Separador intelixente: significado do código do separador modificado

O separador pode ter que modificarse por moitas razóns: eliminación de pescozos, condicións de proceso cambiantes debido a campos maduros, aumento da produción, conexión de novos pozos submarinos, mal rendemento do separador orixinal, etc. O deseñador do separador adoita centrarse inicialmente no proceso. aspecto de modificación. Esencialmente, trátase de iniciar a dinámica de fluídos computacional (CFD), determinar que compoñentes internos hai que cambiar e resolver gradualmente o problema de como todos estes novos compoñentes encaixan no recipiente existente. Non obstante, para os buques deseñados de acordo co Código de Caldeiras e Recipientes a Presión ASME (BPVC) e rexistrados no Comité Nacional de Inspección de Caldeiras e Recipientes a Presión, queda moito traballo por facer.
O que moitas veces se deixa para máis tarde son comentarios sobre o impacto da súa modificación no rexistro do buque. O deseño orixinal, a fabricación e a inspección dos recipientes a presión están suxeitos ao ASME BPVC Sección VIII, mentres que a modificación do recipiente está suxeita ao mantemento e modificación do Código de Inspección do Comité Nacional (NBIC) NB-23.
En moitos casos, pódense utilizar soportes e boquillas existentes para adaptar os interiores de separación. Noutros casos, é necesaria algunha soldadura na carcasa do recipiente ou na nova boquilla.
Este artigo céntrase nalgúns dos problemas de código e rexistro que atopan os enxeñeiros de Savvy Separator ao modificar barcos con pezas internas, en lugar de ser unha práctica de enxeñería. Os enxeñeiros cualificados e experimentados deben estar sempre implicados no traballo.
A discusión limítase aos cambios realizados no recipiente separador que teñen como obxectivo mellorar ou restaurar o rendemento do proceso do separador. Isto pode significar reconfigurar a estrutura interna, substituír o equipo de admisión ou de desempañamento, engadir deflectores para cambiar o patrón de fluxo interno ou mesmo engadir e/ou eliminar toberas e tipos similares de cambios. NBIC usa unha linguaxe específica, polo que a terminoloxía pode ser un pouco confusa. En resumo, o NB-23 chámase "mantemento", que fai referencia aos cambios que restauran o buque a un estado operativo seguro e satisfactorio sen desviarse do deseño mecánico orixinal. A NB-23 indica que os "cambios" son cambios a calquera contido enumerado no informe de datos orixinais do buque.
A Sección Técnica de Tecnoloxía de Separación celebrará unha sesión especial "Separación de Insanity-Designing the Way We Always Must Meet Future Requirements" no SPE ATCE en San Antonio o 10 de outubro. Xuntándose a Savvy Separators, discuten produtos químicos, axustes de fluxo, rangos de traballo para o toda a vida útil e os cambios de fluídos de produción que afectan ás operacións da planta. Marca o teu calendario ou rexístrate aquí.
Dado que a modificación do separador é un cambio na tecnoloxía do separador, preténdese restaurar o separador a un estado de funcionamento satisfactorio, polo que aínda que non haxa danos no recipiente, adoitan considerarse traballos de reparación segundo a NBIC . Estando reformado. Só cando se vexa afectado o deseño mecánico da embarcación, os cambios realizados durante a renovación considéranse cambios.
Os exemplos de reparación detállanse na NB-23 Parte 3, Sección 3. 3.3.3. Algúns destes exemplos pódense considerar como parte da transformación do divisor (como se indica no código):
Os exemplos de cambios detállanse na Sección 3 da Parte 3 da NB-23. 3.4.3. Aínda que é improbable que estas situacións se produzan nas modificacións do separador, algúns exemplos que poden aplicarse son:
O persoal responsable de garantir que se cumpren os requisitos da parte 3 da NB-23 son inspectores NBIC. Esta é unha persoa que posúe un membro actual do Comité Nacional do Comité que sexa válido e teña un aval "AR". O aval "AR" permite a inspección de novos edificios de acordo coa ASME BPVC e a inspección de reparacións e cambios de acordo coa Parte 3 de NBIC. Este é un aval adicional que permite a inspección de reparacións e cambios. A diferenza entre recipientes a presión distingue ao inspector que necesita modificar o separador do inspector que só inspecciona a nova estrutura. Ao longo do artigo, o termo "inspector" refírese a un inspector encargado por NBIC coa aprobación de AR.
Cando se trata de adaptacións de separadores, os cambios que adoitan facerse nos separadores divídense en catro categorías básicas.
A categoría 1 é un cambio menor que supera os requisitos NBIC. Isto significa que tales cambios non afectarán ao rexistro dos buques e non están suxeitos aos requisitos NB-23. Estes cambios non son para soldar ningunha peza de retención de presión. Isto inclúe os compoñentes internos soldados ou atornillados a asas ou aneis de soporte internos existentes, os compoñentes internos instalados mediante correas de expansión e modificacións similares que non requiren soldar a ningún compoñentes de retención de presión. Debe terse en conta o seguinte ao soldar: Ás veces, outras normas aplicables e moitas especificacións do propietario tamén limitan a distancia entre a soldadura e a parte de retención de presión. Isto faise para manter a parte de retención de presión fóra da zona afectada pola calor da soldadura. Cando se trata de cambios de tipo 1, aínda se recomenda crear un plan de transformación, crear un plan de inspección e proba (ITP), realizar comprobacións previas e posteriores e rexistrar os detalles da transformación. Para este tipo de cambios, non é necesario un inspector e o buque non precisa cubrir un selo R ou un formulario R-1.
A Figura 1 mostra un esquema esquemático sinxelo de accesorios axeitados para esta categoría, e a Figura 2 mostra a foto dun separador que utiliza soportes existentes que se recortan e se utilizan para fixar diferentes pezas internas. A figura 3 mostra que os soportes existentes poden usarse para múltiples propósitos, non só dentro do separador.
A categoría 2 é un cambio menor que pertence aos requisitos NBIC. Os cambios menores significan que estes cambios poden ser considerados como "mantemento de rutina" segundo a NB-23 Parte 3, Sección 3. 3.3.2. Isto inclúe cambios na soldadura de compoñentes de retención de presión, pero debe cumprir os requisitos aplicables da NB-23.
A parte máis utilizada na sección 3.3.2 para a modificación do separador é a sección e-2: "Engadir ou reparar accesorios que non soportan carga ás pezas de retención de presión que non requiren tratamento térmico posterior á soldadura". A principal vantaxe deste tipo de cambios é que elimina a necesidade de selado e/ou proba adicional do recipiente [NB-23, Parte 3, Sección 2. [5.7.2b], segundo determinen o inspector e o inspector competente. . Aínda que NBIC aínda se considera a reparación, pódese renunciar á estampación e outras probas, simplificando moito o proceso de transformación. Requírense informes de datos R-1 e calquera inspección non destrutiva (NDE) requirida polas especificacións de deseño ou os inspectores. Tamén é un bo hábito crear un plan de renovación, crear un ITP e rexistrar os detalles da renovación.
Na figura 4 móstrase unha foto do equipamento de ciclón de entrada do taller, que se instalou parcialmente no colector. O ciclón de entrada está atornillado á brida da placa interior, que está conectada á manga e soldada á boquilla de entrada do recipiente. Neste caso, é necesario usar protuberancias internas para cumprir os requisitos do reforzo da boquilla, pero o tamaño e o método de soldeo permiten que o inspector abandone a proba rehidráulica do recipiente. Ou, se son necesarios outros métodos de soldadura, o inspector non pode renunciar ás probas rehidráulicas. No caso de boquillas con protuberancias internas, calquera protuberancia en exceso (é dicir, protuberancias máis grandes que as necesarias para o reforzo das boquillas) pode ser considerada como pezas sen presión. Non obstante, o inspector debe ser consultado antes de soldar a saíntes internos excesivos da boquilla. Figs. 5 e 6 son fotos de pequenos soportes similares instalados. Estes soportes poden evitar as probas de tensión e o tratamento térmico de re-soldadura (PWHT).
A terceira categoría é o cambio de prezos. Estes son cambios non físicos nas condicións de deseño da embarcación, como a presión de deseño, a temperatura de deseño, incluída a temperatura mínima de deseño do metal, a tolerancia de corrosión ou a carga externa. A reavaliación pódese levar a cabo en conxunto con outros cambios, pero NBIC trataráao como un cambio e non ten nada que ver con outros cambios no buque. O cambio de prezos require novos cálculos de código, novas placas de identificación e informes de datos R-2. Ademais, dependendo das novas condicións de deseño, pode ser necesario realizar unha proba rehidrostática do recipiente.
A categoría 4 é o principal cambio físico, ou basicamente calquera cambio que non entre na categoría 1 ou 2. Estes cambios inclúen a incorporación de boquillas grandes, seccións transversais de carcasa, accesorios de carga ou calquera modificación que requira unha soldadura extensa. Estes poden ser reparacións ou cambios, dependendo do tipo de cambio. Non son elixibles para renunciar a perforacións ou probas adicionais. Requírense informes de datos R-1 ou R-2, así como plans de reforma, ITP, placas de identificación marcadas con R, e tamén poden requirir novos cálculos de códigos e ECM requiridos polo código de deseño e o verificador.
A táboa 1 mostra os requisitos para cada categoría de modificación enumerada anteriormente. Se é o caso, consulte a sección NB-23 do NBIC.
Abreviatura: Insp-inspector; Titular do certificado CH; JA inspector xudicial; placa de identificación NP; propietario/usuario da OU
Para utilizar a versión máis recente das especificacións de deseño, cumpra coas disposicións da NB-23 Parte 3, Sección 2. 3.4.2 Debe cumprirse. Estes inclúen:
A localización da transformación é outro factor que hai que determinar. Aínda que é extremadamente raro, nalgúns casos é necesario descargar o barco e devolvelo á tenda para a súa reforma. O taller ofrece un lugar máis cómodo para facer os cambios necesarios no recipiente cando sexa necesario, realizar todas as ECM necesarias, encher o recipiente e/ou re-PWHT. A capacidade de manexar e manobrar facilmente o buque elimina fundamentalmente a maioría dos retos aos que se enfronta a modificación do sitio. Se podes enviar o separador de volta á tenda para a súa renovación, séntese afortunado. Tamén pode querer parar e recoller un billete de lotería de camiño a casa despois de saír do traballo, porque este é o teu día de sorte!
Cando tes obrigado a facer cambios no sitio, as cousas vólvense máis desafiantes. Unha práctica que é fácil de completar nunha tenda é case imposible no lugar. Preste especial atención á seguridade ao realizar traballos no lugar para garantir que se cumpren todos os requisitos de seguridade. Ademais, as probas de esforzo e PWHT poden ser moi desafiantes nesta área. O artigo 5.2 da ASME PCC-2 describe os cambios que normalmente non requiren probas de tensión; tamén describe o uso de certos métodos de ECM en lugar de probas de tensión. Do mesmo xeito, NB-23, Parte 3, Sección 16. 4.4.1 Discutíronse as probas de presión e outros métodos de ECM para recipientes a presión.
Aínda que o NB-23 permite que os inspectores abandonen as probas de presión en compoñentes de retención de presión novos ou mellorados, creo que a maioría dos inspectores gustaríalles probar a presión os compoñentes afectados cando sexa posible. Isto pode ser difícil no campo.
Non obstante, un feito importante que non se pode ignorar é que os compoñentes deben ser probados hidrostáticamente, o que non significa que todo o recipiente deba ser probado de novo. Por exemplo, se se engade unha nova boquilla ao recipiente, só hai que probar a boquilla e a costura de soldadura da boquilla á carcasa. Pode haber un xeito doado de logralo. Se a especificación do deseño o permite, a boquilla (especialmente o acoplamento) pódese instalar como boquilla de tipo "instalación". A boquilla do fixo ou xefe é en realidade unha boquilla fixada no exterior da carcasa e soldada no seu lugar. Nesta aplicación, é posible instalar e probar antes de cortar o burato na carcasa. Nalgúns casos, poden ser necesarias probas adicionais da carcasa antes de utilizar a boquilla de instalación. Para boquillas máis grandes, é posible cubrir a boquilla cunha cabeza temporal, o que permite probar a soldadura da boquilla á carcasa sen probar todo o recipiente (Figura 7). Por suposto, se é necesario, ambos os métodos deben ser aprobados polo inspector e o inspector xudicial. Despois de probar a boquilla, corte o burato ou retire a cabeza temporal, limpe a zona e realice todas as ECM necesarias para garantir que a carcasa non se vexa afectada.
Do mesmo xeito, cando se ve obrigado a soldar a un recipiente que foi PWHT, enfrontarase a outros desafíos. PWHT do recipiente pode ser moi difícil no lugar. Moitas veces é beneficioso atopar un substituto para o PWHT completo cando sexa necesario na modificación de campo. NB-23, parte 3, parte. 2.5.3 e ASME PCC-2 Artigo 2.9 propoñen métodos alternativos para o tratamento térmico posterior á soldadura dos recipientes modificados. Estes métodos inclúen métodos de soldadura específicos que poden soldar o recipiente sen afectar negativamente o ciclo PWHT orixinal. Ademais, cando un método especial de soldadura non é aceptable, pódese realizar un PWHT parcial. Cando sexa necesario, todos dependen do visto e prace do inspector e do inspector xudicial.
As probas hidráulicas e o tratamento térmico adoitan non ser viables neste campo e, nalgúns casos, poden danar o recipiente, os tubos ou soportes relacionados e as estruturas circundantes. Nestas solicitudes, débese permitir ao Inspector supervisar a transformación o antes posible na fase de planificación.
Outra zona que pode aparecer durante a reforma do separador é a modificación dos tubos de entrada ou saída do separador. Ás veces é necesario cambiar as tubaxes para garantir que se cumpren os obxectivos de rendemento do separador. Os cambios no gasoduto superan os requisitos de NBIC. Non obstante, estes cambios deberían polo menos cumprir os requisitos da versión do código de construción construída polos compoñentes orixinais. [Consulte NB-23, Parte 3, Sección. 1.2.6].
Aínda que non está no ámbito deste artigo, cómpre sinalar que aínda que a NB-23 non é aplicable ademais do anterior, tamén poden ser aplicables outros códigos, como o API 570 ou outros similares. Os enxeñeiros tamén deberían considerar coidadosamente os cambios nas tubaxes e os accesorios do buque, xa que estes cambios externos poden afectar ás cargas das toberas do buque. Debe avaliarse o impacto dos cambios na carga da tobera no deseño mecánico do recipiente.
Inspector implica case todos os tipos de modificacións do separador. Xogan un papel importante na determinación do que se pode e que non se pode facer. Isto é especialmente certo cando se define o que se pode usar como unha reparación regular, se pode evitar o estampado e a inspección, cando se pode usar NDE en lugar de rego e cando se poden utilizar métodos de soldadura alternativos en lugar de rego. PWHT, etc. Polo tanto, é fundamental implicar aos inspectores nas primeiras fases da maioría das reformas.
Nalgúns casos hai que reformar os inspectores xudiciais. En Texas, non hai outras regras xurisdiccionais que se apliquen ao instalar separadores, pero este non é o caso en todas partes. Ademais dos códigos de deseño aplicables e dos requisitos NBIC, certos estados dos Estados Unidos e das provincias canadenses teñen outros requisitos. Isto tamén é certo nalgúns lugares internacionais. Neses casos será necesaria a intervención dos inspectores xudiciais.
Para as instalacións offshore, a situación pode ser un pouco confusa. Se o separador está situado dentro das augas estatais (normalmente estendese 3 millas náuticas desde o nivel de auga baixo da costa, pero en Texas e o oeste de Florida, a distancia é de 3 unións marítimas ou 8,7 millas náuticas), entón o estado ten xurisdición. Non obstante, nun dos máis estados dos Estados Unidos (California é unha excepción), o estado está suxeito á inspección e aplicación das axencias reguladoras federais. Nas augas territoriais dos Estados Unidos (a 12 millas náuticas da marca de augas baixas), a responsabilidade da inspección e do cumprimento correspóndelle ás autoridades federais estadounidenses. Fóra do límite rexional, pero dentro da Zona Económica Exclusiva (ZEE) (que se estende desde o límite rexional ata 200 millas náuticas máis alá da marca de baixamar), a responsabilidade é do país/rexión que permite o uso da instalación. A autoridade federal que supervisa os recipientes a presión en plataformas offshore parece ser a Axencia de Seguridade e Aplicación Ambiental dos Estados Unidos, e a Garda Costeira dos Estados Unidos pode ter xurisdición nalgúns casos.
Unha idea común no trato co poder xudicial é que os titulares de certificados e inspectores poidan asesorar sobre as medidas a tomar e o persoal implicado en todos os proxectos de renovación de separadores.
Algúns propietarios/usuarios tamén fixeron outras solicitudes. Aínda que para moitas aplicacións, estes están cubertos pola normativa da empresa, hai outros requisitos que deben cumprirse cando o goberno dos Estados Unidos é o propietario, como 10 CFR 851, Worker Safety and Health Program, Part 851 Apéndice A da Sección 4. . Así mesmo, se é o caso, os titulares do certificado poderán coñecer estes requisitos.
A seguridade é a principal preocupación de todas as actividades, especialmente a modificación dos separadores. O separador en uso pódese encher cos residuos do proceso. Neste caso, non só é necesario cumprir as normas de seguridade do lugar, incluíndo todos os equipos de protección persoal e as normas de traballo adecuadas, senón tamén limpar a fondo o buque antes de realizar calquera actividade de modificación. Outra cousa a ter en conta é eliminar de forma segura e correcta os residuos e residuos separados da máquina reformada.
A figura 8 é un exemplo dun separador típico ao comezo dun proxecto de adaptación. Se é necesario soldar, non só hai que limpar as particións para proporcionar un ambiente seguro para os traballadores, senón tamén a superficie para soldar.
Ademais, á hora de estimar o tempo do proxecto de reforma pódense ignorar algunhas actividades secundarias. Non esqueza limpar as particións antes do traballo; erguer estadas dentro da embarcación; tempo de secado/curado da pintura interna; eliminar a estada; limpar os tabiques despois de rematar o traballo. Ao crear un calendario de proxecto, estas actividades e outras actividades similares adoitan ignorarse, o que provoca atrasos inesperados e custosos. En resumo, a forma máis sinxela de implementar un plan de adaptación con poucos ou ningún problema é planificar ben, invitar aos titulares de certificados a participar e aos inspectores no inicio do proceso e desenvolver conxuntamente un plan para acadar o obxectivo do proceso que teña o menor impacto no buque. rexistro.
Transformación. Os cambios nos elementos descritos no informe de datos do fabricante orixinal afectarán á tolerancia á tensión do elemento de retención de tensión. (Consulte a NB-23 Parte 3, Sección 3.4.3, exemplo de cambio) Os cambios non físicos, como o aumento da presión de traballo máxima permitida (interna ou externa), o aumento da temperatura de deseño ou a diminución da presión, os elementos de retención de temperatura mínima deben ser considerado para o cambio.
b) Unha entidade recoñecida por unha axencia de inspección autorizada para realizar actividades de inspección en servizo aprobadas pola reunión do Comité Nacional NB-369; NB-371, unha certificación de organización de inspección propietario-usuario (OUIO); ou NB-390, unha entidade que realiza actividades de inspección en servizo Cualificacións e responsabilidades da Axencia Federal de Inspección (FIA).
Titular do certificado. Unha organización cun certificado de autorización "R" válido emitido polo Comité Nacional.
campo. Localización temporal baixo o control do titular do certificado, que se utiliza para reparar e/ou cambiar elementos de retención de presión, e o seu enderezo é diferente do enderezo que figura no certificado de autorización do titular do certificado.
un exame. O proceso de revisión para garantir que os requisitos de deseño de enxeñería, materiais, montaxe, inspección e probas se cumpren e se axustan ás especificacións.
xurisdicción. Entidade gobernamental que ten o poder de interpretar e facer cumprir as leis, regulamentos ou regulamentos relacionados con caldeiras, recipientes a presión ou outros artigos de mantemento da presión. Inclúe as xurisdicións membros dos comités nacionais definidas como "xurisdicións".
Poder xudicial. Membro do Comité Nacional tal e como se define na Constitución do Comité Nacional.
Inspector xudicial. Inspectores certificados polo poder xudicial para verificar o cumprimento dos requisitos de todas as xurisdicións.
Placa de identificación. Placa de identificación instalada no recipiente. Isto pode incluír placas de identificación de deseño orixinais, reparacións, placas de identificación "R" revalorizadas ou modificadas.
NBIC. Normas de inspección do Comité Nacional emitidas polo Comité Nacional de Inspectores de Caldeiras e Recipientes a Presión.
Propietario/usuario. As letras minúsculas refírense a calquera persoa física, empresa ou persoa xurídica que sexa legalmente responsable do funcionamento seguro de calquera artigo de presión.
reparación. Os traballos necesarios para restaurar o artigo que mantén a presión nunhas condicións de traballo seguras e satisfactorias.
tenda. Localización permanente, é dicir, o enderezo que figura no certificado de autorización, desde o que o titular do certificado pode controlar a reparación e/ou modificación dos artigos de presión.
O autor quere agradecer a Russ Scinta, enxeñeiro mecánico xefe de Schultz Process Services, e Keith Gilmore, inspector autorizado de TÜVRheinland, pola súa valiosa axuda neste artigo.
Grazas aos funcionarios e directores actuais e pasados ​​da Sección de Tecnoloxía de Separación polas súas achegas. A lista de membros actuais pódese consultar aquí.
Jay Stell é o vicepresidente de Enxeñaría de Schultz Process Services, Inc. (SPS). Ten unha licenciatura e un máster en enxeñaría mecánica pola Universidade de Texas en Arlington e un doutoramento en enxeñaría mecánica pola Universidade de Purdue. Stell estivo na industria da separación desde principios da década de 1990, en Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. e SPS teñen máis de 25 anos de experiencia. A maior parte da súa carreira estivo dedicada ao desenvolvemento de produtos, deseño de separadores, probas de laboratorio e de campo e resolución de problemas. Podes contactar con el en jay@spshouston.com.
"Petroleum Technology Magazine" é a revista emblemática da Society of Petroleum Engineers. Presenta resumos autorizados e temas relacionados co progreso tecnolóxico na exploración e produción, cuestións da industria de petróleo e gas e noticias de SPE e os seus membros.

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

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