Separator inteligent: sensul codului de separator modificat

Separatorul poate fi necesar să fie modificat din mai multe motive: deblocare, condiții de proces în schimbare din cauza câmpurilor mature, producție crescută, conectarea noilor puțuri submarine, performanța slabă a separatorului original etc. Proiectantul separatorului se concentrează de obicei inițial pe proces aspectul modificării. În esență, este de a începe dinamica fluidelor computaționale (CFD), de a determina ce componente interne trebuie schimbate și de a rezolva treptat problema modului în care toate aceste componente noi se potrivesc în containerul existent. Cu toate acestea, pentru navele proiectate în conformitate cu Codul ASME pentru cazane și recipiente sub presiune (BPVC) și înregistrate la Comitetul Național de Inspecție a Cazanelor și Recipientelor sub Presiune, mai rămâne mult de făcut.
Ceea ce rămâne adesea pentru mai târziu sunt comentarii cu privire la impactul modificării dumneavoastră asupra înmatriculării navei. Proiectarea, fabricarea și inspecția inițială a recipientelor sub presiune sunt supuse ASME BPVC Secțiunea VIII, în timp ce modificarea vasului este supusă întreținerii și modificării Codului de inspecție al Comitetului Național (NBIC) NB-23.
În multe cazuri, suporturile și duzele existente pot fi utilizate pentru a moderniza interiorul de separare. În alte cazuri, este necesară o sudură pe carcasa containerului sau pe noua duză.
Acest articol se concentrează pe unele dintre problemele de cod și înregistrare întâlnite de inginerii Savvy Separator atunci când modifică navele cu piese interne, mai degrabă decât ca practică de inginerie. Inginerii calificați și cu experiență ar trebui să fie întotdeauna implicați în lucrare.
Discuția se limitează la modificările aduse vasului de separare care sunt menite să îmbunătățească sau să restabilească performanța procesului a separatorului. Aceasta poate însemna reconfigurarea structurii interne, înlocuirea echipamentului de admisie sau dezaburire, adăugarea deflectoarelor pentru a schimba modelul de curgere intern sau chiar adăugarea și/sau îndepărtarea duzelor și tipuri similare de modificări. NBIC folosește un limbaj specific, așa că terminologia poate fi puțin confuză. Pe scurt, NB-23 se numește „întreținere”, care se referă la modificări care restabilesc nava la o stare de funcționare sigură și satisfăcătoare, fără a se abate de la proiectul mecanic original. NB-23 afirmă că „modificările” sunt modificări ale oricărui conținut enumerat în raportul de date original al navei.
Secțiunea Tehnică de Tehnologie de Separare va organiza o sesiune specială „Separarea Nebuniei – Proiectarea modului în care trebuie să îndeplinim întotdeauna cerințele viitoare” la SPE ATCE din San Antonio pe 10 octombrie. întreaga durată de viață și modificări ale fluidului de producție care afectează operațiunile fabricii. Marcați-vă calendarul sau înregistrați-vă aici.
Deoarece modificarea separatorului este o schimbare în tehnologia separatorului, se intenționează să restabilească separatorul într-o stare de funcționare satisfăcătoare, astfel încât, chiar dacă nu există nicio deteriorare a containerului, acestea sunt adesea considerate lucrări de reparație în opinia NBIC. Fiind recondiționat. Numai atunci când proiectarea mecanică a vasului este afectată, modificările efectuate în timpul renovării sunt considerate modificări.
Exemplele de reparații sunt detaliate în NB-23 Partea 3 Secțiunea 3. 3.3.3. Unele dintre aceste exemple pot fi considerate ca parte a transformării divizorului (așa cum este listat în cod):
Exemple de modificări sunt detaliate în secțiunea 3 din partea 3 din NB-23. 3.4.3. Deși este puțin probabil ca aceste situații să apară la modernizarea separatorului, câteva exemple care se pot aplica sunt:
Personalul responsabil cu asigurarea îndeplinirii cerințelor NB-23 Partea 3 este inspectori NBIC. Aceasta este o persoană care deține un membru actual al Comitetului Național care este valabil și are o aprobare „AR”. Avizul „AR” permite inspectarea clădirilor noi în conformitate cu ASME BPVC și inspecția reparațiilor și modificărilor în conformitate cu NBIC Partea 3. Aceasta este o avizare suplimentară care permite inspecția reparațiilor și modificărilor. Diferența dintre recipientele sub presiune distinge inspectorul care trebuie să modifice separatorul de inspectorul care inspectează doar noua structură. Pe tot cuprinsul articolului, termenul „inspector” se referă la un inspector comandat de NBIC cu aprobare AR.
Atunci când se ocupă de modernizarea separatoarelor, modificările aduse de obicei separatoarelor se încadrează în patru categorii de bază.
Categoria 1 este o modificare minoră care depășește cerințele NBIC. Aceasta înseamnă că astfel de modificări nu vor afecta înregistrarea navelor și nu sunt supuse cerințelor NB-23. Aceste modificări nu sunt pentru a suda piese de menținere a presiunii. Acestea includ componentele interne sudate sau prinse cu șuruburi/inelele de susținere interne existente, componentele interne instalate folosind curele de expansiune și modificări similare care nu necesită sudare la nicio componentă care menține presiunea. Următoarele trebuie reținute la sudare: Uneori, alte standarde aplicabile și multe specificații ale proprietarului limitează, de asemenea, distanța dintre sudură și partea de menținere a presiunii. Acest lucru se face pentru a menține partea care menține presiunea în afara zonei afectate de căldură a sudurii. Când aveți de-a face cu modificările de tip 1, este totuși recomandat să creați un plan de transformare, să creați un plan de inspecție și testare (ITP), să efectuați verificări pre și post și să înregistrați detaliile transformării. Pentru aceste tipuri de modificări, nu este necesar un inspector, iar nava nu trebuie să completeze o ștampilă R sau un formular R-1.
Figura 1 prezintă o diagramă schematică simplă a accesoriilor potrivite pentru această categorie, iar Figura 2 prezintă o fotografie a unui separator care utilizează suporturi existente care sunt tăiate și utilizate pentru fixarea diferitelor părți interne. Figura 3 arată că suporturile existente pot fi utilizate în mai multe scopuri, nu doar în interiorul separatorului.
Categoria 2 este o modificare minoră care aparține cerințelor NBIC. Modificările minore înseamnă că aceste modificări pot fi considerate „întreținere de rutină” în conformitate cu NB-23 Partea 3, Secțiunea 3. 3.3.2. Aceasta include modificări ale sudării componentelor care mențin presiunea, dar trebuie să îndeplinească cerințele aplicabile din NB-23.
Partea cel mai frecvent utilizată în secțiunea 3.3.2 pentru modificarea separatorului este secțiunea e-2: „Adăugați sau reparați accesorii neportante la piesele care mențin presiunea care nu necesită tratament termic post-sudare”. Principalul avantaj al acestui tip de modificare este că elimină necesitatea ștampilării și/sau testării suplimentare a containerului [NB-23, Partea 3, Secțiunea 2. [5.7.2b], așa cum este determinat de inspectorul și inspectorul competent. . Deși încă considerată reparație de către NBIC, ștanțarea și alte teste pot fi renunțate, simplificând foarte mult procesul de transformare. Sunt necesare rapoarte de date R-1 și orice inspecții nedistructive (NDE) cerute de specificațiile de proiectare sau de inspectori. De asemenea, este un obicei bun să creați un plan de renovare, să creați un ITP și să înregistrați detaliile renovării.
Figura 4 prezintă o fotografie a echipamentului ciclon de intrare în atelier, care a fost parțial instalat în container. Ciclonul de admisie este prins cu șuruburi pe flanșa plăcii interioare, care este conectată la manșon și sudată la duza de admisie a vasului. În acest caz, este necesar să se utilizeze proeminențe interne pentru a îndeplini cerințele de întărire a duzei, dar dimensiunea și metoda de sudare permit inspectorului să abandoneze testul rehidraulic al containerului. Sau, dacă sunt necesare alte metode de sudare, inspectorul poate să nu renunțe la testarea rehidraulică. În cazul duzelor cu proeminențe interioare, orice proeminențe în exces (adică, proeminențe mai mari decât cele necesare pentru armarea duzei) pot fi considerate părți care nu rețin presiunea. Cu toate acestea, inspectorul trebuie consultat înainte de sudarea la proeminențe interne excesive ale duzei. Figurile. 5 și 6 sunt fotografii ale unor suporturi mici similare instalate. Aceste suporturi pot evita testarea de retensionare și tratamentul termic de re-sudare (PWHT).
A treia categorie este reprecierea. Acestea sunt modificări non-fizice ale condițiilor de proiectare a vasului, cum ar fi presiunea de proiectare, temperatura de proiectare, inclusiv temperatura minimă de proiectare a metalului, toleranța de coroziune sau sarcina externă. Reevaluarea poate fi efectuată împreună cu alte modificări, dar NBIC o va trata ca pe o schimbare și nu are nimic de-a face cu alte modificări ale navei. Reprecierea necesită calcule noi de coduri, plăcuțe de identificare noi și rapoarte de date R-2. În plus, în funcție de noile condiții de proiectare, poate fi necesară testarea rehidrostatică a containerului.
Categoria 4 este principala modificare fizică sau, practic, orice modificare care nu se încadrează în Categoria 1 sau 2. Aceste modificări includ adăugarea de duze mari, secțiuni transversale ale carcasei, accesorii portante sau orice modificări care necesită sudare extinsă. Acestea pot fi reparații sau modificări, în funcție de tipul de modificare. Ei nu sunt eligibili să renunțe la pumni sau teste suplimentare. Sunt necesare rapoarte de date R-1 sau R-2, precum și planuri de renovare, ITP, plăcuțe de identificare marcate cu R și pot necesita, de asemenea, calcule de coduri noi și NDE cerute de codul de proiectare și de verificare.
Tabelul 1 prezintă cerințele pentru fiecare categorie de modificări enumerate mai sus. Dacă este cazul, consultați secțiunea NB-23 din NBIC.
Abreviere: Insp-inspector; posesor certificat CH; JA inspector judiciar; plăcuță de identificare NP; Proprietar/utilizator OU
Pentru a utiliza cea mai recentă versiune a specificațiilor de proiectare, vă rugăm să respectați prevederile NB-23 Partea 3 Secțiunea 2. 3.4.2 Trebuie îndeplinit. Acestea includ:
Locația transformării este un alt factor care trebuie determinat. Deși extrem de rar, în unele cazuri este necesar să descărcați nava și să o returnați la magazin pentru recondiționare. Atelierul oferă o locație mai convenabilă pentru a face modificările necesare la container atunci când este necesar, pentru a efectua toate NDE necesare, pentru a reumple containerul și/sau re-PWHT. Capacitatea de a manipula și manevra cu ușurință nava elimină în mod fundamental majoritatea provocărilor cu care se confruntă modificarea amplasamentului. Dacă poți trimite separatorul înapoi la magazin pentru recondiționare, te simți norocos. De asemenea, poate doriți să vă opriți și să ridicați un bilet de loterie în drum spre casă de la plecarea de la muncă, pentru că aceasta este ziua ta norocoasă!
Când ești forțat să faci schimbări pe site, lucrurile devin mai provocatoare. O practică care este ușor de finalizat într-un magazin este aproape imposibilă la fața locului. Acordați o atenție deosebită siguranței atunci când efectuați lucrări la fața locului pentru a vă asigura că toate cerințele de siguranță sunt îndeplinite. În plus, testele de stres și PWHT pot fi foarte dificile în acest domeniu. Articolul 5.2 din ASME PCC-2 descrie modificări care, în mod normal, nu necesită teste de stres; de asemenea, descrie utilizarea anumitor metode NDE în locul testării de stres. În mod similar, NB-23, Partea 3, Secțiunea 16. 4.4.1 Discutarea încercărilor de presiune și a altor metode NDE pentru recipientele sub presiune.
Deși NB-23 permite inspectorilor să renunțe la testarea presiunii asupra componentelor noi sau îmbunătățite de menținere a presiunii, cred că majoritatea inspectorilor ar dori să testeze presiunea componentelor afectate atunci când este fezabil. Acest lucru poate fi dificil în domeniu.
Cu toate acestea, un fapt important care nu poate fi ignorat este acela că componentele trebuie testate hidrostatic, ceea ce nu înseamnă că întregul container trebuie retestat. De exemplu, dacă se adaugă o duză nouă la recipient, trebuie testate doar duza și cordonul de sudură al duzei pe carcasă. Poate exista o modalitate ușoară de a realiza acest lucru. Dacă specificația de proiectare o permite, duza (în special cuplarea) poate fi instalată ca duză de tip „instalare”. Duza de pe fix sau boss este de fapt o duză fixată pe exteriorul carcasei și sudată pe loc. În această aplicație, este posibil să instalați și să testați înainte de a tăia orificiul în carcasă. În unele cazuri, poate fi necesară testarea suplimentară a carcasei înainte ca duza de instalare să poată fi utilizată. Pentru duzele mai mari, este posibil să acoperiți duza cu un cap temporar, ceea ce permite testarea sudării duzei la carcasă fără a testa întregul recipient (Figura 7). Desigur, dacă este necesar, ambele metode trebuie să fie aprobate de inspector și de inspectorul judiciar. După testarea duzei, tăiați orificiul sau îndepărtați capul temporar, curățați zona și efectuați toate NDE necesare pentru a vă asigura că carcasa nu este afectată.
În mod similar, atunci când ești forțat să sudezi la un container care a fost PWHT, te vei confrunta cu alte provocări. PWHT-ul containerului poate fi foarte dificil la fața locului. Este adesea benefic să găsiți un înlocuitor pentru PWHT complet atunci când este necesar în modificarea pe teren. NB-23, Partea 3, Partea. 2.5.3 și ASME PCC-2 Articolul 2.9 propun ambele metode alternative pentru tratamentul termic post-sudare al vaselor modificate. Aceste metode includ metode specifice de sudare care pot suda recipientul fără a afecta negativ ciclul PWHT inițial. În plus, atunci când o metodă specială de sudare nu este acceptabilă, se poate efectua PWHT parțial. Atunci când este necesar, toate acestea depind de aprobarea inspectorului și a inspectorului judiciar.
Testarea hidraulică și tratamentul termic nu sunt de obicei fezabile în acest domeniu și, în unele cazuri, pot deteriora containerul, conductele sau suporturile aferente și structurile înconjurătoare. În aceste aplicații, Inspectorului trebuie să i se permită să supravegheze transformarea cât mai devreme posibil în faza de planificare.
O altă zonă care poate apărea în timpul reformării separatorului este modificarea țevilor de intrare sau de evacuare ale separatorului. Uneori, conductele trebuie schimbate pentru a se asigura că obiectivele de performanță ale separatorului sunt îndeplinite. Modificările aduse conductei depășesc cerințele NBIC. Cu toate acestea, aceste modificări ar trebui să îndeplinească cel puțin cerințele versiunii codului de construcție construită de componentele originale. [Consultați NB-23, Partea 3, Secțiunea. 1.2.6].
Deși nu intră în domeniul de aplicare al acestui articol, trebuie menționat că, deși NB-23 nu este aplicabil în plus față de cele de mai sus, pot fi aplicate și alte coduri, cum ar fi API 570 sau alte coduri similare. De asemenea, inginerii ar trebui să ia în considerare cu atenție modificările aduse conductelor și accesoriilor vasului, deoarece aceste modificări externe pot afecta încărcările duzei vasului. Trebuie evaluat impactul modificărilor încărcăturii duzei asupra designului mecanic al containerului.
Inspector implică aproape toate tipurile de modificări ale separatorului. Ele joacă un rol important în determinarea a ceea ce se poate și nu poate fi făcut. Acest lucru este valabil mai ales atunci când definiți ceea ce poate fi utilizat ca reparație obișnuită, ștanțarea și inspecția pot fi evitate, când NDE poate fi utilizată în loc de reudare și când pot fi utilizate metode alternative de sudare în loc de reudare. PWHT, etc. Prin urmare, este esențial să implicați inspectorii în fazele incipiente ale majorității renovărilor.
În unele cazuri, inspectorii judiciari trebuie reformați. În Texas, nu există alte reguli jurisdicționale care să se aplice la instalarea separatoarelor, dar acest lucru nu este cazul peste tot. Pe lângă codurile de proiectare aplicabile și cerințele NBIC, anumite state din Statele Unite și provinciile canadiene au alte cerințe. Acest lucru este valabil și în unele locații internaționale. În aceste cazuri, va fi necesară implicarea inspectorilor judiciari.
Pentru instalațiile offshore, situația poate fi puțin confuză. Dacă separatorul este situat în apele de stat (de obicei, extinzându-se la 3 mile marine de la nivelul scăzut al apei de pe litoral, dar în Texas și vestul Floridei, distanța este de 3 uniuni maritime sau 8,7 mile marine), atunci statul are jurisdicție. Cu toate acestea, într-unul dintre cele mai multe state din Statele Unite (California este o excepție), statul este supus inspecției și punerii în aplicare de către agențiile federale de reglementare. În apele teritoriale ale SUA (12 mile marine de la nivelul apei joase), responsabilitatea pentru inspecție și aplicare revine autorităților federale din SUA. În afara graniței regionale, dar în cadrul Zonei Economice Exclusive (ZEE) (se extinde de la granița regională până la 200 de mile marine dincolo de limita apei joase), responsabilitatea revine țării/regiunii care permite utilizarea facilității. Autoritatea federală care supraveghează navele sub presiune pe platformele offshore pare să fie Agenția SUA pentru Securitate și Aplicarea Mediului, iar Garda de Coastă a SUA poate avea jurisdicție în unele cazuri.
O idee comună în relațiile cu sistemul judiciar este aceea că deținătorii de certificate și inspectorii pot sfătui cu privire la măsurile care trebuie luate și personalul implicat în toate proiectele de renovare a separatorului.
Unii proprietari/utilizatori au făcut și alte solicitări. Deși pentru multe aplicații, acestea sunt acoperite de reglementările companiei, există și alte cerințe care trebuie îndeplinite atunci când guvernul SUA este proprietar, cum ar fi 10 CFR 851, Programul pentru securitatea și sănătatea lucrătorilor, Partea 851 Apendicele A din Secțiunea 4. . De asemenea, dacă este cazul, deținătorii de certificate pot fi familiarizați cu aceste cerințe.
Siguranța este principala preocupare a tuturor activităților, în special modificarea separatoarelor. Separatorul în uz poate fi umplut cu reziduuri din proces. În acest caz, nu este doar necesar să respectați reglementările de siguranță ale șantierului, inclusiv toate echipamentele de protecție personală adecvate și reglementările de lucru, ci și să curățați temeinic nava înainte de a efectua orice activitate de modificare. Un alt lucru de luat în considerare este să eliminați în siguranță și corect deșeurile și deșeurile separate de mașina recondiționată.
Figura 8 este un exemplu de separator tipic la începutul unui proiect de modernizare. Dacă este necesară sudarea, nu numai perețiile despărțitoare trebuie curățate pentru a oferi un mediu sigur pentru muncitori, ci și suprafața trebuie curățată pentru sudare.
În plus, la estimarea timpului proiectului de renovare, unele activități secundare pot fi ignorate. Nu uitați să curățați partițiile înainte de lucru; ridicați schele în interiorul vasului; timpul de uscare/întărire a vopselei interioare; scoateți schela; curățați pereții despărțitori după terminarea lucrării. Atunci când se creează un program de proiect, aceste activități și alte activități similare sunt adesea ignorate, ceea ce duce la întârzieri neașteptate și costisitoare. Pe scurt, cel mai simplu mod de a implementa un plan de modernizare cu probleme mici sau fără probleme este de a planifica bine, de a invita deținătorii de certificate să participe și inspectorii la începutul procesului și de a dezvolta în comun un plan pentru a atinge obiectivul procesului care are cel mai mic impact asupra navei. înregistrare.
Transformare. Modificările la articolele descrise în raportul de date original al producătorului vor afecta toleranța la stres a articolului de reținere a tensiunii. (Consultați NB-23 Partea 3, Secțiunea 3.4.3, exemplu de modificare) Modificări non-fizice, cum ar fi creșterea presiunii de lucru maxime admisibile (internă sau externă), creșterea temperaturii de proiectare sau scăderea presiunii elementele de reținere a temperaturii minime ar trebui fi luat în considerare Pentru schimbare.
b) O entitate recunoscută de o agenție de inspecție autorizată să desfășoare activități de inspecție în serviciu aprobate de ședința Comitetului Național NB-369; NB-371, o certificare a organizației de inspecție proprietar-utilizator (OUIO); sau NB-390, o entitate care desfășoară activități de inspecție în serviciu Calificări și responsabilități ale Agenției Federale de Inspecție (FIA).
Titularul certificatului. O organizație cu un certificat de autorizare „R” valabil eliberat de Comitetul Național.
camp. Locație temporară aflată sub controlul deținătorului certificatului, utilizată pentru repararea și/sau schimbarea articolelor sub presiune, iar adresa acesteia este diferită de adresa indicată pe certificatul de autorizare al titularului certificatului.
o examinare. Procesul de revizuire pentru a se asigura că proiectarea inginerească, materialele, asamblarea, inspecția și cerințele de testare sunt îndeplinite și sunt conforme cu specificațiile.
jurisdicție. O entitate guvernamentală care are puterea de a interpreta și aplica legile, reglementările sau reglementările referitoare la cazane, recipiente sub presiune sau alte articole de menținere a presiunii. Acesta include jurisdicțiile membre ale comitetelor naționale definite ca „jurisdicții”.
Judiciar. Membru al Comitetului Național așa cum este definit de Constituția Comitetului Național.
inspector judiciar. Inspectori autorizați de justiție pentru a verifica respectarea cerințelor tuturor jurisdicțiilor.
Plăcuță de identificare. Plăcuță de identificare instalată pe container. Acestea pot include plăcuțe de identificare cu design original, reparații, plăcuțe de identificare „R” reevaluate sau modificate.
NBIC. Regulile de inspecție ale Comitetului Național, emise de Comitetul Național al Inspectorilor Cazanelor și Recipientelor Sub Presiune.
Proprietar/utilizator. Literele mici se referă la orice persoană fizică, companie sau persoană juridică care este responsabilă din punct de vedere legal pentru funcționarea în siguranță a oricărui articol care deține presiune.
reparație. Lucrările necesare pentru a readuce articolul care menține presiunea într-o stare de funcționare sigură și satisfăcătoare.
magazin. Locație permanentă, adică adresa indicată pe certificatul de autorizare, de la care titularul certificatului poate controla repararea și/sau modificarea articolelor care rețin presiunea.
Autorul dorește să mulțumească lui Russ Scinta, inginer mecanic șef al Schultz Process Services, și lui Keith Gilmore, inspector autorizat al TÜVRheinland, pentru asistența lor valoroasă în acest articol.
Mulțumim oficialilor și directorilor actuali și trecuți ai Secției Tehnologie de Separare pentru contribuțiile lor. Lista membrilor actuali poate fi găsită aici.
Jay Stell este vicepreședintele de inginerie la Schultz Process Services, Inc. (SPS). El deține o diplomă de licență și un master în inginerie mecanică de la Universitatea din Texas din Arlington și un doctorat în inginerie mecanică de la Universitatea Purdue. Stell este în industria separării de la începutul anilor 1990, în Burgess-Manning, Peerless Mfg. Co. și SPS au peste 25 de ani de experiență. Cea mai mare parte a carierei sale a fost petrecută pe dezvoltarea de produse, proiectarea separatorului, testarea în laborator și pe teren și depanarea. Îl puteți contacta la jay@spshouston.com.
„Petroleum Technology Magazine” este revista emblematică a Societății Inginerilor Petrolieri. Prezintă rezumate și subiecte cu autoritate legate de progresul tehnologic în explorare și producție, probleme legate de industria petrolului și gazelor și știri despre SPE și membrii săi.

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

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