Inteligentní separátor: Kód Význam upraveného separátoru

Separátor může být nutné upravit z mnoha důvodů: de-úzká místa, měnící se podmínky procesu v důsledku vyspělých polí, zvýšená produkce, připojení nových podmořských vrtů, špatný výkon původního separátoru atd. Konstruktér separátoru se obvykle zpočátku zaměřuje na proces aspekt modifikace. V podstatě jde o spuštění výpočetní dynamiky tekutin (CFD), určení, které vnitřní komponenty je potřeba změnit, a postupné vyřešení problému, jak se všechny tyto nové komponenty vejdou do stávajícího kontejneru. U nádob navržených v souladu s ASME Kodexem kotlů a tlakových nádob (BPVC) a registrovaných u Národního výboru pro kontrolu kotlů a tlakových nádob však zbývá ještě mnoho práce.
Co často zůstává na později, jsou komentáře o dopadu vaší úpravy na registraci lodi. Původní návrh, výroba a kontrola tlakových nádob podléhá ASME BPVC oddíl VIII, zatímco úprava nádoby podléhá údržbě a úpravám Inspekčního řádu národního výboru (NBIC) NB-23.
V mnoha případech lze k dodatečné montáži separačních vložek použít stávající podpěry a trysky. V ostatních případech je nutné svařit plášť nádoby nebo novou trysku.
Tento článek se zaměřuje na některé problémy s kódem a registrací, s nimiž se inženýři Savvy Separator setkávají při úpravách lodí s vnitřními částmi, spíše než jako technický postup. Do práce by se měli vždy zapojit kvalifikovaní a zkušení inženýři.
Diskuse se omezuje na změny provedené na nádobě separátoru, které mají zlepšit nebo obnovit výkonnost procesu separátoru. To může znamenat překonfigurování vnitřní struktury, výměnu vstupního nebo odmlžovacího zařízení, přidání přepážek pro změnu vnitřního vzoru proudění nebo dokonce přidání a/nebo odstranění trysek a podobné typy změn. NBIC používá specifický jazyk, takže terminologie může být trochu matoucí. Stručně řečeno, NB-23 se nazývá „údržba“, což se týká změn, které obnovují loď do bezpečného a uspokojivého provozního stavu, aniž by se odchýlily od původního mechanického návrhu. NB-23 uvádí, že „změny“ jsou změny jakéhokoli obsahu uvedeného v původní zprávě o datech lodi.
Technická sekce separačních technologií uspořádá 10. října na SPE ATCE v San Antoniu speciální zasedání „Oddělení šílenství – navrhování způsobu, jakým vždy musíme splňovat budoucí požadavky“. celou životnost a změny výrobních tekutin, které ovlivňují provoz závodu. Poznamenejte si svůj kalendář nebo se zaregistrujte zde.
Vzhledem k tomu, že úprava separátoru je změnou technologie separátoru, má za cíl uvést separátor do uspokojivého provozního stavu, takže i když nedojde k poškození kontejneru, jsou z pohledu NBIC často považovány za opravné práce. Probíhá renovace. Změny provedené během renovace jsou považovány za změny pouze v případě, že je ovlivněno mechanické provedení nádoby.
Příklady oprav jsou podrobně uvedeny v NB-23, část 3, oddíl 3. 3.3.3. Některé z těchto příkladů lze považovat za součást transformace děliče (jak je uvedeno v kódu):
Příklady změn jsou podrobně uvedeny v oddílu 3 části 3 NB-23. 3.4.3. Ačkoli je nepravděpodobné, že by k těmto situacím došlo při retrofitu separátoru, mohou se použít některé příklady:
Personál odpovědný za zajištění plnění požadavků NB-23 Část 3 jsou inspektoři NBIC. Jedná se o osobu, která je držitelem současného člena Národního výboru, který je platný a má potvrzení „AR“. Doložka „AR“ umožňuje inspekci nových budov v souladu s ASME BPVC a inspekci oprav a změn v souladu s NBIC Část 3. Jedná se o dodatečnou doložku, která umožňuje kontrolu oprav a změn. Rozdíl mezi tlakovými nádobami odlišuje inspektora, který potřebuje upravit separátor, od inspektora, který pouze kontroluje novou konstrukci. V celém článku se termín „inspektor“ vztahuje na inspektora pověřeného NBIC se schválením AR.
Při modernizaci separátorů spadají změny obvykle prováděné na separátorech do čtyř základních kategorií.
Kategorie 1 je drobná změna, která překračuje požadavky NBIC. To znamená, že takové změny neovlivní registraci lodí a nepodléhají požadavkům NB-23. Tyto změny nemají svařovat žádné díly udržující tlak. To zahrnuje vnitřní součásti přivařené nebo přišroubované ke stávajícím vnitřním nosným okům/kroužkům, vnitřní součásti instalované pomocí rozpínacích pásků a podobné úpravy, které nevyžadují přivaření k žádným součástem udržujícím tlak. Při svařování je třeba dbát na následující: Někdy omezují vzdálenost mezi svarem a přítlačnou částí také jiné platné normy a mnoho specifikací vlastníka. To se provádí, aby se část udržující tlak udržela mimo tepelně ovlivněnou zónu svaru. Při řešení změn typu 1 se stále doporučuje vytvořit plán transformace, vytvořit plán inspekcí a testů (ITP), provést předběžné a následné kontroly a zaznamenat podrobnosti o transformaci. Pro tyto typy změn není nutný inspektor a loď nemusí vyplňovat R razítko ani formulář R-1.
Obrázek 1 ukazuje jednoduchý schematický diagram příslušenství vhodného pro tuto kategorii a obrázek 2 ukazuje fotografii separátoru, který využívá stávající podpěry, které jsou oříznuty a používají se k upevnění různých vnitřních částí. Obrázek 3 ukazuje, že stávající podpěry lze použít pro více účelů, nejen uvnitř separátoru.
Kategorie 2 je drobná změna, která patří k požadavkům NBIC. Drobné změny znamenají, že tyto změny lze považovat za „běžnou údržbu“ v souladu s NB-23, část 3, oddíl 3. 3.3.2. To zahrnuje změny ve svařování komponentů udržujících tlak, ale musí splňovat příslušné požadavky NB-23.
Nejčastěji používaným dílem v části 3.3.2 pro úpravu separátoru je část e-2: „Přidejte nebo opravte nenosné příslušenství k dílům udržujícím tlak, které nevyžadují tepelné zpracování po svařování.“ Hlavní výhodou tohoto typu změny je, že eliminuje potřebu dodatečného ražení a/nebo testování kontejneru [NB-23, část 3, oddíl 2. [5.7.2b], jak určí inspektor a příslušný inspektor . Přestože společnost NBIC stále považuje za opravu, lze upustit od lisování a dalších testů, což značně zjednodušuje proces transformace. Jsou vyžadovány datové zprávy R-1 a jakékoli nedestruktivní kontroly (NDE) požadované specifikacemi návrhu nebo inspektory. Dobrým zvykem je také vytvořit plán renovace, vytvořit ITP a zaznamenat detaily renovace.
Obrázek 4 ukazuje fotografii vstupního cyklonového zařízení dílny, které bylo částečně instalováno v kontejneru. Vstupní cyklon je přišroubován k vnitřní deskové přírubě, která je spojena s manžetou a přivařena k vstupní trysce nádoby. V tomto případě je nutné použít vnitřní výstupky, aby byly splněny požadavky na vyztužení trysky, ale velikost a způsob svařování umožňují inspektorovi upustit od rehydraulické zkoušky kontejneru. Nebo, pokud jsou vyžadovány jiné metody svařování, inspektor se nesmí vzdát re-hydraulického testování. V případě trysek s vnitřními výčnělky mohou být jakékoli přebytečné výčnělky (tj. výčnělky větší než ty, které jsou nutné pro vyztužení výlevky) považovány za části, které nedrží tlak. Před svařováním nadměrných vnitřních výčnělků trysky je však třeba konzultovat inspektora. Obr. 5 a 6 jsou fotografie podobných malých instalovaných držáků. Tyto držáky mohou zabránit opětovnému namáhání a tepelnému zpracování při opětovném svařování (PWHT).
Třetí kategorií je přeceňování. Jedná se o nefyzikální změny konstrukčních podmínek nádoby, jako je návrhový tlak, návrhová teplota, včetně minimální návrhové teploty kovu, přídavek na korozi nebo vnější zatížení. Přehodnocení může být provedeno ve spojení s jinými změnami, ale NBIC to bude považovat za změnu a nemá nic společného s jinými změnami na lodi. Změna ceny vyžaduje nové výpočty kódu, nové štítky a datové zprávy R-2. Navíc v závislosti na nových konstrukčních podmínkách může být nutné znovu hydrostaticky otestovat zásobník.
Kategorie 4 je hlavní fyzická změna nebo v podstatě jakákoli změna, která nespadá do kategorie 1 nebo 2. Tyto změny zahrnují přidání velkých trysek, průřezů pouzdra, nosného příslušenství nebo jakékoli změny, které vyžadují rozsáhlé svařování. Může se jednat o opravy nebo změny v závislosti na typu změny. Nejsou způsobilí vzdát se dalšího děrování nebo zkoušení. Jsou vyžadovány datové zprávy R-1 nebo R-2, stejně jako plány renovace, ITP, typové štítky označené R a mohou také vyžadovat nové výpočty kódu a NDE požadované konstrukčním kódem a kontrolou.
Tabulka 1 ukazuje požadavky pro každou z výše uvedených kategorií modifikací. Kde je to vhodné, viz část NB-23 NBIC.
Zkratka: Insp-inspector; držitel certifikátu CH; soudní inspektor JA; štítek NP; Vlastník/uživatel organizační jednotky
Abyste mohli používat nejnovější verzi konstrukčních specifikací, dodržujte prosím ustanovení NB-23, část 3, oddíl 2. 3.4.2 Musí být splněny. Tyto zahrnují:
Místo transformace je dalším faktorem, který je třeba určit. I když je to extrémně vzácné, v některých případech je nutné loď vyložit a vrátit do obchodu k renovaci. Dílna poskytuje pohodlnější místo pro provádění požadovaných změn na kontejneru, když je to potřeba, provádění všech nezbytných NDE, doplňování kontejneru a/nebo re-PWHT. Schopnost snadno manipulovat a manévrovat s plavidlem zásadně eliminuje většinu problémů, kterým čelí úprava místa. Pokud můžete poslat separátor zpět do obchodu k renovaci, máte štěstí. Můžete se také zastavit a vyzvednout si los na cestě domů z práce, protože toto je váš šťastný den!
Když jste nuceni provádět změny na místě, věci se stávají náročnějšími. Praxe, kterou lze snadno absolvovat v obchodě, je na místě téměř nemožná. Při provádění prací na místě věnujte zvláštní pozornost bezpečnosti, aby byly splněny všechny bezpečnostní požadavky. Navíc zátěžové testování a PWHT mohou být v této oblasti velmi náročné. Článek 5.2 ASME PCC-2 popisuje změny, které běžně nevyžadují zátěžové testování; popisuje také použití určitých metod NDE namísto zátěžového testování. Podobně NB-23, část 3, oddíl 16. 4.4.1 Diskutované tlakové zkoušky a další metody NDE pro tlakové nádoby.
Ačkoli NB-23 umožňuje inspektorům vzdát se tlakových zkoušek na nových nebo vylepšených součástech udržujících tlak, domnívám se, že většina inspektorů by ráda provedla tlakovou zkoušku dotčených součástí, je-li to možné. To může být v terénu obtížné.
Důležitým faktem, který však nelze ignorovat, je nutnost hydrostaticky testovat komponenty, což neznamená, že je nutné znovu testovat celý kontejner. Pokud je například do nádoby přidána nová tryska, je třeba otestovat pouze trysku a svar trysky k plášti. Může existovat snadný způsob, jak toho dosáhnout. Pokud to konstrukční specifikace dovoluje, lze trysku (zejména spojku) instalovat jako trysku typu „instalace“. Tryska na pevném nebo nálitku je ve skutečnosti tryska upevněná na vnější straně pouzdra a přivařená na místě. V této aplikaci je možné nainstalovat a vyzkoušet před vyříznutím otvoru do pouzdra. V některých případech může být před použitím instalační trysky vyžadováno dodatečné testování krytu. U větších trysek je možné trysku zakrýt provizorní hlavicí, která umožňuje vyzkoušet přivaření trysky k pouzdru bez zkoušení celé nádoby (obrázek 7). V případě potřeby musí samozřejmě oba způsoby schválit inspektor i soudní inspektor. Po otestování trysky vyřízněte otvor nebo sejměte dočasnou hlavu, vyčistěte oblast a proveďte všechny nezbytné NDE, abyste se ujistili, že není ovlivněno pouzdro.
Podobně, když budete nuceni svařovat k nádobě, která byla PWHT, budete čelit dalším výzvám. PWHT kontejneru může být na místě velmi obtížné. Často je výhodné najít náhradu za kompletní PWHT, když je to potřeba v modifikaci v terénu. NB-23, část 3, část. 2.5.3 a ASME PCC-2 článek 2.9 oba navrhují alternativní metody pro tepelné zpracování upravených nádob po svařování. Tyto metody zahrnují specifické metody svařování, které dokážou svařit nádobu bez negativního ovlivnění původního cyklu PWHT. Kromě toho, pokud není přijatelná speciální metoda svařování, lze provést částečné PWHT. V případě potřeby vše závisí na souhlasu inspektora a soudního inspektora.
Hydraulické zkoušky a tepelné zpracování nejsou v této oblasti obvykle proveditelné a v některých případech může dojít k poškození nádoby, souvisejících potrubí nebo podpěr a okolních konstrukcí. V těchto aplikacích musí být inspektorovi umožněno dohlížet na transformaci co nejdříve ve fázi plánování.
Další oblastí, která se může objevit při přestavbě separátoru, je úprava vstupního nebo výstupního potrubí separátoru. Někdy je potřeba potrubí vyměnit, aby bylo zajištěno splnění výkonnostních cílů separátoru. Změny potrubí překračují požadavky NBIC. Tyto změny by však měly splňovat alespoň požadavky verze stavebního předpisu sestavené původními komponenty. [Viz NB-23, část 3, oddíl. 1.2.6].
Ačkoli to nespadá do rozsahu tohoto článku, je třeba poznamenat, že ačkoli NB-23 není použitelný kromě výše uvedeného, ​​mohou být použitelné i jiné kódy, jako je API 570 nebo jiné podobné kódy. Technici by také měli pečlivě zvážit změny potrubí a příslušenství nádoby, protože tyto vnější změny mohou ovlivnit zatížení trysek nádoby. Musí být vyhodnocen vliv změn zatížení trysky na mechanickou konstrukci nádoby.
Inspector zahrnuje téměř všechny typy úprav separátoru. Hrají důležitou roli při určování toho, co lze a co nelze dělat. To platí zejména při definování toho, co lze použít jako běžnou opravu, lze se vyhnout ražení a kontrole, kdy lze místo zavlažování použít NDE a kdy lze namísto zavlažování použít alternativní metody svařování. PWHT atd. Proto je nezbytné zapojit inspektory do raných fází většiny renovací.
V některých případech je třeba reformovat soudní inspektory. V Texasu neexistují žádná jiná jurisdikční pravidla, která se vztahují na instalaci separátorů, ale není tomu tak všude. Kromě použitelných konstrukčních předpisů a požadavků NBIC mají některé státy ve Spojených státech a kanadských provinciích další požadavky. To platí i v některých mezinárodních lokalitách. V těchto případech bude vyžadováno zapojení soudních inspektorů.
U offshore instalací může být situace trochu matoucí. Pokud se separátor nachází ve státních vodách (obvykle se rozprostírá 3 námořní míle od nízké hladiny pobřeží, ale v Texasu a západní Floridě je vzdálenost 3 námořní odbory nebo 8,7 námořních mil), pak má jurisdikci stát. V jednom z většiny států Spojených států (Kalifornie je výjimkou) však stát podléhá kontrole a vymáhání ze strany federálních regulačních agentur. V teritoriálních vodách USA (12 námořních mil od značky odlivu) odpovědnost za kontrolu a vymáhání spočívá na federálních úřadech USA. Mimo regionální hranici, ale v rámci výlučné ekonomické zóny (EEZ) (sahající od regionální hranice až do 200 námořních mil za hranicí odlivu), je odpovědnost na zemi/regionu, který umožňuje použití zařízení. Zdá se, že federálním orgánem dohlížejícím na tlakové nádoby na pobřežních plošinách je americká Agentura pro bezpečnost a ochranu životního prostředí a v některých případech může mít pravomoc pobřežní stráž USA.
Společnou myšlenkou při jednání s justicí je, že držitelé certifikátů a inspektoři mohou radit o opatřeních, která je třeba přijmout, ao personálu zapojeném do všech projektů renovace separátorů.
Někteří vlastníci/uživatelé také vznesli další požadavky. Ačkoli se na mnoho aplikací vztahují předpisy společnosti, existují další požadavky, které je třeba splnit, když je vlastníkem vláda USA, jako je 10 CFR 851, Program bezpečnosti a ochrany zdraví pracovníků, část 851, dodatek A oddílu 4. . Podobně, pokud je to vhodné, mohou být držitelé certifikátu obeznámeni s těmito požadavky.
Bezpečnost je hlavním zájmem všech činností, zejména úpravy separátorů. Používaný separátor může být naplněn zbytky z procesu. V tomto případě je nutné nejen dodržovat bezpečnostní předpisy staveniště, včetně všech příslušných osobních ochranných prostředků a pracovních předpisů, ale také důkladně vyčistit loď před provedením jakýchkoliv úprav. Další věcí, kterou je třeba zvážit, je bezpečná a správná likvidace odpadu a odpadu separovaného z repasovaného stroje.
Obrázek 8 je příklad typického separátoru na začátku projektu modernizace. Pokud je vyžadováno svařování, je třeba vyčistit nejen přepážky, aby bylo zajištěno bezpečné prostředí pro pracovníky, ale také povrch pro svařování.
Při odhadu doby projektu renovace lze navíc ignorovat některé vedlejší činnosti. Před prací nezapomeňte vyčistit příčky; vztyčené lešení uvnitř plavidla; doba schnutí/vytvrzení vnitřní barvy; odstranit lešení; po ukončení práce příčky vyčistit. Při vytváření harmonogramu projektu jsou tyto činnosti a další podobné činnosti často ignorovány, což vede k neočekávaným a nákladným zpožděním. Stručně řečeno, nejjednodušší způsob, jak implementovat plán modernizace s malými nebo žádnými problémy, je dobře naplánovat, pozvat držitele certifikátů k účasti a inspektory na začátku procesu a společně vypracovat plán k dosažení cíle procesu, který má nejmenší dopad na loď. Registrace.
Proměna. Změny položek popsaných v původním datovém hlášení výrobce ovlivní toleranci namáhání položky zadržující napětí. (Viz NB-23, část 3, oddíl 3.4.3, příklad změny) Nefyzikální změny, jako je zvýšení maximálního povoleného pracovního tlaku (vnitřního nebo vnějšího), zvýšení projektované teploty nebo snížení tlaku, položky zadržující minimální teplotu by měly být považován za změnu.
b) Subjekt uznaný autorizovanou inspekční agenturou k provádění provozních inspekčních činností schválených zasedáním Národního výboru NB-369; NB-371, certifikace organizace provádějící kontrolu vlastníka a uživatele (OUIO); nebo NB-390, subjekt, který provádí inspekční činnosti v provozu Kvalifikace a povinnosti Federální inspekční agentury (FIA).
Držitel certifikátu. Organizace s platným osvědčením o oprávnění „R“ vydaným národním výborem.
pole. Dočasné místo pod kontrolou držitele certifikátu, sloužící k opravám a/nebo výměně tlakových nádob a jeho adresa je odlišná od adresy uvedené na autorizačním certifikátu držitele certifikátu.
vyšetření. Proces revize, který zajistí, že jsou splněny požadavky na konstrukční návrh, materiály, montáž, kontrolu a testování a že jsou v souladu se specifikacemi.
jurisdikce. Vládní subjekt, který má pravomoc vykládat a prosazovat zákony, nařízení nebo nařízení týkající se kotlů, tlakových nádob nebo jiných předmětů udržujících tlak. Zahrnuje jurisdikce členů národního výboru definované jako „jurisdikce“.
Justiční. Člen národního výboru ve smyslu stanov národního výboru.
Soudní inspektor. Inspektoři certifikovaní soudy k ověření souladu s požadavky všech jurisdikcí.
Typový štítek. Identifikační štítek nainstalovaný na kontejneru. To může zahrnovat originální designové štítky, opravy, přehodnocené nebo upravené štítky „R“.
NBIC. Kontrolní řád národního výboru vydaný Národním výborem inspektorů kotlů a tlakových nádob.
Vlastník/uživatel. Malá písmena označují jakoukoli fyzickou osobu, společnost nebo právnickou osobu, která je ze zákona zodpovědná za bezpečný provoz jakéhokoli předmětu udržujícího tlak.
opravit. Práce potřebná k uvedení předmětu udržujícího tlak do bezpečného a uspokojivého provozního stavu.
prodejna. Stálé místo, tj. adresa uvedená na autorizačním certifikátu, ze kterého může držitel certifikátu řídit opravu a/nebo úpravu tlakových předmětů.
Autor by rád poděkoval Russovi Scintovi, hlavnímu strojnímu inženýrovi společnosti Schultz Process Services, a Keithu Gilmoreovi, autorizovanému inspektorovi TÜVRheinland, za jejich cennou pomoc v tomto článku.
Děkujeme současným i minulým funkcionářům a ředitelům Sekce separační techniky za jejich příspěvky. Seznam aktuálních členů naleznete zde.
Jay Stell je viceprezidentem pro inženýrství ve společnosti Schultz Process Services, Inc. (SPS). Má bakalářský a magisterský titul v oboru strojního inženýrství na Texaské univerzitě v Arlingtonu a doktorát v oboru strojírenství na Purdue University. Stell působí v separačním průmyslu od počátku 90. let 20. století, v Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. a SPS mají více než 25 let zkušeností. Většinu své kariéry strávil vývojem produktů, konstrukcí separátorů, laboratorním a terénním testováním a řešením problémů. Můžete ho kontaktovat na adrese jay@spshouston.com.
„Petoleum Technology Magazine“ je vlajkovou lodí časopisu Society of Petroleum Engineers. Představuje autoritativní abstrakta a témata související s technologickým pokrokem v průzkumu a těžbě, problémy ropného a plynárenského průmyslu a novinky SPE a jejích členů.

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

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