Separador Inteligente: Significado do Código do Separador Modificado

O separador pode precisar ser modificado por vários motivos: eliminação de gargalos, alteração das condições do processo devido a campos maduros, aumento da produção, conexão de novos poços submarinos, baixo desempenho do separador original, etc. aspecto da modificação. Essencialmente, trata-se de iniciar a dinâmica de fluidos computacional (CFD), determinar quais componentes internos precisam ser alterados e resolver gradualmente o problema de como todos esses novos componentes se encaixam no contêiner existente. No entanto, para vasos projetados de acordo com o Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão (BPVC) e registrados no Comitê Nacional de Inspeção de Caldeiras e Vasos de Pressão, ainda há muito trabalho a ser feito.
O que muitas vezes fica para mais tarde são comentários sobre o impacto da sua modificação no registo do navio. O projeto original, fabricação e inspeção de vasos de pressão estão sujeitos à Seção VIII da ASME BPVC, enquanto a modificação do vaso está sujeita à manutenção e modificação do Código de Inspeção do Comitê Nacional (NBIC) NB-23.
Em muitos casos, os suportes e bicos existentes podem ser usados ​​para modernizar os interiores de separação. Em outros casos, é necessária alguma soldagem na carcaça do recipiente ou no novo bico.
Este artigo se concentra em alguns dos problemas de código e registro encontrados pelos engenheiros do Savvy Separator ao modificar navios com peças internas, e não como uma prática de engenharia. Engenheiros qualificados e experientes devem estar sempre envolvidos no trabalho.
A discussão limita-se às alterações feitas no recipiente separador que visam melhorar ou restaurar o desempenho do processo do separador. Isso pode significar reconfigurar a estrutura interna, substituir o equipamento de entrada ou desembaçamento, adicionar defletores para alterar o padrão de fluxo interno, ou mesmo adicionar e/ou remover bicos e alterações semelhantes. O NBIC usa uma linguagem específica, então a terminologia pode ser um pouco confusa. Resumidamente, o NB-23 é chamado de “manutenção”, que se refere a alterações que restauram o navio a um estado operacional seguro e satisfatório sem se desviar do projeto mecânico original. A NB-23 afirma que “alterações” são alterações em qualquer conteúdo listado no relatório de dados original do navio.
A Seção Técnica de Tecnologia de Separação realizará uma sessão especial “Separação da Insanidade - Projetando a maneira como sempre devemos atender aos requisitos futuros” na SPE ATCE em San Antonio no dia 10 de outubro. Juntando-se à Savvy Separators, eles discutem produtos químicos, ajustes de fluxo, faixas de trabalho para o toda a vida útil e alterações nos fluidos de produção que afetam as operações da planta. Marque na sua agenda ou registe-se aqui.
Como a modificação do separador é uma mudança na tecnologia do separador, pretende-se restaurar o separador para um estado operacional satisfatório, portanto, mesmo que não haja danos ao recipiente, eles são frequentemente considerados como trabalhos de reparo na visão do NBIC. Sendo reformado. Somente quando o projeto mecânico da embarcação for afetado, as alterações realizadas durante a reforma serão consideradas alterações.
Exemplos de reparos estão detalhados na NB-23 Parte 3 Seção 3. 3.3.3. Alguns destes exemplos podem ser considerados como parte da transformação do divisor (conforme listado no código):
Exemplos de alterações estão detalhados na Seção 3 da Parte 3 da NB-23. 3.4.3. Embora seja improvável que essas situações ocorram em reformas de separadores, alguns exemplos que podem ser aplicados são:
O pessoal responsável por garantir que os requisitos da NB-23 Parte 3 sejam atendidos são os inspetores do NBIC. Este é um indivíduo que possui um atual membro do Comitê Nacional que é válido e tem um endosso “AR”. O endosso “AR” permite a inspeção de novos edifícios de acordo com ASME BPVC e a inspeção de reparos e alterações de acordo com NBIC Parte 3. Este é um endosso adicional que permite a inspeção de reparos e alterações. A diferença entre os vasos de pressão distingue o inspetor que precisa modificar o separador do inspetor que apenas inspeciona a nova estrutura. Ao longo do artigo, o termo “inspetor” refere-se a um inspetor comissionado pelo NBIC com aprovação da AR.
Ao lidar com retrofits de separadores, as alterações normalmente feitas nos separadores se enquadram em quatro categorias básicas.
A categoria 1 é uma pequena alteração que excede os requisitos do NBIC. Isto significa que tais alterações não afetarão o registo dos navios e não estão sujeitas aos requisitos da NB-23. Essas alterações não são para soldar nenhuma peça de retenção de pressão. Isso inclui componentes internos soldados ou aparafusados ​​a alças/anéis de suporte internos existentes, componentes internos instalados usando tiras de expansão e modificações semelhantes que não exigem soldagem em nenhum componente de retenção de pressão. O seguinte deve ser observado durante a soldagem: Às vezes, outras normas aplicáveis ​​e muitas especificações do proprietário também limitam a distância entre a solda e a peça de retenção de pressão. Isto é feito para manter a parte de retenção de pressão fora da zona afetada pelo calor da solda. Ao lidar com alterações do Tipo 1, ainda é recomendado criar um plano de transformação, criar um plano de inspeção e teste (PTI), realizar verificações pré e pós-verificações e registrar os detalhes da transformação. Para esses tipos de alterações, não é necessário inspetor e o navio não precisa preencher carimbo R ou formulário R-1.
A Figura 1 mostra um diagrama esquemático simples de acessórios adequados para esta categoria, e a Figura 2 mostra uma foto de um separador que utiliza suportes existentes que são recortados e utilizados para fixar diferentes peças internas. A Figura 3 mostra que os suportes existentes podem ser usados ​​para diversos fins, não apenas dentro do separador.
A categoria 2 é uma pequena alteração que pertence aos requisitos do NBIC. Pequenas alterações significam que estas alterações podem ser consideradas como “manutenção de rotina” de acordo com a NB-23 Parte 3, Secção 3. 3.3.2. Isto inclui alterações na soldagem de componentes de retenção de pressão, mas deve atender aos requisitos aplicáveis ​​da NB-23.
A parte mais comumente usada na seção 3.3.2 para modificação do separador é a seção e-2: “Adicionar ou reparar acessórios não resistentes a peças de retenção de pressão que não requerem tratamento térmico pós-soldagem.” A principal vantagem deste tipo de alteração é que elimina a necessidade de estampagem e/ou testes adicionais do recipiente [NB-23, Parte 3, Seção 2. [5.7.2b], conforme determinado pelo inspetor e pelo inspetor competente . Embora ainda seja considerado reparo pela NBIC, a estampagem e outros testes podem ser dispensados, simplificando bastante o processo de transformação. São necessários relatórios de dados R-1 e quaisquer inspeções não destrutivas (NDE) exigidas pelas especificações de projeto ou inspetores. Também é um bom hábito criar um plano de reforma, criar um PTI e registrar os detalhes da reforma.
A Figura 4 mostra uma foto do equipamento ciclone de entrada da oficina, que foi parcialmente instalado no container. O ciclone de entrada é aparafusado ao flange da placa interna, que é conectado à luva e soldado ao bocal de entrada do vaso. Neste caso, é necessário utilizar saliências internas para atender aos requisitos de reforço do bico, mas o tamanho e o método de soldagem permitem ao inspetor abandonar o teste re-hidráulico do recipiente. Ou, se outros métodos de soldagem forem necessários, o inspetor não poderá desistir dos testes re-hidráulicos. No caso de bicos com saliências internas, quaisquer saliências em excesso (ou seja, saliências maiores que aquelas necessárias para reforço do bocal) podem ser consideradas como peças sem retenção de pressão. Entretanto, o inspetor deve ser consultado antes de soldar saliências internas excessivas do bico. Figos. 5 e 6 são fotos de pequenos suportes semelhantes instalados. Esses suportes podem evitar testes de tensão e tratamento térmico de re-soldagem (PWHT).
A terceira categoria é a reavaliação. Estas são alterações não físicas nas condições de projeto do vaso, como pressão de projeto, temperatura de projeto, incluindo temperatura mínima de projeto do metal, tolerância à corrosão ou carga externa. A reavaliação pode ser realizada em conjunto com outras alterações, mas o NBIC a tratará como uma alteração e não terá nada a ver com outras alterações no navio. A reprecificação requer novos cálculos de código, novas placas de identificação e relatórios de dados R-2. Além disso, dependendo das novas condições de projeto, pode ser necessário testar novamente hidrostaticamente o recipiente.
A categoria 4 é a principal alteração física, ou basicamente qualquer alteração que não se enquadre nas categorias 1 ou 2. Essas alterações incluem a adição de bicos grandes, seções transversais do alojamento, acessórios de suporte de carga ou quaisquer alterações que exijam soldagem extensa. Podem ser reparos ou alterações, dependendo do tipo de alteração. Eles não são elegíveis para desistir de perfurações ou testes adicionais. São necessários relatórios de dados R-1 ou R-2, bem como planos de reforma, ITP, placas de identificação marcadas com R, e também podem exigir novos cálculos de código e NDEs exigidos pelo código de projeto e verificador.
A Tabela 1 mostra os requisitos para cada categoria de modificação listada acima. Quando apropriado, consulte a seção NB-23 do NBIC.
Abreviatura: Insp-inspetor; Titular do certificado CH; Inspetor judicial da JA; Placa de identificação NP; Proprietário/usuário da UO
Para utilizar a versão mais recente das especificações de projeto, observe o disposto na NB-23 Parte 3 Seção 2. 3.4.2 Deve ser atendido. Esses incluem:
A localização da transformação é outro fator que deve ser determinado. Embora extremamente raro, em alguns casos é necessário descarregar o navio e devolvê-lo à loja para reforma. A oficina oferece um local mais conveniente para fazer as alterações necessárias no recipiente quando necessário, realizar todas as EQM necessárias, reabastecer o recipiente e/ou re-PWHT. A capacidade de manusear e manobrar facilmente a embarcação elimina fundamentalmente a maioria dos desafios enfrentados pela modificação do local. Se você puder enviar o separador de volta à loja para reforma, você se sentirá com sorte. Você também pode querer parar e pegar um bilhete de loteria no caminho para casa depois do trabalho, porque este é o seu dia de sorte!
Quando você é forçado a fazer alterações no local, as coisas se tornam mais desafiadoras. Uma prática fácil de realizar em uma loja é quase impossível no local. Preste atenção especial à segurança ao realizar trabalhos no local para garantir que todos os requisitos de segurança sejam atendidos. Além disso, os testes de esforço e o PWHT podem ser muito desafiadores nesta área. O Artigo 5.2 da ASME PCC-2 descreve mudanças que normalmente não exigem testes de estresse; também descreve o uso de certos métodos de EQM em vez de testes de estresse. Da mesma forma, NB-23, Parte 3, Seção 16. 4.4.1 Discutiu testes de pressão e outros métodos de EQM para vasos de pressão.
Embora a NB-23 permita que os inspetores renunciem aos testes de pressão em componentes de retenção de pressão novos ou melhorados, acredito que a maioria dos inspetores gostaria de testar a pressão dos componentes afetados quando viável. Isso pode ser difícil no campo.
Porém, um fato importante que não pode ser ignorado é que os componentes precisam ser testados hidrostaticamente, o que não significa que todo o recipiente precise ser testado novamente. Por exemplo, se um novo bico for adicionado ao recipiente, apenas o bico e a costura de soldagem do bico ao invólucro precisam ser testados. Pode haver uma maneira fácil de conseguir isso. Se a especificação do projeto permitir, o bico (especialmente o acoplamento) pode ser instalado como um bico do tipo “instalação”. O bico fixo ou saliente é, na verdade, um bico fixado na parte externa da caixa e soldado no lugar. Nesta aplicação, é possível instalar e testar antes de fazer o furo na caixa. Em alguns casos, podem ser necessários testes adicionais do invólucro antes que o bocal de instalação possa ser usado. Para bicos maiores, é possível cobrir o bico com uma cabeça temporária, o que permite testar a soldagem do bico ao alojamento sem testar todo o recipiente (Figura 7). É claro que, se necessário, ambos os métodos devem ser aprovados pelo inspetor e pelo inspetor judicial. Após testar o bico, corte o orifício ou remova o cabeçote temporário, limpe a área e execute todas as EQM necessárias para garantir que o alojamento não seja afetado.
Da mesma forma, quando você for forçado a soldar um contêiner que tenha sido PWHT, enfrentará outros desafios. O PWHT do contêiner pode ser muito difícil no local. Muitas vezes é benéfico encontrar um substituto para o PWHT completo quando necessário na modificação em campo. NB-23, Parte 3, Parte. 2.5.3 e ASME PCC-2 Artigo 2.9 propõem métodos alternativos para tratamento térmico pós-soldagem de vasos modificados. Esses métodos incluem métodos de soldagem específicos que podem soldar o recipiente sem afetar negativamente o ciclo PWHT original. Além disso, quando um método especial de soldagem não for aceitável, o PWHT parcial pode ser realizado. Quando necessário, tudo isso depende da aprovação do fiscal e fiscal judicial.
Os testes hidráulicos e o tratamento térmico geralmente não são viáveis ​​neste campo e, em alguns casos, podem danificar o recipiente, os tubos ou suportes relacionados e as estruturas circundantes. Nestas aplicações, o Inspetor deve poder supervisionar a transformação o mais cedo possível na fase de planeamento.
Outra área que pode surgir durante a reforma do separador é a modificação das tubulações de entrada ou saída do separador. Às vezes, a tubulação precisa ser trocada para garantir que as metas de desempenho do separador sejam atendidas. As mudanças no pipeline excedem os requisitos do NBIC. No entanto, estas alterações devem pelo menos atender aos requisitos da versão do código de construção construída pelos componentes originais. [Consulte NB-23, Parte 3, Seção. 1.2.6].
Embora não esteja no âmbito deste artigo, importa referir que embora a NB-23 não seja aplicável além dos anteriores, outros códigos também podem ser aplicáveis, como API 570 ou outros códigos semelhantes. Os engenheiros também devem considerar cuidadosamente as alterações na tubulação e nos acessórios do vaso, pois essas alterações externas podem afetar as cargas dos bocais do vaso. O impacto das mudanças na carga do bocal no projeto mecânico do recipiente deve ser avaliado.
O Inspector envolve quase todos os tipos de modificações no separador. Eles desempenham um papel importante na determinação do que pode e do que não pode ser feito. Isto é especialmente verdadeiro quando se define o que pode ser usado como reparo regular, a estampagem e a inspeção podem ser evitadas, quando o NDE pode ser usado em vez da re-irrigação e quando métodos alternativos de soldagem podem ser usados ​​em vez da re-irrigação. PWHT, etc. Portanto, é essencial envolver os inspetores nas fases iniciais da maioria das renovações.
Em alguns casos, os inspectores judiciais necessitam de ser reformados. No Texas, não existem outras regras jurisdicionais aplicáveis ​​à instalação de separadores, mas este não é o caso em todos os lugares. Além dos códigos de projeto aplicáveis ​​e dos requisitos NBIC, certos estados dos Estados Unidos e das províncias canadenses têm outros requisitos. Isto também é verdade em alguns locais internacionais. Nesses casos, será necessária a participação de inspectores judiciais.
Para instalações offshore, a situação pode ser um pouco confusa. Se o separador estiver localizado em águas estaduais (geralmente estendendo-se por 3 milhas náuticas do nível de águas baixas da costa, mas no Texas e no oeste da Flórida, a distância é de 3 uniões marítimas ou 8,7 milhas náuticas), então o estado tem jurisdição. No entanto, na maioria dos estados dos Estados Unidos (a Califórnia é uma exceção), o estado está sujeito à inspeção e fiscalização por parte das agências reguladoras federais. Nas águas territoriais dos EUA (12 milhas náuticas a partir da linha de maré baixa), a responsabilidade pela inspeção e fiscalização cabe às autoridades federais dos EUA. Fora da fronteira regional, mas dentro da Zona Económica Exclusiva (ZEE) (que se estende desde a fronteira regional até 200 milhas náuticas além da marca de maré baixa), a responsabilidade cabe ao país/região que permite a utilização da instalação. A autoridade federal que supervisiona os navios de pressão em plataformas offshore parece ser a Agência dos EUA para a Segurança e Fiscalização Ambiental, e a Guarda Costeira dos EUA pode ter jurisdição em alguns casos.
Uma ideia comum ao lidar com o judiciário é que os detentores de certificados e inspetores possam aconselhar sobre as medidas a serem tomadas e o pessoal envolvido em todos os projetos de renovação dos separadores.
Alguns proprietários/usuários também fizeram outras solicitações. Embora para muitas aplicações estes sejam cobertos pelos regulamentos da empresa, há outros requisitos que precisam ser atendidos quando o governo dos EUA é o proprietário, como 10 CFR 851, Programa de Segurança e Saúde do Trabalhador, Parte 851 Apêndice A da Seção 4. atender . Da mesma forma, se aplicável, os detentores de certificados podem estar familiarizados com estes requisitos.
A segurança é a principal preocupação de todas as atividades, principalmente na modificação de separadores. O separador em uso pode ficar cheio de resíduos do processo. Neste caso, não só é necessário cumprir os regulamentos de segurança do local, incluindo todos os equipamentos de proteção individual e regulamentos de trabalho adequados, mas também limpar completamente o navio antes de realizar qualquer atividade de modificação. Outra coisa a se considerar é descartar de forma segura e correta os resíduos e resíduos separados da máquina recondicionada.
A Figura 8 é um exemplo de um separador típico no início de um projeto de retrofit. Se for necessária soldagem, não apenas as divisórias precisam ser limpas para proporcionar um ambiente seguro aos trabalhadores, mas também a superfície precisa ser limpa para a soldagem.
Além disso, ao estimar o tempo do projeto de reforma, algumas atividades secundárias podem ser ignoradas. Não se esqueça de limpar as divisórias antes do trabalho; erguer andaimes dentro da embarcação; tempo de secagem/cura da tinta interna; remova o andaime; limpe as partições após terminar o trabalho. Ao criar um cronograma de projeto, essas atividades e outras atividades similares são frequentemente ignoradas, levando a atrasos inesperados e dispendiosos. Resumindo, a maneira mais fácil de implementar um plano de retrofit com poucos ou nenhum problema é planejar bem, convidar detentores de certificados e inspetores para participarem no início do processo e desenvolver em conjunto um plano para atingir a meta do processo que tenha o menor impacto sobre o navio. cadastro.
Transformação. Alterações nos itens descritos no relatório de dados do fabricante original afetarão a tolerância ao estresse do item de retenção de estresse. (Consulte NB-23 Parte 3, Seção 3.4.3, exemplo de alteração) Mudanças não físicas, como aumento na pressão máxima de trabalho permitida (interna ou externa), aumento na temperatura de projeto ou diminuição na pressão, itens de retenção de temperatura mínima devem ser considerado para mudança.
b) Entidade reconhecida por órgão fiscalizador autorizado para a realização de atividades de inspeção em serviço aprovada pela reunião do Comitê Nacional NB-369; NB-371, uma certificação de organização de inspeção proprietário-usuário (OUIO); ou NB-390, entidade que realiza atividades de fiscalização em serviço. Qualificações e responsabilidades da Agência Federal de Inspeção (FIA).
Titular do certificado. Uma organização com um certificado de autorização “R” válido emitido pelo Comitê Nacional.
campo. Local temporário sob controle do detentor do certificado, utilizado para reparos e/ou troca de itens de retenção de pressão, e seu endereço é diferente do endereço mostrado no certificado de autorização do detentor do certificado.
um exame. O processo de revisão para garantir que os requisitos de projeto de engenharia, materiais, montagem, inspeção e testes sejam atendidos e estejam em conformidade com as especificações.
jurisdição. Uma entidade governamental que tem o poder de interpretar e fazer cumprir leis, regulamentos ou regulamentos relacionados a caldeiras, vasos de pressão ou outros artigos de manutenção de pressão. Inclui jurisdições membros do comitê nacional definidas como “jurisdições”.
Judiciário. Membro do Comitê Nacional conforme definido pela Constituição do Comitê Nacional.
Inspetor judicial. Inspetores certificados pelo poder judiciário para verificar o cumprimento dos requisitos de todas as jurisdições.
Placa de identificação. Placa de identificação instalada no contêiner. Isso pode incluir placas de identificação de projeto original, reparos, placas de identificação “R” reclassificadas ou modificadas.
NBIC. Regras de inspeção do Comitê Nacional emitidas pelo Comitê Nacional de Inspetores de Caldeiras e Vasos de Pressão.
Proprietário/usuário. As letras minúsculas referem-se a qualquer indivíduo, empresa ou pessoa jurídica que seja legalmente responsável pela operação segura de qualquer artigo de retenção de pressão.
reparar. O trabalho necessário para restaurar o artigo de retenção de pressão a uma condição de funcionamento segura e satisfatória.
comprar. Localização permanente, ou seja, o endereço indicado no certificado de autorização, a partir do qual o titular do certificado pode controlar o reparo e/ou modificação dos artigos de retenção de pressão.
O autor gostaria de agradecer a Russ Scinta, engenheiro mecânico chefe da Schultz Process Services, e Keith Gilmore, inspetor autorizado da TÜVRheinland, pela valiosa assistência neste artigo.
Agradecemos aos funcionários e diretores atuais e anteriores da Seção de Tecnologia de Separação por suas contribuições. A lista dos membros atuais pode ser encontrada aqui.
Jay Stell é vice-presidente de engenharia da Schultz Process Services, Inc. Ele possui bacharelado e mestrado em engenharia mecânica pela Universidade do Texas em Arlington, e doutorado em engenharia mecânica pela Purdue University. Stell está no setor de separação desde o início da década de 1990, em Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. e SPS têm mais de 25 anos de experiência. A maior parte de sua carreira foi dedicada ao desenvolvimento de produtos, projeto de separadores, testes de laboratório e de campo e solução de problemas. Você pode contatá-lo em jay@spshouston.com.
“Petroleum Technology Magazine” é a principal revista da Society of Petroleum Engineers. Ele apresenta resumos e tópicos oficiais relacionados ao progresso tecnológico em exploração e produção, questões da indústria de petróleo e gás e notícias da SPE e de seus membros.

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