Smart Separator: Kode Betydning av Modified Separator

Separatoren må kanskje modifiseres av mange årsaker: de-flaskehalser, endrede prosessforhold på grunn av modne felt, økt produksjon, tilkobling av nye undervannsbrønner, dårlig ytelse av den opprinnelige separatoren, osv. Separatorens designer fokuserer vanligvis i utgangspunktet på prosessen. aspekt ved modifikasjon. I hovedsak er det å starte computational fluid dynamics (CFD), bestemme hvilke interne komponenter som må endres, og gradvis løse problemet med hvordan alle disse nye komponentene passer inn i den eksisterende beholderen. For fartøy designet i samsvar med ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) og registrert hos National Boiler and Pressure Vessel Inspection Committee, gjenstår det mye arbeid.
Det som ofte blir stående til senere er kommentarer om effekten av endringen din på skipsregistreringen. Den originale utformingen, produksjonen og inspeksjonen av trykkbeholdere er underlagt ASME BPVC Seksjon VIII, mens modifikasjonen av fartøyet er underlagt vedlikehold og modifikasjon av National Committee Inspection Code (NBIC) NB-23.
I mange tilfeller kan eksisterende støtter og dyser brukes til å ettermontere separasjonsinnsiden. I andre tilfeller kreves det noe sveising på beholderskallet eller den nye dysen.
Denne artikkelen fokuserer på noen av kode- og registreringsproblemene som Savvy Separator-ingeniører møter når de endrer skip med interne deler, i stedet for som en ingeniørpraksis. Kvalifiserte og erfarne ingeniører skal alltid være involvert i arbeidet.
Diskusjonen er begrenset til endringene som er gjort på separatorkaret som er ment å forbedre eller gjenopprette prosessytelsen til separatoren. Dette kan bety omkonfigurering av den interne strukturen, utskifting av innløps- eller duggingsutstyr, tilsetning av ledeplater for å endre det indre strømningsmønsteret, eller til og med å legge til og/eller fjerne dyser og lignende typer endringer. NBIC bruker et spesifikt språk, så terminologien kan være litt forvirrende. Kort oppsummert kalles NB-23 «vedlikehold», som viser til endringer som gjenoppretter skipet til en sikker og tilfredsstillende driftstilstand uten å avvike fra den opprinnelige mekaniske utformingen. NB-23 sier at "endringer" er endringer i ethvert innhold som er oppført i skipets originale datarapport.
Separasjonsteknologiens tekniske seksjon vil holde en spesiell sesjon "Separation of Insanity-Designing the Way We Always Must Meet Future Requirements" på SPE ATCE i San Antonio 10. oktober. Sammen med Savvy Separators diskuterer de kjemikalier, flytjusteringer, arbeidsområder for hele levetiden, og produksjonsvæskeforandringer som påvirker anleggsdriften. Merk av i kalenderen eller registrer deg her.
Siden separatormodifikasjonen er en endring i separatorteknologi, er det ment å gjenopprette separatoren til en tilfredsstillende driftstilstand, så selv om det ikke er skader på beholderen, blir de ofte sett på som reparasjonsarbeid etter NBICs syn. Blir pusset opp. Først når den mekaniske utformingen av fartøyet påvirkes, regnes endringene som er gjort under renoveringen som endringer.
Reparasjonseksempler er detaljert i NB-23 Del 3 Seksjon 3. 3.3.3. Noen av disse eksemplene kan betraktes som en del av skilletransformasjonen (som oppført i koden):
Eksempler på endringer er beskrevet i del 3 i del 3 av NB-23. 3.4.3. Selv om disse situasjonene neppe vil oppstå ved ettermontering av separatorer, er noen eksempler som kan gjelde:
Personellet som er ansvarlig for å sikre at kravene i NB-23 del 3 oppfylles er NBIC-inspektører. Dette er en person som har et nåværende medlem av nasjonalkomiteen som er gyldig og har en "AR"-godkjenning. "AR"-påtegningen tillater inspeksjon av nye bygninger i samsvar med ASME BPVC og inspeksjon av reparasjoner og endringer i henhold til NBIC del 3. Dette er en tilleggspåtegning som tillater inspeksjon av reparasjoner og endringer. Forskjellen mellom trykkbeholdere skiller inspektøren som trenger å modifisere separatoren fra inspektøren som kun inspiserer den nye strukturen. Gjennom hele artikkelen refererer begrepet "inspektør" til en inspektør bestilt av NBIC med AR-godkjenning.
Når det gjelder ettermontering av separatorer, faller endringene som vanligvis gjøres til separatorer inn i fire grunnleggende kategorier.
Kategori 1 er en mindre endring som overgår NBIC-kravene. Dette betyr at slike endringer ikke vil påvirke registreringen av skip og ikke er underlagt NB-23 krav. Disse endringene er ikke for å sveise noen trykkholdende deler. Dette inkluderer innvendige komponenter sveiset eller boltet til eksisterende interne støtteknaster/ringer, interne komponenter installert ved bruk av ekspansjonsstropper og lignende modifikasjoner som ikke krever sveising til noen trykkholdende komponenter. Følgende bør bemerkes ved sveising: Noen ganger begrenser andre gjeldende standarder og mange eierspesifikasjoner også avstanden mellom sveisen og den trykkholdende delen. Dette gjøres for å holde den trykkholdende delen utenfor den varmepåvirkede sonen til sveisen. Når man håndterer Type 1-endringer, anbefales det fortsatt å lage en transformasjonsplan, lage en inspeksjons- og testplan (ITP), utføre forhånds- og ettersjekker og registrere detaljene for transformasjonen. For denne typen endringer er det ikke nødvendig med inspektør, og skipet trenger ikke fylle ut et R-stempel eller R-1-skjema.
Figur 1 viser et enkelt skjematisk diagram av tilbehør som er egnet for denne kategorien, og figur 2 viser et bilde av en separator som bruker eksisterende støtter som trimmes og brukes til å fikse forskjellige innvendige deler. Figur 3 viser at eksisterende støtter kan brukes til flere formål, ikke bare inne i separatoren.
Kategori 2 er en mindre endring som tilhører NBIC-kravene. Mindre endringer gjør at disse endringene kan betraktes som "rutinevedlikehold" i henhold til NB-23 del 3, avsnitt 3. 3.3.2. Dette inkluderer endringer i sveising av trykkholdende komponenter, men må oppfylle gjeldende krav i NB-23.
Den mest brukte delen i seksjon 3.3.2 for separatormodifikasjon er seksjon e-2: "Legg til eller reparer ikke-bærende tilbehør til trykkholdende deler som ikke krever varmebehandling etter sveising." Hovedfordelen med denne typen endring er at den eliminerer behovet for ytterligere stempling og/eller testing av beholderen [NB-23, del 3, seksjon 2. [5.7.2b], som bestemt av inspektøren og den kompetente inspektøren . Selv om det fortsatt anses som reparasjon av NBIC, kan stempling og andre tester fravikes, noe som i stor grad forenkler transformasjonsprosessen. R-1 datarapporter og eventuelle ikke-destruktive inspeksjoner (NDE) som kreves av designspesifikasjoner eller inspektører er påkrevd. Det er også en god vane å lage en oppussingsplan, lage en ITP og registrere detaljene i oppussingen.
Figur 4 viser et bilde av inngangssyklonutstyret til verkstedet, som er delvis installert i containeren. Innløpssyklonen er boltet til den indre plateflensen, som er koblet til hylsen og sveiset til innløpsdysen til fartøyet. I dette tilfellet er det nødvendig å bruke interne fremspring for å oppfylle kravene til dyseforsterkning, men størrelsen og sveisemetoden lar inspektøren forlate den rehydrauliske testen av beholderen. Eller, hvis andre sveisemetoder er påkrevd, kan inspektøren ikke gi opp rehydraulisk testing. Når det gjelder dyser med innvendige fremspring, kan eventuelle overskytende fremspring (dvs. fremspring større enn de som kreves for dyseforsterkning) betraktes som ikke-trykkholdende deler. Inspektøren bør imidlertid konsulteres før sveising til for store innvendige fremspring av dysen. fig. 5 og 6 er bilder av lignende små braketter installert. Disse brakettene kan unngå re-stress testing og re-sveise varmebehandling (PWHT).
Den tredje kategorien er reprising. Dette er ikke-fysiske endringer i fartøyets designforhold, for eksempel designtrykk, designtemperatur, inkludert minimum designmetalltemperatur, korrosjonsgodtgjørelse eller ekstern belastning. Revurderingen kan gjennomføres i forbindelse med andre endringer, men NBIC vil behandle det som en endring og har ingenting med andre endringer på skipet å gjøre. Reprising krever nye kodeberegninger, nye navneskilt og R-2 datarapporter. I tillegg, avhengig av de nye designforholdene, kan det være nødvendig å re-hydrostatisk teste beholderen.
Kategori 4 er den viktigste fysiske endringen, eller i utgangspunktet enhver endring som ikke faller inn under kategori 1 eller 2. Disse endringene inkluderer tillegg av store dyser, hustverrsnitt, bærende tilbehør eller endringer som krever omfattende sveising. Dette kan være reparasjoner eller endringer, avhengig av type endring. De er ikke kvalifisert til å gi opp ytterligere stansing eller testing. R-1- eller R-2-datarapporter kreves, samt oppussingsplaner, ITP, navneskilt merket med R, og kan også kreve nye kodeberegninger og NDE-er som kreves av designkoden og kontrolløren.
Tabell 1 viser kravene for hver kategori av modifikasjoner som er oppført ovenfor. Der det er aktuelt, vennligst se NB-23-delen av NBIC.
Forkortelse: Insp-inspektør; CH-sertifikatinnehaver; JA rettsinspektør; NP navneskilt; OU eier/bruker
For å bruke den siste versjonen av designspesifikasjonene, vennligst følg bestemmelsene i NB-23 Del 3 Seksjon 2. 3.4.2 Må oppfylles. Disse inkluderer:
Plasseringen av transformasjonen er en annen faktor som må bestemmes. Selv om det er ekstremt sjeldent, er det i noen tilfeller nødvendig å losse skipet og returnere det til butikken for oppussing. Verkstedet gir et mer praktisk sted for å gjøre nødvendige endringer i beholderen når det er nødvendig, utføre all nødvendig NDE, fylle beholderen på nytt og/eller PWHT på nytt. Evnen til enkelt å håndtere og manøvrere fartøyet eliminerer fundamentalt de fleste av utfordringene som endres på stedet. Hvis du kan sende separatoren tilbake til butikken for oppussing, føler du deg heldig. Det kan også være lurt å stoppe og hente et lodd på vei hjem fra jobben, for dette er din lykkedag!
Når du blir tvunget til å gjøre endringer på stedet, blir ting mer utfordrende. En praksis som er enkel å gjennomføre i en butikk er nesten umulig på stedet. Vær spesielt oppmerksom på sikkerheten når du utfører arbeid på stedet for å sikre at alle sikkerhetskrav er oppfylt. I tillegg kan stresstesting og PWHT være svært utfordrende på dette området. Artikkel 5.2 i ASME PCC-2 beskriver endringer som normalt ikke krever stresstesting; den beskriver også bruken av visse NDE-metoder i stedet for stresstesting. Tilsvarende NB-23, del 3, seksjon 16. 4.4.1 Diskuterte trykktesting og andre NDE-metoder for trykkbeholdere.
Selv om NB-23 lar inspektører gi opp trykktesting på nye eller forbedrede trykkholdende komponenter, tror jeg at de fleste inspektører ønsker å trykkteste de berørte komponentene når det er mulig. Dette kan være vanskelig i felt.
Et viktig faktum som imidlertid ikke kan ignoreres er at komponentene må testes hydrostatisk, noe som ikke betyr at hele beholderen må testes på nytt. For eksempel, hvis en ny dyse legges til beholderen, er det bare dysen og sveisesømmen til munnstykket til skallet som må testes. Det kan være en enkel måte å oppnå dette på. Hvis designspesifikasjonen tillater det, kan dysen (spesielt koblingen) installeres som en dyse av "installasjon". Munnstykket på fast eller boss er faktisk en dyse festet på utsiden av huset og sveiset på plass. I denne applikasjonen er det mulig å installere og teste før du skjærer hullet inn i huset. I noen tilfeller kan det være nødvendig med ytterligere testing av huset før installasjonsdysen kan brukes. For større dyser er det mulig å dekke dysen med et midlertidig hode, som gjør det mulig å teste sveisingen av dysen til huset uten å teste hele beholderen (Figur 7). Selvfølgelig, hvis nødvendig, må begge metodene godkjennes av inspektøren og rettsinspektøren. Etter å ha testet dysen, kutt hullet eller fjern det midlertidige hodet, rengjør området og utfør all nødvendig NDE for å sikre at huset ikke påvirkes.
På samme måte, når du blir tvunget til å sveise til en beholder som har vært PWHT, vil du møte andre utfordringer. PWHT av beholderen kan være svært vanskelig på stedet. Det er ofte fordelaktig å finne en erstatning for den komplette PWHT ved behov i feltmodifikasjonen. NB-23, del 3, del. 2.5.3 og ASME PCC-2 artikkel 2.9 foreslår begge alternative metoder for varmebehandling etter sveising av modifiserte kar. Disse metodene inkluderer spesifikke sveisemetoder som kan sveise beholderen uten å påvirke den opprinnelige PWHT-syklusen negativt. I tillegg, når en spesiell sveisemetode ikke er akseptabel, kan delvis PWHT utføres. Når det er nødvendig, avhenger disse alle av inspektørens og rettsinspektørens godkjenning.
Hydraulisk testing og varmebehandling er vanligvis ikke mulig i dette feltet, og kan i noen tilfeller skade beholderen, tilhørende rør eller støtter og omkringliggende strukturer. I disse søknadene skal Inspektøren ha lov til å føre tilsyn med transformasjonen så tidlig som mulig i planleggingsfasen.
Et annet område som kan dukke opp under reformeringen av separatoren er modifikasjonen av innløps- eller utløpsrørene til separatoren. Noen ganger må rørføringen endres for å sikre at separatorens ytelsesmål oppfylles. Endringene i rørledningen overgår NBICs krav. Imidlertid bør disse endringene i det minste oppfylle kravene til byggekodeversjonen bygget av de originale komponentene. [Se NB-23, del 3, avsnitt. 1.2.6].
Selv om det ikke er innenfor rammen av denne artikkelen, bør det bemerkes at selv om NB-23 ikke er aktuelt i tillegg til ovennevnte, kan andre koder også være aktuelt, for eksempel API 570 eller andre lignende koder. Ingeniører bør også nøye vurdere endringer i rør og fartøytilbehør, da disse eksterne endringene kan påvirke fartøyets dysebelastninger. Virkningen av endringer i dysebelastningen på den mekaniske utformingen av beholderen må vurderes.
Inspektør involverer nesten alle typer separatormodifikasjoner. De spiller en viktig rolle i å bestemme hva som kan og ikke kan gjøres. Dette gjelder spesielt når man definerer hva som kan brukes som en vanlig reparasjon, stempling og inspeksjon kan unngås, når NDE kan brukes i stedet for ettervanning, og når kan alternative sveisemetoder brukes i stedet for ettervanning. PWHT osv. Derfor er det viktig å involvere inspektører i de tidlige stadiene av de fleste renoveringer.
I noen tilfeller må rettsinspektører reformeres. I Texas er det ingen andre jurisdiksjonsregler som gjelder når du installerer separatorer, men dette er ikke tilfelle overalt. I tillegg til gjeldende designkoder og NBIC-krav, har enkelte stater i USA og kanadiske provinser andre krav. Dette gjelder også noen internasjonale steder. I de tilfellene vil det kreves involvering av rettsinspektører.
For offshoreinstallasjoner kan situasjonen være litt forvirrende. Hvis separatoren er plassert innenfor statlig farvann (som vanligvis strekker seg 3 nautiske mil fra lavvannstanden til kysten, men i Texas og vestlige Florida, er avstanden 3 maritime fagforeninger eller 8,7 nautiske mil), så har staten jurisdiksjon. Men i en av de fleste delstater i USA (California er et unntak), er staten underlagt inspeksjon og håndhevelse av føderale reguleringsbyråer. I det amerikanske territorialfarvannet (12 nautiske mil fra lavvannsmerket) ligger ansvaret for inspeksjon og håndheving hos amerikanske føderale myndigheter. Utenfor regiongrensen, men innenfor den eksklusive økonomiske sonen (EEZ) (som strekker seg fra regiongrensen til 200 nautiske mil utenfor lavvannsmerket), ligger ansvaret hos landet/regionen som tillater bruk av anlegget. Den føderale myndigheten som overvåker trykkfartøyer på offshoreplattformer ser ut til å være US Agency for Security and Environmental Enforcement, og den amerikanske kystvakten kan ha jurisdiksjon i noen tilfeller.
En vanlig tanke i forhold til rettsvesenet er at sertifikatinnehavere og inspektører kan gi råd om tiltak som skal iverksettes og personell som er involvert i alle utskillerrenoveringsprosjekter.
Noen eiere/brukere kom også med andre forespørsler. Selv om disse for mange applikasjoner er dekket av selskapets regelverk, er det andre krav som må oppfylles når amerikanske myndigheter er eier, for eksempel 10 CFR 851, Worker Safety and Health Program, Part 851 Appendix A of Section 4. oppfyller . På samme måte, hvis aktuelt, kan sertifikatinnehavere være kjent med disse kravene.
Sikkerhet er hovedanliggende for alle aktiviteter, spesielt modifikasjon av separatorer. Separatoren i bruk kan fylles med rester fra prosessen. I dette tilfellet er det ikke bare nødvendig å overholde sikkerhetsforskriftene på stedet, inkludert alt passende personlig verneutstyr og arbeidsforskrifter, men også å rengjøre skipet grundig før du utfører endringer. En annen ting å vurdere er å kaste avfallet og avfallet fra den renoverte maskinen på en sikker og korrekt måte.
Figur 8 er et eksempel på en typisk separator i begynnelsen av et ettermonteringsprosjekt. Hvis sveising er nødvendig, må ikke bare skilleveggene rengjøres for å gi et trygt miljø for arbeiderne, men også overflaten må rengjøres for sveising.
I tillegg, ved estimering av tidspunktet for renoveringsprosjektet, kan enkelte sekundære aktiviteter ignoreres. Ikke glem å rengjøre skilleveggene før arbeid; oppreist stillaser inne i fartøyet; tørke-/herdetid for den innvendige malingen; fjern stillaset; rengjør skilleveggene etter endt arbeid. Når du oppretter en prosjektplan, blir disse aktivitetene og andre lignende aktiviteter ofte ignorert, noe som fører til uventede og kostbare forsinkelser. Kort sagt, den enkleste måten å implementere en ettermonteringsplan med små eller ingen problemer er å planlegge godt, invitere sertifikatinnehavere til å delta og inspektører tidlig i prosessen, og i fellesskap utvikle en plan for å nå prosessmålet som har minst innvirkning på skipet. registrering.
Transformasjon. Endringer i elementene beskrevet i den originale produsentens datarapport vil påvirke stresstoleransen til gjenstanden for spenningsbevaring. (Se NB-23 del 3, seksjon 3.4.3, endringseksempel) Ikke-fysiske endringer, som økning i maksimalt tillatt arbeidstrykk (internt eller eksternt), økning i designtemperatur eller reduksjon i trykk minimumstemperatur-retensjonselementer bør vurderes for endring.
b) En enhet som er anerkjent av et autorisert inspeksjonsbyrå for å utføre inspeksjonsaktiviteter under drift godkjent av National Committee NB-369-møtet; NB-371, en eier-bruker inspeksjon organisasjon sertifisering (OUIO); eller NB-390, en enhet som utfører inspeksjonsaktiviteter under drift. Kvalifikasjoner og ansvar til Federal Inspection Agency (FIA).
Sertifikatinnehaver. En organisasjon med et gyldig "R"-autorisasjonssertifikat utstedt av den nasjonale komiteen.
felt. Midlertidig plassering under kontroll av sertifikatinnehaveren, brukt til reparasjon og/eller endring av trykkholdende gjenstander, og dens adresse er forskjellig fra adressen vist på sertifikatinnehaverens autorisasjonssertifikat.
en eksamen. Gjennomgangsprosessen for å sikre at kravene til teknisk design, materialer, montering, inspeksjon og testing er oppfylt og samsvarer med spesifikasjonene.
jurisdiksjon. En statlig enhet som har makt til å tolke og håndheve lover, forskrifter eller forskrifter knyttet til kjeler, trykkbeholdere eller andre trykkholdende artikler. Det inkluderer jurisdiksjoner for nasjonale komitémedlemmer definert som «jurisdiksjoner».
Domstolene. Medlem av nasjonalkomiteen som definert av nasjonalkomiteens konstitusjon.
Rettsinspektør. Inspektører sertifisert av rettsvesenet for å verifisere samsvar med kravene i alle jurisdiksjoner.
Navneskilt. Identifikasjonsskilt installert på beholderen. Dette kan inkludere originale designnavneskilt, reparasjoner, re-vurderte eller modifiserte "R"-navneskilt.
NBIC. Landskomitéens inspeksjonsregler utstedt av den nasjonale kjel- og trykkfartøyinspektørens komité.
Eier/bruker. De små bokstavene refererer til enhver enkeltperson, bedrift eller juridisk person som er juridisk ansvarlig for sikker drift av en trykkholdende artikkel.
reparere. Arbeidet som kreves for å gjenopprette den trykkholdende artikkelen til en sikker og tilfredsstillende arbeidstilstand.
butikk. Permanent sted, det vil si adressen vist på autorisasjonssertifikatet, hvorfra sertifikatinnehaveren kan kontrollere reparasjonen og/eller modifikasjonen av de trykkholdende artiklene.
Forfatteren vil gjerne takke Russ Scinta, maskinsjef i Schultz Process Services, og Keith Gilmore, autorisert inspektør for TÜVRheinland, for deres verdifulle hjelp i denne artikkelen.
Takk til nåværende og tidligere tjenestemenn og direktører for separasjonsteknologiseksjonen for deres bidrag. Listen over nåværende medlemmer finner du her.
Jay Stell er visepresident for ingeniørfag i Schultz Process Services, Inc. (SPS). Han har en bachelor- og mastergrad i maskinteknikk fra University of Texas i Arlington, og en doktorgrad i maskinteknikk fra Purdue University. Stell har vært i separasjonsindustrien siden tidlig på 1990-tallet, i Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. og SPS har mer enn 25 års erfaring. Mesteparten av karrieren hans har vært brukt på produktutvikling, separatordesign, laboratorie- og felttesting og feilsøking. Du kan kontakte ham på jay@spshouston.com.
"Petroleum Technology Magazine" er flaggskipmagasinet til Society of Petroleum Engineers. Den introduserer autoritative sammendrag og emner relatert til teknologisk fremgang innen leting og produksjon, olje- og gassindustrispørsmål og nyheter om SPE og dets medlemmer.

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

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