данными для запроса коммерческого предложения (RFQ)

Эти примеры показывают, как исследования по API 521 преобразуются в практическую информацию для запросов на поставку клапанов и систем сброса. Окончательная конструкция должна быть подтверждена проектным исследованием по сбросу давления, технологическими листами данных и соответствующим нормативным органом.

Пример 1: Сброс давления при внешнем пожаре в сепараторе углеводородов

Пожарный случай / Нагрузка на факел

Защищаемое оборудование: сепаратор с жидким содержимым. Типичные данные API 521 включают площадь смачивания, свойства жидкости, скрытую теплоту или основу парообразования, давление сброса, требуемую нагрузку, температуру на выходе, давление в факельном коллекторе и предположения о площади одновременного пожара.

Пример 2: ПЗК на выходе компрессора газоперерабатывающего завода

Заблокированный выпуск

Защищаемое оборудование: приемный сосуд и трубопровод на выходе компрессора. Типичные данные для запроса на поставку включают максимальный расход компрессора, давление на выходе, температуру, состав газа, молекулярный вес, пульсации, вибрацию, давление в коллекторе сброса и реактивную силу на выходе.

Пример 3: Сброс давления при разрыве трубы теплообменника

Сбой высокого давления в низкое

Защищаемое оборудование: низконапорная сторона кожуха или труб. Типичные данные включают условия источника высокого давления, максимальное рабочее давление стороны теплообменника, количество труб, основу открытия разрыва, риск двухфазного потока, маршрут сброса и учитывается ли динамический отклик давления.

Пример 4: Защита последующих участков после отказа ПСК

Регулятор вышел из строя в открытом положении

Защищаемое оборудование: низконапорный последующий коллектор. Типичные данные включают давление на входе, коэффициент Cv регулятора или расход при отказе в открытом положении, расчетное давление на выходе, давление срабатывания, свойства газа, обратное давление в дымовой трубе или на факеле и анализ шума.

Пример 5: Термический сброс давления в системе перекачки СПГ / СУГ

Заблокированная жидкость

Защищаемое оборудование: изолированная линия передачи или погрузочный рукав. Типичные данные включают объем ловушки, среду, повышение температуры, тепловую утечку, давление срабатывания, номинальное давление линии, поведение вскипания и сброс в резервуар, на факел или в безопасную вентиляционную систему.

Случай 6: Система сброса давления / продувки паровых систем

Система сброса давления

Защищаемое оборудование: технологический сегмент, требующий быстрого снижения запасов. Типичные данные включают целевое время снижения давления, начальное и конечное давление, объем запасов, температурную реакцию, нагрузку на факел, данные дросселирующего устройства, спецификацию клапана сброса давления и анализ шума / вибрации.

››› Инженерная матрица

Матрица для анализа API 521 для запросов предложений на ПСК и системы сброса

Используйте эту матрицу для преобразования исследования по сбросу давления в четкий язык закупок. Она помогает избежать неполных запросов предложений, которые предоставляют только размер клапана, номинальное давление фланца или давление срабатывания без системной основы.

Сценарий сброса давления

Заблокированный выход, внешний пожар, разрыв трубы, отказ управления, отказ вспомогательных систем, тепловое расширение, блокировка выхода компрессора или сброс давления.

Требуемая нагрузка сброса

Массовый или объемный расход в условиях сброса, с четко указанной основой и определенными единицами измерения.

Условия сброса

Давление сброса, температура, фаза, доля пара, молекулярная масса, плотность, вязкость и сжимаемость, где применимо.

Система утилизации

Атмосферный выброс, газовый коллектор факельной установки, скруббер, конденсатор, закрытый коллектор сброса, система рекуперации, дренаж или безопасный путь сбора.

Противодавление

Наложенное и нарастающее противодавление, давление в коллекторе факельной установки, потери в вентиляционной трубе, потери в глушителе и эффекты общего коллектора.

Влияние выбора клапана

Требования к обычному, сильфонному уравновешенному, с пилотным управлением клапану, комбинации с разрывной мембраной, клапану сброса тепловой энергии или клапану снижения давления.

››› Связанные стандарты

Стандарты, обычно используемые с API 521

API 521 является частью более широкого пакета проектирования систем сброса. Выбранный клапан и документы могут также ссылаться на расчет размеров устройства, размеры клапанов, герметичность седла, код сосудов под давлением, код технологических трубопроводов и спецификации конечного пользователя.

››› Пакет документов

Типовой пакет документов системы сброса по API 521

Сводка сценариев сброса для каждого защищаемого оборудования.
Расчет нагрузки сброса или ссылка на утвержденное исследование сброса.
Техническая документация на ПСК с давлением настройки, пропускной способностью, фазой и стандартом присоединения.
Информация о противодавлении на свече, продувочном, скрубберном или закрытом коллекторе сброса.
Техническая документация на клапан депрессуризации / сброса, где применимо.
Общий вид, сертификаты на материалы, отчет о калибровке, результаты испытаний под давлением и испытаний на герметичность седла.
Требования к инспекции, присутствию представителей заказчика, паспортной табличке и списку маркировки для утверждения EPC.

>>> Чек-лист запроса коммерческого предложения

Информация для отправки при ссылке проекта на API 521

Полный запрос на коммерческое предложение на основе API 521 должен содержать сценарий сброса и информацию о системе downstream, а не только размер клапана и давление настройки. Это позволяет поставщику клапанов проверить производительность, противодавление, материалы, документы для испытаний и пределы установки. .

Маркировка защищаемого оборудования, описание, максимальное допустимое рабочее давление / расчетное давление и расчетная температура.
Применимый сценарий сброса: пожар, заблокированный выход, разрыв трубы, отказ регулятора, отказ вспомогательных систем, блокировка нагнетания компрессора или тепловое расширение.
Требуемая скорость сброса с обоснованием, единицами измерения и ссылкой на расчет.
Состав среды, фаза, молекулярная масса, плотность, вязкость, доля паров и особые опасности.
Давление сброса, температура сброса, допустимое избыточное давление и рабочий запас.
Противодавление: наложенное, собственное, давление на факельной линии, вентиляционной трубе, скруббере или в закрытой системе.
Выпускная система: атмосфера, факел, вентиляционная труба, скруббер, конденсатор, система рекуперации, дренаж или закрытый коллектор сброса.
Необходимые документы на клапан: техническая спецификация, отчет о подборе, сертификат материала (MTC), данные калибровки, результаты испытаний под давлением и испытаний на герметичность затвора.

››› Распространенные ошибки

Типичные ошибки при закупке предохранительных клапанов для систем сброса по API 521

Большинство задержек в закупках происходит, когда результаты анализа системы сброса не переведены в полную техническую спецификацию клапана. Эти ошибки должны быть исправлены до выпуска запроса на коммерческое предложение (RFQ).

Указание рабочего давления без сценария сброса

Поставщик не может подтвердить производительность, если в запросе на коммерческое предложение не указано, является ли случай пожаром, заблокированным выходом, отказом регулятора, блокировкой нагнетания компрессора или тепловым расширением.

Игнорирование противодавления в свече

Противодавление может изменить тип клапана и его производительность. Оно должно быть указано до выбора предохранительных клапанов с обычной конструкцией, сильфонных или с пилотным управлением.

Использование нормального расхода вместо расхода при сбросе

Нормальный технологический расход часто ниже, чем расход при аварийном открытии, заблокированном выходе, работе компрессора или пожарном случае. Расчет размера определяется наиболее критическим аварийным режимом.

Отсутствие двухфазного потока или кавитации

Разрыв трубы, сброс давления из реактора, пожарный случай и сброс криогенной жидкости могут включать двухфазный поток или кавитацию. Это влияет на расчет размеров и конструкцию выпускного тракта.

Рассмотрение клапанов снижения давления как обычных ПСК

Клапаны сброса давления и клапаны снижения давления требуют анализа технологического времени, контроля потока, шума на выходе, низких температур и нагрузки на факел.

Непроверка одновременной нагрузки сброса давления

Несколько клапанов могут сбрасывать давление в один и тот же факельный или вентиляционный коллектор. Необходимо оценить пропускную способность коллектора и суммарное противодавление.

››› Связанные стандарты и инженерные страницы

Продолжите обзор систем сброса давления по API 521

Используйте эти страницы для связи анализа системного уровня сброса давления с фактическим расчетом размеров клапанов, выбором типа клапанов, тестированием, страницами применения оборудования и подготовкой запросов на ценовое предложение.

Расчет предохранительных клапанов по API 520

Откройте этот связанный ресурс для завершения рабочего процесса изучения сброса давления, выбора клапана, расчета размеров и документации.

API 526 Фланцевые предохранительные клапаны

API 527 Испытание на герметичность седла

Эксплуатация при высоком противодавлении

Предохранительные клапаны большой производительности

Для частых циклов

Предохранительные клапаны для сосудов под давлением

Предохранительные клапаны для компрессоров

Предохранительные клапаны для теплообменников

>>> Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы по системам сброса давления API 521

Краткие ответы на распространенные вопросы инженеров и специалистов по закупкам, связанные с API 521, системами сброса давления и запросами на ценовое предложение для предохранительных клапанов.

Для чего используется API 521 в системах сброса давления?

API 521 используется для анализа систем сброса давления и разгрузки, включая сценарии сброса, требуемые скорости сброса, пожарный случай, системы сброса на факел и в атмосферу, противодавление, маршруты сброса и требования к снижению давления пара.

В чем разница между API 520 и API 521?

API 521 фокусируется на основе системы сброса давления, включая причины повышения давления и системы сброса. API 520 обычно используется для подбора размера и выбора устройств сброса давления после определения случая сброса и требуемой производительности.

Какие сценарии сброса обычно рассматриваются в соответствии с API 521?

Типичные сценарии включают заблокированный выход, внешний пожар, отказ регулирующего клапана, отказ регулятора давления, разрыв трубы теплообменника, блокировку выхода компрессора, отказ вспомогательных систем, тепловое расширение, химическую реакцию и снижение давления пара.

Определяет ли API 521 окончательную модель предохранительного клапана?

Нет. API 521 помогает определить основу системы сброса и требуемую нагрузку. Окончательный выбор модели клапана также требует расчета по API 520, применимого кода ASME или проектного кода, стандарта присоединения, выбора материала, учета противодавления, требований к испытаниям и подтверждения производителя.

Какие данные должны быть включены в запрос на коммерческое предложение (RFQ) для предохранительного клапана на основе API 521?

Запрос на коммерческое предложение на основе API 521 должен включать защищаемое оборудование, сценарий сброса, требуемую скорость сброса, давление сброса, температуру сброса, состав среды, фазу, противодавление, маршрут сброса, применимые стандарты, требования к материалам, требование к отчету о расчете и документы об испытаниях.

Почему противодавление важно при анализе системы сброса по API 521?

Противодавление от факельных коллекторов, вентиляционных труб, скрубберов или закрытых систем сброса может влиять на производительность, поведение при открытии и закрытии предохранительного клапана. Оно может определить, подходит ли для использования обычный, сильфонный уравновешенный или пилотный предохранительный клапан.