スマートセパレーター: 変更されたセパレーターのコードの意味

セパレーターは、ボトルネックの解消、成熟した油田によるプロセス条件の変化、生産量の増加、新しい海底井戸の接続、元のセパレーターの性能低下など、さまざまな理由で変更が必要になる場合があります。セパレーターの設計者は、通常、最初はプロセスに焦点を当てます。改造の側面。基本的に、数値流体力学 (CFD) を開始し、どの内部コンポーネントを変更する必要があるかを判断し、これらすべての新しいコンポーネントを既存のコンテナにどのように適合させるかという問題を徐々に解決します。ただし、ASME ボイラーおよび圧力容器規格 (BPVC) に従って設計され、国家ボイラーおよび圧力容器検査委員会に登録されている容器については、多くの作業が残されています。
多くの場合、後まで残されるのは、変更が船舶登録に及ぼす影響に関するコメントです。圧力容器の元の設計、製造、および検査は ASME BPVC セクション VIII の対象となり、圧力容器の改造は国家委員会検査基準 (NBIC) NB-23 の保守および変更の対象となります。
多くの場合、既存のサポートとノズルを使用して分離インナーを改造できます。他の場合には、コンテナシェルまたは新しいノズルに溶接が必要になる場合があります。
この記事では、エンジニアリングの実践としてではなく、内部部品を備えた船舶を変更する際に、Savvy Separator エンジニアが遭遇するコードと登録の問題の一部に焦点を当てます。資格のある経験豊富なエンジニアが常に作業に関与する必要があります。
この議論は、分離器のプロセス性能を改善または回復することを目的として分離器容器に加えられた変更に限定される。これは、内部構造の再構成、注入口や曇り止め装置の交換、内部の流れパターンを変更するためのバッフルの追加、さらにはノズルの追加や削除、および同様の種類の変更を意味する場合があります。 NBIC は特定の言語を使用しているため、用語が少し混乱する可能性があります。 NB-23を一言で言えば「メンテナンス」といい、本来の機械設計を逸脱することなく、船を安全で満足のいく運用状態に戻すための変更を指します。 NB-23 は、「変更」とは、船の元のデータレポートに記載されている内容に対する変更であると述べています。
分離技術技術セクションは、10 月 10 日にサンアントニオの SPE ATCE で特別セッション「狂気の分離 - 将来の要件を常に満たさなければならない方法の設計」を開催します。Savvy Separators に参加して、化学薬品、流量調整、分離の作業範囲について話し合います。寿命全体、およびプラントの稼働に影響を与える生産流体の変化。カレンダーにマークを付けるか、ここで登録してください。
セパレータの改造はセパレータの技術変更であり、セパレータを良好な動作状態に戻すことが目的であるため、容器に損傷がなくてもNBICの観点からは修理とみなされることが多い。改装中です。船舶の機械設計が影響を受ける場合にのみ、改修中に行われた変更は変更とみなされます。
修理例については、NB-23 パート 3 セクション 3 で詳しく説明されています。これらの例の一部は、(コードにリストされているように) 除算器変換の一部とみなされる場合があります。
変更の例は、NB-23 のパート 3 のセクション 3 で詳しく説明されています。 3.4.3.セパレータの改造ではこれらの状況が発生する可能性は低いですが、該当する可能性のある例をいくつか示します。
NB-23 Part 3 の要件が満たされていることを確認する責任を負う担当者は、NBIC 検査官です。これは、有効で「AR」の承認を得ている、現在国内委員会の委員を務めている個人です。 「AR」承認により、ASME BPVC に準拠した新築建物の検査と、NBIC パート 3 に準拠した修理および変更の検査が許可されます。これは、修理および変更の検査を許可する追加の承認です。圧力容器の違いにより、セパレーターの修正が必要な検査員と、新しい構造のみを検査する検査員が区別されます。記事全体を通じて、「検査官」という用語は、AR の承認を得て NBIC から委託された検査官を指します。
セパレータの改修を扱う場合、通常、セパレータに加えられる変更は 4 つの基本的なカテゴリに分類されます。
カテゴリ 1 は、NBIC 要件を超えるマイナーな変更です。これは、そのような変更は船舶の登録には影響せず、NB-23 要件の対象ではないことを意味します。これらの変更は、圧力保持部品を溶接するものではありません。これには、既存の内部サポート ラグ/リングに溶接またはボルトで固定された内部コンポーネント、拡張ストラップを使用して取り付けられた内部コンポーネント、および圧力保持コンポーネントへの溶接を必要としない同様の改造が含まれます。溶接の際は次の点に注意してください。 場合によっては、他の該当する規格や多くの所有者の仕様によって、溶接部と圧力保持部の間の距離も制限されることがあります。これは、圧力保持部分を溶接の熱影響部の外側に保つために行われます。タイプ 1 の変更を扱う場合でも、変換計画を作成し、検査およびテスト計画 (ITP) を作成し、事前チェックと事後チェックを実行し、変換の詳細を記録することをお勧めします。このような種類の変更の場合、検査官は必要なく、船舶は R スタンプや R-1 フォームに記入する必要もありません。
図 1 に、このカテゴリに適したアクセサリの簡単な概略図を示します。図 2 に、トリミングされ、さまざまな内部部品を固定するために使用される既存のサポートを使用するセパレーターの写真を示します。図 3 は、既存のサポートがセパレーターの内部だけでなく、複数の目的に使用できることを示しています。
カテゴリ 2 は、NBIC 要件に属するマイナーな変更です。軽微な変更は、これらの変更が NB-23 第 3 部、セクション 3 に従って「定期保守」とみなされることを意味します。これには、圧力保持コンポーネントの溶接の変更が含まれますが、NB-23 の適用要件を満たす必要があります。
セクション 3.3.2 のセパレータ改造で最も一般的に使用される部品は、セクション e-2「溶接後の熱処理を必要としない圧力保持部品への非耐荷重付属品の追加または修理」です。このタイプの変更の主な利点は、検査官および管轄検査官によって決定される、容器の追加のスタンピングおよび/または検査[NB-23、パート 3、セクション 2. [5.7.2b]]の必要性がなくなることです。 。 NBIC では依然として修理を検討していますが、スタンピングやその他のテストは省略できるため、変換プロセスが大幅に簡素化されます。 R-1 データレポートと、設計仕様または検査官によって要求される非破壊検査 (NDE) が必要です。改修計画を作成し、ITP を作成し、改修の詳細を記録することも良い習慣です。
図４に作業場の入口サイクロン装置の一部をコンテナ内に設置した写真を示す。入口サイクロンは内側プレートのフランジにボルトで固定されており、内側プレートのフランジはスリーブに接続され、容器の入口ノズルに溶接されています。この場合、ノズル補強の要件を満たすために内部突起を使用する必要がありますが、サイズと溶接方法により、検査官はコンテナの再水圧試験を放棄することができます。または、他の溶接方法が必要な場合、検査官は再油圧テストを諦めない場合があります。ノズルの内部に突起がある場合、余分な突起（ノズルの補強に必要な突起より大きい突起）は非圧力保持部とみなすことができます。ただし、ノズルの過度の内部突起を溶接する前に、検査員に相談する必要があります。図。 5 と 6 は、同様の小さなブラケットを取り付けた写真です。これらのブラケットにより、再応力試験や再溶接熱処理 (PWHT) を回避できます。
3 番目のカテゴリは価格の再設定です。これらは、設計圧力、最小設計金属温度を含む設計温度、腐食代または外部負荷などの容器設計条件における非物理的な変化です。再評価は他の変更と併せて実行できますが、NBIC はそれを変更として扱い、船舶に対する他の変更とは何の関係もありません。価格を再設定するには、新しいコード計算、新しい銘板、および R-2 データ レポートが必要です。さらに、新しい設計条件によっては、コンテナの再度静水圧試験が必要になる場合があります。
カテゴリ 4 は主要な物理的変更、または基本的にカテゴリ 1 または 2 に該当しない変更です。これらの変更には、大型ノズル、ハウジング断面、耐荷重アクセサリの追加、または大規模な溶接を必要とする変更が含まれます。変更の種類に応じて、これらは修理または変更となる場合があります。彼らには追加のパンチングやテストを放棄する資格はありません。 R-1 または R-2 データ レポートに加えて、改修計画、ITP、R のマークが付いた銘板が必要です。また、設計コードとチェッカーに必要な新しいコード計算と NDE も必要になる場合があります。
表 1 は、上記の各カテゴリの変更の要件を示しています。必要に応じて、NBIC の NB-23 セクションを参照してください。
略称：Insp-inspector。 CH 証明書保持者。 JA司法監察官。 NP 銘板。 OU の所有者/ユーザー
最新版の設計仕様書を使用する場合は、NB-23 第 3 部第 2 節の規定に従ってください。 3.4.2 を満たす必要があります。これらには次のものが含まれます。
変換の場所も決定する必要がある要素です。非常にまれですが、場合によっては、船を降ろして店舗に返送し、修理する必要があります。ワークショップは、必要に応じてコンテナに必要な変更を加えたり、必要なすべての NDE を実行したり、コンテナを補充したり、再 PWHT を行ったりするためのより便利な場所を提供します。船舶の取り扱いと操縦が容易なため、現場の変更で直面する課題のほとんどが根本的に解消されます。修理のためにセパレーターを店に送り返すことができれば、ラッキーだと思います。今日は幸運な日なので、仕事帰りに立ち寄って宝くじを手に入れるのもいいでしょう。
現場で変更を余儀なくされると、事態はさらに困難になります。店舗内では簡単にできる練習が、現場ではほぼ不可能です。現場で作業を行うときは安全に特に注意し、すべての安全要件が満たされていることを確認してください。さらに、この分野ではストレス テストと PWHT が非常に困難になる可能性があります。 ASME PCC-2 の第 5.2 条では、通常はストレス テストを必要としない変更について説明しています。また、ストレステストの代わりに特定の臨死体験法の使用についても説明されています。同様に、NB-23、パート 3、セクション 16。 4.4.1 圧力容器の圧力試験およびその他の NDE 方法について説明しました。
NB-23 により、検査官は新しいまたは改良された耐圧コンポーネントの圧力テストを諦めることができますが、ほとんどの検査官は可能であれば影響を受けるコンポーネントの圧力テストをしたいと考えていると思います。これは現場では難しいかもしれません。
ただし、無視できない重要な事実は、コンポーネントは静水圧試験を受ける必要があるということですが、これは容器全体を再試験する必要があるという意味ではありません。たとえば、新しいノズルをコンテナに追加する場合、テストする必要があるのは、ノズルとノズルのシェルへの溶接シームだけです。これを実現する簡単な方法があるかもしれません。設計仕様が許せば、ノズル (特にカップリング) を「設置」タイプのノズルとして取り付けることができます。固定またはボスのノズルは、実際にはハウジングの外側に固定され、所定の位置に溶接されたノズルです。この用途では、ハウジングに穴を開ける前に取り付けてテストすることが可能です。場合によっては、取り付けノズルを使用する前に、ハウジングの追加のテストが必要になる場合があります。より大きなノズルの場合は、一時的なヘッドでノズルを覆うことが可能です。これにより、容器全体をテストすることなく、ハウジングへのノズルの溶接をテストできます (図 7)。もちろん、必要に応じて、両方の方法が検査官と司法検査官の承認を受ける必要があります。ノズルをテストした後、穴を切断するか仮ヘッドを取り外し、その領域を清掃し、必要なすべての NDE を実行して、ハウジングが影響を受けないことを確認します。
同様に、PWHT 処理されたコンテナに溶接する必要がある場合は、別の課題に直面することになります。コンテナの PWHT は現場では非常に困難な場合があります。現場での変更が必要な場合、完全な PWHT の代替品を見つけると有益なことがよくあります。 NB-23、その 3、その 1 2.5.3 および ASME PCC-2 第 2.9 条は両方とも、改造容器の溶接後の熱処理の代替方法を提案しています。これらの方法には、元の PWHT サイクルに悪影響を与えることなくコンテナを溶接できる特定の溶接方法が含まれます。また、特殊な溶接方法が許容できない場合には、部分的なPWHTを行うことも可能です。必要な場合、これらはすべて検査官および司法検査官の承認に依存します。
この分野では通常、油圧試験や熱処理は実行できず、場合によってはコンテナ、関連するパイプやサポート、および周囲の構造物に損傷を与える可能性があります。これらのアプリケーションでは、計画段階のできるだけ早い段階で、検査官が変換を監督できるようにする必要があります。
セパレーターの再形成中に発生する可能性のある別の領域は、セパレーターの入口パイプまたは出口パイプの変更です。セパレータの性能目標を確実に達成するために、配管の変更が必要になる場合があります。パイプラインへの変更は NBIC の要件を超えています。ただし、これらの変更は、少なくとも元のコンポーネントによって構築された建築基準バージョンの要件を満たしている必要があります。 [NB-23、パート 3、セクションを参照。 1.2.6]。
この記事の範囲には含まれませんが、上記に加えて NB-23 は適用できませんが、API 570 または他の同様のコードなどの他のコードも適用できる可能性があることに注意してください。また、これらの外部変化は容器ノズルの負荷に影響を与える可能性があるため、エンジニアは配管や容器付属品の変更を慎重に検討する必要があります。ノズル負荷の変化が容器の機械設計に及ぼす影響を評価する必要があります。
Inspector には、ほぼすべての種類のセパレータの変更が含まれます。これらは、何ができるか、何ができないかを決定する上で重要な役割を果たします。これは、通常の修理として使用できるもの、スタンピングおよび検査を回避できるもの、再注水の代わりに NDE を使用できる場合、および再注水の代わりに代替溶接方法を使用できる場合を定義する場合に特に当てはまります。したがって、ほとんどの改修工事の初期段階では検査官の関与が不可欠です。
場合によっては、司法検査官の改革が必要となる。テキサス州では、セパレーターを設置する際に適用される他の管轄規則はありませんが、これはどこでも当てはまるわけではありません。適用される設計コードと NBIC 要件に加えて、米国の特定の州とカナダの州には他の要件があります。これは一部の海外の場所にも当てはまります。このような場合には、司法検査官の関与が必要となります。
オフショア設置の場合、状況は少し混乱する可能性があります。セパレーターが州水域（通常は海岸線の低水位から 3 海里の範囲ですが、テキサス州とフロリダ州西部では、その距離は 3 海事組合または 8.7 海里）内にある場合、州が管轄権を持ちます。ただし、米国のほとんどの州の 1 つ (カリフォルニア州は例外) では、州は連邦規制当局による検査と執行の対象となっています。米国の領海（低水位標から 12 海里）では、検査と執行の責任は米国連邦当局にあります。地域境界の外側ではあるが、排他的経済水域 (EEZ) (地域境界から低水位点を超えて 200 海里までの範囲) 内では、施設の使用を許可する責任は国/地域にあります。海上プラットフォーム上の圧力容器を監督する連邦当局は米国安全保障・環境執行庁とみられ、場合によっては米国沿岸警備隊が管轄権を有する可能性がある。
司法機関との対応における共通の考え方は、証明書保持者と検査官が取るべき措置とすべてのセパレーター改修プロジェクトに関わる人員についてアドバイスできるということです。
一部の所有者/ユーザーは、他の要求も行いました。多くのアプリケーションでは、これらは社内規定でカバーされていますが、米国政府が所有者である場合には、10 CFR 851、労働者の安全と健康プログラム、パート 851 セクション 4 の付録 A など、満たす必要がある他の要件もあります。 。同様に、該当する場合、証明書所有者はこれらの要件をよく知っている可能性があります。
すべての作業、特にセパレーターの変更において安全性が主な関心事です。使用中のセパレーターには、プロセスからの残留物が溜まる可能性があります。この場合、適切な個人用保護具や作業規定を含む現場の安全規定を遵守するだけでなく、改造作業を行う前に船を徹底的に清掃する必要があります。もう 1 つ考慮すべき点は、再生された機械から分別された廃棄物と廃棄物を安全かつ正しく処分することです。
図 8 は、改修プロジェクトの開始時の典型的なセパレータの例です。溶接が必要な場合は、作業者に安全な環境を提供するためにパーティションを清掃するだけでなく、溶接のために表面も清掃する必要があります。
さらに、改修プロジェクトの時間を見積もる場合、一部の二次的な活動は無視できます。作業前にパーティションを掃除することを忘れないでください。容器内に足場を立てる。内部塗料の乾燥/硬化時間。足場を撤去します。作業終了後はパーティションの清掃を行ってください。プロジェクトのスケジュールを作成するとき、これらのアクティビティや他の同様のアクティビティは無視されることが多く、予期せぬ遅延やコストのかかる遅延につながります。つまり、ほとんどまたはまったく問題なく改修計画を実施する最も簡単な方法は、綿密に計画を立て、プロセスの早い段階で証明書所有者と検査官に参加を呼びかけ、船舶への影響を最小限に抑えながらプロセス目標を達成するための計画を共同で開発することです。登録。
変換。元のメーカーのデータレポートに記載されている項目を変更すると、応力保持項目の応力耐性に影響します。 (NB-23 第 3 部、3.4.3 項、変更例を参照) 最高許容使用圧力 (内部または外部) の増加、設計温度の上昇、圧力の低下などの非物理的な変更は、最低温度保持項目を変更する必要があります。変更の対象となります。
b) 国内委員会 NB-369 会議によって承認された使用中の検査活動を実施するために、認可された検査機関によって認められた組織。 NB-371、所有者ユーザー検査機関認証 (OUIO)。または NB-390、現用検査活動を実施する組織 連邦検査庁 (FIA) の資格と責任。
証明書保持者。国内委員会によって発行された有効な「R」認定証明書を持つ組織。
分野。圧力保持アイテムの修理および/または交換に使用される、証明書所有者の管理下にある一時的な場所。その住所は、証明書所有者の権限証明書に示されている住所とは異なります。
検査。エンジニアリング設計、材料、組み立て、検査、テストの要件が満たされており、仕様に準拠していることを確認するレビュー プロセス。
管轄。ボイラー、圧力容器、またはその他の圧力保持物品に関連する法律、規制、規制を解釈および施行する権限を持つ政府機関。これには、「管轄区域」として定義される国内委員会メンバーの管轄区域が含まれます。
司法。国内委員会規約で定義されている国内委員会のメンバー。
司法検査官。すべての管轄区域の要件への準拠を検証するために司法機関によって認定された検査官。
ネームプレート。コンテナに取り付けられた識別プレート。これには、オリジナルのデザインの銘板、修理、再評価または変更された「R」銘板が含まれる場合があります。
NBIC。全国ボイラーおよび圧力容器検査委員会によって発行された国内委員会検査規則。
所有者/ユーザー。小文字は、圧力保持物品の安全な操作に対して法的責任を負う個人、企業、または法人を指します。
修理。圧力保持物品を安全で満足のいく作動状態に戻すために必要な作業。
店。恒久的な場所、つまり認可証明書に示されている住所。証明書所有者はそこから圧力保持物品の修理および/または改造を管理できます。
この記事の作成に貴重なご協力をいただいた、Schultz Process Services の主任機械エンジニアである Russ Scinta 氏と、TÜVRheinland の認定検査官である Keith Gilmore 氏に感謝いたします。
ご貢献いただいた分離技術セクションの現在および過去の役員およびディレクターに感謝します。現在のメンバーのリストはここでご覧いただけます。
Jay Stell は、Schultz Process Services, Inc. (SPS) のエンジニアリング担当副社長です。彼はテキサス大学アーリントン校で機械工学の学士号と修士号を取得し、パデュー大学で機械工学の博士号を取得しています。 Stell は、Peerless Mfg. Co. のバージェス マニングで 1990 年代初頭から分離業界に携わっており、SPS は 25 年以上の経験があります。彼のキャリアのほとんどは、製品開発、セパレータ設計、研究室および現場でのテスト、トラブルシューティングに費やされています。 jay@spshouston.com まで連絡してください。
『石油技術雑誌』は石油技術会の代表誌です。探査と生産における技術進歩、石油とガス業界の問題、SPE とそのメンバーのニュースに関する信頼できる要約とトピックを紹介します。

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