- Представительный и анонимизированный рабочий процесс; не претендует на идентификацию клиента или производительность проекта.
- Ответственность за пределы батареи должна быть определена до расчета предохранительного клапана (PSV) и утверждения документации.
- Криогенные материалы, вскипание, противодавление и холодный сброс рассматриваются как единая система сброса.
- Окончательное принятие зависит от кода проекта, расчетов, сертифицированных данных клапана и контрольных документов.
››› Область применения кейса
Типовой комплект оборудования для СПГ (топливо, бункеровка или регазификация)
Пример комплекта может включать вход СПГ, запорные клапаны, фильтр или грязевик, насос или контур повышения давления, испаритель, регулирующий клапан, газовый выход, подключение для отвода испаряющегося газа (BOG) или вентиляции, контрольно-измерительные приборы и криогенные трубопроводы на одной раме (скиде).
Инженерная задача состоит в том, чтобы определить, какой предел давления защищает каждое предохранительное устройство, определить управляющую нагрузку, выбрать клапан, совместимый с криогенной средой, и предоставить прослеживаемый расчет и пакет документов.
Предположения по проекту
- Отсутствие указания клиента, объекта или количества заказа
- Отсутствие расчетных значений давления, производительности или температуры
- Фактические нагрузки сброса остаются специфичными для проекта
- Модель клапана и материалы требуют проверки производителем
- Объем документации соответствует заказу на поставку и программе испытаний (ITP)
››› Входной пакет OEM
Информация, необходимая для рассмотрения комплекта ПСК для СПГ-установки
Компактные компоновки установок не уменьшают объем требуемых инженерных данных. Рассмотрение должно включать в себя технологическое оборудование, трубопроводы, системы управления и систему утилизации на площадке.
01
P&ID и перечень оборудования СПГ-установки
Определите насосы, емкости, испарители, регуляторы, клапаны, границы установки и каждую защищаемую границу давления.
02
Данные по процессу и сбросу давления
Предоставьте состав СПГ, фазу, давление настройки, максимальное допустимое рабочее давление (MAWP), температуру, требуемую нагрузку и соответствующий случай сброса давления.
03
Механические характеристики
Определите класс трубопровода, стандарт фланца или резьбы, ориентацию клапана, изоляцию и доступное пространство для установки.
04
Данные системы сброса
Определите маршрут возврата в резервуар, холодного сброса, на факел, в газопровод отпарки (BOG) или рекуперации с наложенным и нарастающим противодавлением.
05
Требования к материалам и очистке
Определите криогенные материалы, седло, прокладку, крепеж, требования к чистоте и средства контроля кислорода или загрязнений, если применимо.
06
Перечень проектной документации
Определение технических данных, отчетов по расчету, чертежей, сертификатов материалов (MTC), калибровки, испытаний на герметичность седла, типовых испытаний и инспекционных записей.
››› Границы установки (Battery Limits)
Граница установки определяет, что должен защищать предохранительный клапан (PSV)
Устанавливаемый на раме (skid) клапан может защищать только оборудование внутри блока, или он также может защищать трубопроводы или оборудование установки после отказа регулятора, испарителя или устройства контроля давления. Эта ответственность должна быть определена до расчета требуемой производительности.
Интерфейс также должен определять, кто обеспечивает систему отвода (вентиляции), сброса на факел, возврата из емкости или газоотвода СПГ (BOG) и какое давление гарантируется на выходе предохранительного клапана.
Чек-лист границ установки
- Защищаемое оборудование внутри рамы (skid)
- Оборудование за пределами рамы (skid)
- Максимальное давление и расход на входе
- Положение отказа регулятора или регулирующего клапана
- Давление на выходе установки (skid) на месте эксплуатации
- Предположения о одновременном сбросе при общем коллекторе
- Владелец вентиляционного, факельного или возвратного трубопровода СПГ
- Механические и документальные аспекты взаимодействия
››› Анализ случаев сброса давления
Типичные сценарии избыточного давления на установках СПГ
Окончательный расчет зависит от фактической конструкции установки. Небольшие нагрузки от теплового расширения и большие нагрузки от паров или вскипания не следует объединять в одно общее предположение для клапана.
01
Термическое расширение СПГ при блокировке линии
СПГ, запертый между закрытыми клапанами, может быстро создать избыточное давление при поступлении тепла в линию перекачки, байпас насоса, загрузочное соединение или вход испарителя.
02
Образование испаряющегося газа СПГ
Поступление тепла в холодное оборудование или трубопроводы может привести к образованию паров и повышению давления при ограничении пути отвода отходящих газов (BOG).
03
Запредельный режим работы (Deadhead) насоса СПГ
Проанализируйте кривую насоса, максимальное перепадное давление, схему минимального расхода, вскипание и место назначения возврата или вентиляции.
04
Отказ испарителя или регулятора
Заблокированный газовый выход, чрезмерное тепловыделение или отказ регулятора давления в открытом положении могут привести к перегрузке нижестоящего оборудования низкого давления.
05
Внешний пожар или тепловое воздействие
При необходимости, согласно требованиям оборудования или проектного кода, оцените воздействие пожара, смоченную площадь, образование паров и нагрузку системы сброса.
06
Сброс двухфазной среды или вскипание
Холодная жидкость может вскипать при снижении давления, что влияет на требуемую площадь, устойчивость клапана, реактивную силу, образование льда и температуру на выходе.
››› Основы выбора клапана
Переход от расчетной нагрузки к сертифицированному выбору клапана
Расчетный пакет должен демонстрировать расчетный сценарий, требуемую скорость сброса, рассчитанную площадь, выбранное проходное сечение и сертифицированную производительность. Клапан не должен выбираться только по размеру присоединения или штуцеру установки.
Конструкции с обычной, сильфонной, пилотной или малой терморазгрузкой решают разные задачи. Противодавление, запас по давлению, фазовое состояние, чистота и доступ для обслуживания остаются частью решения.
Пункты проверки выбора
- Требуемая производительность и выбранное сертифицированное проходное сечение
- Эксплуатация в среде жидкости, пара, газа, вскипающей жидкости или двухфазной среды
- Давление настройки и запас по рабочему давлению
- Наложенное и нарастающее противодавление
- Конструкция: обычная, сильфонная, пилотная или терморазгрузочная
- Совместимость криогенных материалов и седла
- Потери давления на входе и трубопровод на выходе
- Монтажный контур и доступ для обслуживания
››› Криогенная конструкция и компоновка
Низкотемпературные материалы и компактная компоновка установки должны проверяться совместно
Корпус клапана, крышка, сопло, седло, сильфон, крепеж, прокладка и присоединенные трубопроводы должны оставаться пригодными при минимальной расчетной температуре. Может рассматриваться удлиненная крышка для уменьшения передачи холода на пружину или верхний механизм, но конкретная геометрия зависит от конструкции.
Компоновка установки должна предусматривать зазор для изоляции, дренаж, независимую опору выходного патрубка, компенсацию теплового сжатия и безопасный путь отвода холодного потока.
Контрольный список для криогенного оборудования
- Минимальная рабочая ипускная температура
- Требования к ударной вязкости и испытаниям на удар
- Прослеживаемость плавки и объем сертификатов на материалы (MTC)
- Удлиненная крышка и зазор для изоляции
- Герметичность седла и низкотемпературная совместимость
- Термические сжатия и нагрузки трубопроводов
- Обмерзание, конденсат и дренаж
- Холодный шлейф и защита персонала
››› Проектная документация
Комплектация установки (скида) считается завершенной только при условии соответствия данных инженерных расчетов и производственной документации
Итоговое досье должно связывать идентификатор ПСК и технологическую схему установки (P&ID) с утвержденным расчетом, спецификацией клапана, данными о материалах, результатами стандартных испытаний и документами о приемке.
01
Утвержденная спецификация ПСК
Идентификатор, среда, давление настройки, вход и выход, материалы, седло, принадлежности и применимые стандарты.
02
Расчет и запись сценариев
Определяющий случай сброса, требуемая нагрузка, свойства среды, рассчитанная площадь, выбранное проходное сечение и сертифицированная производительность.
03
Общий вид и чертеж установки
Габаритные размеры клапана, ориентация, зазор для теплоизоляции, поддержка выхода и интерфейс вентиляции или возврата.
04
Сертификаты на материалы
Прослеживаемость для указанных материалов корпуса, тарельчатого клапана, сильфона, крепежа и прокладок, работающих под давлением.
05
Протоколы стандартных испытаний
Калибровка давления настройки, проверка давления корпуса, герметичности седла и необходимые функциональные или криогенные проверки.
06
Итоговый перечень документов
Утвержденные ревизии, номера сертификатов, протоколы испытаний, статус ITP и документы для отгрузки.
>>> Рабочий процесс по проекту
Восьмиэтапный рабочий процесс проектирования и документирования ПСК для СПГ-установок
Рабочий процесс связывает безопасность технологических процессов, выбор клапана, интеграцию комплекта оборудования и выпуск документации.
01
Определение границ установки
Определите оборудование и последующие системы, защищаемые каждым ПСК.
02
Подтверждение сценариев сброса давления
Перечислите случаи заблокированной жидкости, БОГ, насоса, испарителя, регулятора, пожара и вскипания.
03
Расчет требуемых нагрузок
Используйте свойства рабочей среды проекта, давление, температуру и предположения сценария.
04
Выберите конфигурацию клапана
Сравните конструкции с термо-сбросом, традиционные, сбалансированные сильфоном и с пилотным управлением.
05
Проверьте криогенное исполнение
Проверьте прочность материала, седло, крышку, прокладку, сильфон и класс давления.
06
Интегрируйте компоновку установки
Проверьте потери на входе, противодавление на выходе, опоры, изоляцию, дренаж и доступ.
07
Утвердите испытания и документы
Согласуйте сертификаты материалов (MTC), данные типовых испытаний, серийные испытания, план комплексных испытаний (ITP) и перечень документов.
08
Подготовить финальное досье
Выдайте утвержденные расчеты, чертежи, отчеты и прослеживаемость на уровне маркировки.
>>> Чек-лист запроса коммерческого предложения
Информация, необходимая для рассмотрения комплекта клапанов для криогенных установок (LNG skid)
Направьте требования к процессу, механике и документации на уровне установки в комплексе. Одного списка номинальных размеров клапанов недостаточно.
Рекомендуемый ввод
- Технологическая схема СПГ-установки (P&ID), перечень оборудования и границы установки
- Состав СПГ, фазовое состояние и диапазон температур
- Максимальное допустимое рабочее давление (MAWP), давление настройки и требуемая пропускная способность
- Рабочие данные насоса, испарителя, регулятора и БОГ (отпарного газа)
- Противодавление и место сброса
- Класс трубопровода, тип присоединения и габариты установки
- Требования к криогенным материалам, седлу и уплотнению
- Необходимые расчеты, чертежи, сертификаты на материалы (MTC) и отчеты об испытаниях
››› Связанные применения и документы
Продолжить инженерный обзор СПГ-установки
Эти ссылки ведут на текущие страницы ZOBAI, уже доступные на сайте.
01
Предохранительные клапаны для СПГ
Подробное руководство по применению криогенного предохранительного оборудования СПГ и БОГ.
02
Предохранительные клапаны для блочно-модульных установок
Границы установки, интеграция в оборудование и защита от давления на салазках (скидах).
03
Системы сброса давления API 521
Анализ сценариев, систем сброса на факел, вентиляции, возврата из емкости и систем снижения давления.
04
Сертификаты на предохранительные клапаны
Рассмотрение категорий проектной документации и запросов на контролируемые записи.
05
Сертификаты типовых испытаний
Анализ испытанного диапазона клапанов, сертифицированных характеристик и ограничений области применения.
06
Задать вопрос инженеру
Предоставьте технологическую схему (P&ID) установки на салазках (скидах), технические условия или перечень документов для рассмотрения.
>>> Часто задаваемые вопросы
Часто задаваемые вопросы о кейсе СПГ на салазках (скидах)
Нет. Это репрезентативный и анонимизированный инженерный рабочий процесс, демонстрирующий, как можно провести проверку комплекта предохранительных клапанов для СПГ-установки без раскрытия имени заказчика, местоположения, количества заказа или непроверенных результатов производительности.
Определите границы установки (скида) и идентифицируйте оборудование и границы давления после установки, защищаемые каждым предохранительным устройством.
Типичные случаи включают блокировку СПГ из-за теплового расширения, отпарной газ, работу насоса в режиме тупика, отказ испарителя или регулятора, воздействие огня, а также сброс при вскипании или двухфазном потоке.
Нет. Необходимо проверить требуемую производительность сброса, давление, температуру, фазу среды, противодавление, материалы и сертифицированную производительность клапана.
В зависимости от проекта, пакет может включать утвержденный паспорт, отчет о подборе, сводку сценариев, габаритный чертеж, сертификаты на материалы, данные калибровки, отчеты о испытаниях под давлением и на герметичность, акты инспекции и итоговый перечень документов.
Да. Пришлите технологическую схему (P&ID), перечень оборудования, границы установки, параметры процесса, расчеты сброса давления, данные по выходной системе, требования к материалам и перечень проектной документации.
Требуется технический анализ комплекта предохранительных клапанов для СПГ на салазках (скидах)?
Предоставьте технологическую схему (P&ID) установки на салазках (скидах), расчеты сброса, технологические параметры, противодавление, требования к криогенным материалам и перечень документов. ZOBAI может выявить недостающие входные данные и определить следующий шаг в проектировании или подготовке коммерческого предложения.