Separador intel·ligent: significat del codi del separador modificat

Pot ser que s'hagi de modificar el separador per moltes raons: colls d'ampolla, canvis en les condicions del procés a causa de camps madurs, augment de la producció, connexió de nous pous submarins, mal rendiment del separador original, etc. El dissenyador del separador sol centrar-se inicialment en el procés. aspecte de modificació. Essencialment, es tracta d'iniciar la dinàmica de fluids computacional (CFD), determinar quins components interns s'han de canviar i resoldre gradualment el problema de com encaixen tots aquests nous components al contenidor existent. Tanmateix, per als vaixells dissenyats d'acord amb el Codi de calderes i recipients a pressió ASME (BPVC) i registrats al Comitè Nacional d'Inspecció de Calderes i Vasos a Pressió, queda molta feina per fer.
El que sovint es deixa per més endavant són comentaris sobre l'impacte de la vostra modificació en el registre del vaixell. El disseny, la fabricació i la inspecció originals dels recipients a pressió estan subjectes a l'ASME BPVC Secció VIII, mentre que la modificació del recipient està subjecta al manteniment i modificació del Codi d'Inspecció del Comitè Nacional (NBIC) NB-23.
En molts casos, els suports i broquets existents es poden utilitzar per adaptar els interiors de separació. En altres casos, cal una mica de soldadura a la carcassa del contenidor o a la broca nova.
Aquest article se centra en alguns dels problemes de codi i registre que troben els enginyers de Savvy Separator quan modifiquen vaixells amb peces internes, en lloc d'una pràctica d'enginyeria. Els enginyers qualificats i experimentats han d'estar sempre implicats en el treball.
La discussió es limita als canvis fets al recipient del separador amb la finalitat de millorar o restaurar el rendiment del procés del separador. Això pot significar la reconfiguració de l'estructura interna, la substitució de l'equip d'entrada o desempabellament, l'addició de deflectors per canviar el patró de flux intern, o fins i tot afegir i/o eliminar broquets i tipus de canvis similars. NBIC utilitza un llenguatge específic, de manera que la terminologia pot ser una mica confusa. En resum, NB-23 s'anomena "manteniment", que fa referència als canvis que permeten restablir el vaixell a un estat de funcionament segur i satisfactori sense desviar-se del disseny mecànic original. NB-23 estableix que els "canvis" són canvis a qualsevol contingut enumerat a l'informe de dades original del vaixell.
La Secció Tècnica de Tecnologia de Separació celebrarà una sessió especial "Separació de la bogeria: dissenyar la manera com sempre hem de complir els requisits futurs" a l'SPE ATCE de San Antonio el 10 d'octubre. Unint-se a Savvy Separators, discutiran productes químics, ajustos de flux, rangs de treball per al tota la vida útil i canvis de fluids de producció que afecten les operacions de la planta. Marca el teu calendari o registra't aquí.
Atès que la modificació del separador és un canvi en la tecnologia del separador, es pretén restaurar el separador a un estat de funcionament satisfactori, de manera que, fins i tot si no hi ha danys al contenidor, sovint es consideren treballs de reparació segons NBIC . S'està reformant. Només quan es veu afectat el disseny mecànic de l'embarcació, els canvis realitzats durant la renovació es consideren canvis.
Els exemples de reparació es detallen a NB-23 Part 3 Secció 3. 3.3.3. Alguns d'aquests exemples es poden considerar com a part de la transformació del divisor (tal com s'indica al codi):
A la secció 3 de la part 3 de l'NB-23 es detallen exemples de canvis. 3.4.3. Tot i que és poc probable que aquestes situacions es produeixin en les adaptacions del separador, alguns exemples que poden aplicar-se són:
El personal responsable d'assegurar que es compleixen els requisits de la part 3 de l'NB-23 són inspectors NBIC. Es tracta d'una persona que té un membre actual del Comitè Nacional que és vàlid i té un aval "AR". L'aprovació "AR" permet la inspecció de nous edificis d'acord amb ASME BPVC i la inspecció de reparacions i canvis d'acord amb la part 3 de NBIC. Aquesta és una aprovació addicional que permet la inspecció de reparacions i canvis. La diferència entre recipients a pressió distingeix l'inspector que necessita modificar el separador de l'inspector que només inspecciona la nova estructura. Al llarg de l'article, el terme "inspector" es refereix a un inspector encarregat per NBIC amb l'aprovació AR.
Quan es tracta de modernitzacions de separadors, els canvis que se solen fer als separadors es divideixen en quatre categories bàsiques.
La categoria 1 és un canvi menor que supera els requisits NBIC. Això vol dir que aquests canvis no afectaran el registre dels vaixells i no estan subjectes als requisits NB-23. Aquests canvis no són per soldar cap peça de retenció de pressió. Això inclou components interns soldats o cargolats a les anelles de suport intern existents, components interns instal·lats amb corretges d'expansió i modificacions similars que no requereixen soldadura a cap component de retenció de pressió. Cal tenir en compte el següent quan es solda: De vegades, altres estàndards aplicables i moltes especificacions del propietari també limiten la distància entre la soldadura i la part de retenció de pressió. Això es fa per mantenir la part de retenció de pressió fora de la zona afectada per la calor de la soldadura. Quan es tracta de canvis de tipus 1, encara es recomana crear un pla de transformació, crear un pla d'inspecció i prova (ITP), realitzar comprovacions prèvies i posteriors i registrar els detalls de la transformació. Per a aquest tipus de canvis, no es requereix un inspector i el vaixell no necessita omplir un segell R o un formulari R-1.
La figura 1 mostra un diagrama esquemàtic senzill d'accessoris adequats per a aquesta categoria, i la figura 2 mostra una foto d'un separador que utilitza suports existents que es retallen i s'utilitzen per fixar diferents parts internes. La figura 3 mostra que els suports existents es poden utilitzar per a múltiples finalitats, no només dins del separador.
La categoria 2 és un canvi menor que pertany als requisits NBIC. Els canvis menors signifiquen que aquests canvis es poden considerar com a "manteniment rutinari" d'acord amb NB-23 Part 3, Secció 3. 3.3.2. Això inclou canvis en la soldadura dels components de retenció de pressió, però ha de complir els requisits aplicables de la NB-23.
La part més utilitzada a la secció 3.3.2 per a la modificació del separador és la secció e-2: "Afegir o reparar accessoris que no suporten càrrega a les peces de retenció de pressió que no requereixen tractament tèrmic posterior a la soldadura". El principal avantatge d'aquest tipus de canvi és que elimina la necessitat d'estampació i/o prova addicional del contenidor [NB-23, Part 3, Secció 2. [5.7.2b], tal com determinen l'inspector i l'inspector competent. . Tot i que NBIC encara es considera reparació, es pot renunciar a l'estampació i altres proves, simplificant molt el procés de transformació. Es requereixen informes de dades R-1 i qualsevol inspecció no destructiva (NDE) requerida per les especificacions de disseny o els inspectors. També és un bon hàbit crear un pla de renovació, crear un ITP i registrar els detalls de la renovació.
La figura 4 mostra una fotografia de l'equip de cicló d'entrada del taller, que s'ha instal·lat parcialment al contenidor. El cicló d'entrada està cargolat a la brida de la placa interior, que està connectada a la màniga i soldada a la boquilla d'entrada del vaixell. En aquest cas, cal utilitzar protuberàncies internes per complir els requisits de reforç del broquet, però la mida i el mètode de soldadura permeten a l'inspector abandonar la prova rehidràulica del contenidor. O, si es requereixen altres mètodes de soldadura, l'inspector no pot renunciar a les proves rehidràuliques. En el cas de broquets amb ressalts interns, qualsevol excés de protuberància (és a dir, sortints més grans que els requerits per al reforç de broquets) es pot considerar com a peces que no mantenen la pressió. Tanmateix, s'ha de consultar l'inspector abans de soldar a les sortides internes excessives del broquet. Figs. 5 i 6 són fotografies de suports petits similars instal·lats. Aquests suports poden evitar proves de re-estrès i tractament tèrmic de re-soldadura (PWHT).
La tercera categoria és el canvi de preus. Es tracta de canvis no físics en les condicions de disseny del recipient, com ara la pressió de disseny, la temperatura de disseny, inclosa la temperatura mínima de disseny del metall, la tolerancia de corrosió o la càrrega externa. La reavaluació es pot dur a terme conjuntament amb altres canvis, però NBIC ho tractarà com un canvi i no té res a veure amb altres canvis al vaixell. El canvi de preus requereix nous càlculs de codi, noves plaques d'identificació i informes de dades R-2. A més, depenent de les noves condicions de disseny, pot ser necessari fer una prova rehidrostàtica del contenidor.
La categoria 4 és el principal canvi físic, o bàsicament qualsevol canvi que no entra dins de la categoria 1 o 2. Aquests canvis inclouen l'addició de grans broquets, seccions transversals de la carcassa, accessoris de suport de càrrega o qualsevol canvi que requereixi una soldadura extensa. Aquests poden ser reparacions o canvis, depenent del tipus de canvi. No són elegibles per renunciar a punxades o proves addicionals. Es requereixen informes de dades R-1 o R-2, així com plans de renovació, ITP, plaques d'identificació marcades amb R, i també poden requerir càlculs de codi nous i NDE requerits pel codi de disseny i el verificador.
La taula 1 mostra els requisits per a cada categoria de modificació enumerada anteriorment. Si escau, consulteu la secció NB-23 de l'NBIC.
Abreviatura: Insp-inspector; titular del certificat CH; JA inspector judicial; placa d'identificació NP; Propietari/usuari de la OU
Per utilitzar l'última versió de les especificacions de disseny, si us plau, compliu amb les disposicions de NB-23 Part 3 Secció 2. 3.4.2 S'ha de complir. Això inclou:
La ubicació de la transformació és un altre factor que cal determinar. Encara que és extremadament rar, en alguns casos és necessari descarregar el vaixell i tornar-lo a la botiga per a la seva reforma. El taller ofereix una ubicació més còmoda per fer els canvis necessaris al contenidor quan sigui necessari, realitzar totes les ECM necessàries, omplir el contenidor i/o tornar a PWHT. La capacitat de manejar i maniobrar fàcilment el vaixell elimina fonamentalment la majoria dels reptes als quals s'enfronta la modificació del lloc. Si podeu enviar el separador de nou a la botiga per a la seva renovació, us sentiu afortunat. També podeu aturar-vos i recollir un bitllet de loteria quan torneu a casa després de sortir de la feina, perquè aquest és el vostre dia de sort!
Quan et veus obligat a fer canvis al lloc, les coses es tornen més difícils. Una pràctica que és fàcil de completar en una botiga és gairebé impossible al lloc. Presteu especial atenció a la seguretat quan realitzeu treballs in situ per garantir que es compleixen tots els requisits de seguretat. A més, les proves d'estrès i el PWHT poden ser molt difícils en aquesta àrea. L'article 5.2 d'ASME PCC-2 descriu els canvis que normalment no requereixen proves d'estrès; també descriu l'ús de certs mètodes de NDE en lloc de proves d'estrès. De la mateixa manera, NB-23, Part 3, Secció 16. 4.4.1 Es van discutir les proves de pressió i altres mètodes d'NDE per a recipients a pressió.
Tot i que NB-23 permet als inspectors renunciar a les proves de pressió en components nous o millorats de retenció de pressió, crec que la majoria dels inspectors voldrien provar la pressió dels components afectats quan sigui possible. Això pot ser difícil al camp.
Tanmateix, un fet important que no es pot ignorar és que els components s'han de provar hidrostàticament, la qual cosa no vol dir que s'hagi de tornar a provar tot el contenidor. Per exemple, si s'afegeix un broquet nou al contenidor, només cal provar el broquet i la costura de soldadura del broquet a la closca. Pot ser que hi hagi una manera fàcil d'aconseguir-ho. Si l'especificació de disseny ho permet, el broquet (especialment l'acoblament) es pot instal·lar com a broquet de tipus "instal·lació". El broquet del fix o boss és en realitat un broquet fixat a l'exterior de la carcassa i soldat al seu lloc. En aquesta aplicació, és possible instal·lar i provar abans de tallar el forat a la carcassa. En alguns casos, es poden requerir proves addicionals de la carcassa abans que es pugui utilitzar el broquet d'instal·lació. Per als broquets més grans, és possible cobrir el broquet amb un capçal temporal, que permet provar la soldadura del broquet a la carcassa sense provar tot el contenidor (Figura 7). Per descomptat, si cal, ambdós mètodes han de ser aprovats per l'inspector i l'inspector judicial. Després de provar el broquet, talleu el forat o traieu el capçal temporal, netegeu la zona i realitzeu totes les NDE necessàries per assegurar-vos que la carcassa no es vegi afectada.
De la mateixa manera, quan us oblideu a soldar a un contenidor que ha estat PWHT, us trobareu amb altres reptes. El PWHT del contenidor pot ser molt difícil al lloc. Sovint és beneficiós trobar un substitut per al PWHT complet quan calgui a la modificació de camp. NB-23, Part 3, Part. 2.5.3 i l'article 2.9 d'ASME PCC-2 proposen mètodes alternatius per al tractament tèrmic posterior a la soldadura dels recipients modificats. Aquests mètodes inclouen mètodes de soldadura específics que poden soldar el contenidor sense afectar negativament el cicle PWHT original. A més, quan un mètode de soldadura especial no és acceptable, es pot realitzar PWHT parcial. Quan sigui necessari, tot això depèn de l'aprovació de l'inspector i de l'inspector judicial.
Les proves hidràuliques i el tractament tèrmic no solen ser factibles en aquest camp, i en alguns casos poden danyar el contenidor, les canonades o suports relacionats i les estructures circumdants. En aquestes aplicacions, s'ha de permetre a l'inspector supervisar la transformació tan aviat com sigui possible en la fase de planificació.
Una altra àrea que pot aparèixer durant la reforma del separador és la modificació de les canonades d'entrada o sortida del separador. De vegades cal canviar la canonada per assegurar-se que es compleixen els objectius de rendiment del separador. Els canvis al gasoducte superen els requisits de NBIC. Tanmateix, aquests canvis haurien de complir almenys els requisits de la versió del codi de construcció construïda pels components originals. [Consulteu NB-23, Part 3, Secció. 1.2.6].
Tot i que no està dins l'àmbit d'aplicació d'aquest article, cal tenir en compte que encara que NB-23 no és aplicable a més de l'anterior, també poden ser aplicables altres codis, com l'API 570 o altres codis similars. Els enginyers també haurien de considerar acuradament els canvis a les canonades i als accessoris del vaixell, ja que aquests canvis externs poden afectar les càrregues dels broquets del vaixell. S'ha d'avaluar l'impacte dels canvis en la càrrega del broquet en el disseny mecànic del contenidor.
Inspector implica gairebé tots els tipus de modificacions del separador. Tenen un paper important a l'hora de determinar què es pot fer i què no. Això és especialment cert quan es defineix què es pot utilitzar com a reparació regular, es pot evitar l'estampació i la inspecció, quan es pot utilitzar NDE en lloc de reaigua i quan es poden utilitzar mètodes de soldadura alternatius en lloc de reaigua. PWHT, etc. Per tant, és essencial implicar els inspectors en les primeres etapes de la majoria de les reformes.
En alguns casos, cal reformar els inspectors judicials. A Texas, no hi ha altres normes jurisdiccionals que s'apliquen a l'hora d'instal·lar separadors, però aquest no és el cas a tot arreu. A més dels codis de disseny aplicables i dels requisits NBIC, alguns estats dels Estats Units i les províncies del Canadà tenen altres requisits. Això també és cert en alguns llocs internacionals. En aquests casos, caldrà la intervenció dels inspectors judicials.
Per a les instal·lacions offshore, la situació pot ser una mica confusa. Si el separador es troba dins de les aigües estatals (normalment s'estén a 3 milles nàutiques des del nivell d'aigua baix de la costa, però a Texas i l'oest de Florida, la distància és de 3 unions marítimes o 8,7 milles nàutiques), aleshores l'estat té jurisdicció. Tanmateix, en un dels estats dels Estats Units (Califòrnia és una excepció), l'estat està subjecte a la inspecció i l'aplicació de les agències reguladores federals. A les aigües territorials nord-americanes (a 12 milles nàutiques de la marca de baixes aigües), la responsabilitat de la inspecció i l'aplicació correspon a les autoritats federals dels EUA. Fora del límit regional, però dins de la Zona Econòmica Exclusiva (ZEE) (que s'estén des del límit regional fins a 200 milles nàutiques més enllà de la línia de baixa mar), la responsabilitat recau en el país/regió que permet l'ús de la instal·lació. L'autoritat federal que supervisa els vaixells a pressió a les plataformes costaneres sembla ser l'Agència dels EUA per a la seguretat i l'aplicació del medi ambient, i la Guàrdia Costanera dels EUA pot tenir jurisdicció en alguns casos.
Una idea habitual en el tracte amb el poder judicial és que els titulars de certificats i els inspectors puguin assessorar sobre les mesures a prendre i el personal implicat en tots els projectes de renovació de separadors.
Alguns propietaris/usuaris també van fer altres peticions. Tot i que per a moltes aplicacions, aquestes estan cobertes per les regulacions de l'empresa, hi ha altres requisits que s'han de complir quan el govern dels EUA n'és el propietari, com ara 10 CFR 851, Programa de seguretat i salut dels treballadors, Part 851 Apèndix A de la secció 4. . Així mateix, si escau, els titulars del certificat poden estar familiaritzats amb aquests requisits.
La seguretat és la principal preocupació de totes les activitats, especialment la modificació de separadors. El separador en ús es pot omplir amb els residus del procés. En aquest cas, no només cal complir amb les normes de seguretat del lloc, inclosos tots els equips de protecció personal adequats i les normes de treball, sinó també netejar a fons el vaixell abans de realitzar qualsevol activitat de modificació. Una altra cosa a tenir en compte és eliminar de manera segura i correcta els residus i els residus separats de la màquina reformada.
La figura 8 és un exemple d'un separador típic a l'inici d'un projecte d'adaptació. Si es requereix soldadura, no només s'han de netejar les particions per proporcionar un entorn segur als treballadors, sinó que també s'ha de netejar la superfície per a la soldadura.
A més, a l'hora d'estimar el temps del projecte de reforma, es poden ignorar algunes activitats secundàries. No oblideu netejar les particions abans de treballar; aixecar bastides dins del vaixell; temps d'assecat/curat de la pintura interna; treure la bastida; netejar les particions després d'acabar el treball. Quan es crea un calendari de projecte, sovint s'ignoren aquestes activitats i altres activitats similars, cosa que provoca retards inesperats i costosos. En resum, la manera més senzilla d'implementar un pla de reacondicionament amb pocs o cap problema és planificar bé, convidar els titulars del certificat a participar-hi i els inspectors al principi del procés i desenvolupar conjuntament un pla per assolir l'objectiu del procés que tingui el menor impacte en el vaixell. registre.
Transformació. Els canvis als elements descrits a l'informe de dades del fabricant original afectaran la tolerància a l'estrès de l'element de retenció d'estrès. (Consulteu NB-23 Part 3, Secció 3.4.3, exemple de canvi) Els canvis no físics, com ara l'augment de la pressió de treball màxima permesa (interna o externa), l'augment de la temperatura de disseny o la disminució de la pressió, els elements de retenció de temperatura mínima haurien de ser considerat per al canvi.
b) Una entitat reconeguda per una agència d'inspecció autoritzada per dur a terme activitats d'inspecció en servei aprovades per la reunió del Comitè Nacional NB-369; NB-371, una certificació d'organització d'inspecció propietari-usuari (OUIO); o NB-390, una entitat que realitza activitats d'inspecció en servei. Qualificacions i responsabilitats de l'Agència Federal d'Inspecció (FIA).
Titular del certificat. Una organització amb un certificat d'autorització "R" vàlid emès pel Comitè Nacional.
camp. Ubicació temporal sota el control del titular del certificat, utilitzada per a la reparació i/o canvi d'elements de retenció de pressió, i la seva adreça és diferent de l'adreça que figura en el certificat d'autorització del titular del certificat.
un examen. El procés de revisió per garantir que els requisits de disseny d'enginyeria, materials, muntatge, inspecció i proves es compleixen i s'ajusten a les especificacions.
jurisdicció. Una entitat governamental que té el poder d'interpretar i fer complir les lleis, regulacions o regulacions relacionades amb calderes, recipients a pressió o altres articles de manteniment de la pressió. Inclou les jurisdiccions membres del comitè nacional definides com a "jurisdiccions".
Poder judicial. Membre del Comitè Nacional tal com es defineix a la Constitució del Comitè Nacional.
Inspector judicial. Inspectors certificats pel poder judicial per verificar el compliment dels requisits de totes les jurisdiccions.
Placa d'identificació. Placa identificativa instal·lada al contenidor. Això pot incloure plaques d'identificació de disseny original, reparacions, plaques d'identificació "R" requalificades o modificades.
NBIC. Normes d'inspecció del Comitè Nacional emeses pel Comitè Nacional d'Inspectors de Calderes i Vasos a Pressió.
Propietari/usuari. Les lletres minúscules es refereixen a qualsevol persona física, empresa o persona jurídica que sigui legalment responsable del funcionament segur de qualsevol article de pressió.
reparació. Els treballs necessaris per restaurar l'article que aguanta la pressió a un estat de treball segur i satisfactori.
botiga. Ubicació permanent, és a dir, l'adreça que figura en el certificat d'autorització, des de la qual el titular del certificat pot controlar la reparació i/o modificació dels articles de pressió.
L'autor vol agrair a Russ Scinta, enginyer mecànic en cap de Schultz Process Services, i Keith Gilmore, inspector autoritzat de TÜVRheinland, per la seva valuosa assistència en aquest article.
Gràcies als funcionaris i directors actuals i passats de la Secció de Tecnologia de Separació per les seves aportacions. La llista dels membres actuals es pot consultar aquí.
Jay Stell és el vicepresident d'enginyeria de Schultz Process Services, Inc. (SPS). Té una llicenciatura i un màster en enginyeria mecànica per la Universitat de Texas a Arlington i un doctorat en enginyeria mecànica per la Universitat de Purdue. Stell ha estat al sector de la separació des de principis dels anys 90, a Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. i SPS tenen més de 25 anys d'experiència. La major part de la seva carrera s'ha dedicat al desenvolupament de productes, disseny de separadors, proves de laboratori i de camp i resolució de problemes. Podeu contactar amb ell a jay@spshouston.com.
"Petroleum Technology Magazine" és la revista insígnia de la Society of Petroleum Engineers. Introdueix resums i temes autoritzats relacionats amb el progrés tecnològic en l'exploració i la producció, qüestions de la indústria del petroli i el gas i notícies de SPE i els seus membres.

https://www.youtube.com/watch?v=eZRzHjRzbIA

https://www.youtube.com/watch?v=DlZb51R-ka4