Умный разделитель: код Значение модифицированного разделителя

Сепаратор может нуждаться в модификации по многим причинам: устранение узких мест, изменение технологических условий из-за зрелых месторождений, увеличение добычи, подключение новых подводных скважин, низкая производительность исходного сепаратора и т. д. Разработчик сепаратора обычно изначально фокусируется на процессе. аспект модификации. По сути, это запуск вычислительной гидродинамики (CFD), определение того, какие внутренние компоненты необходимо изменить, и постепенное решение проблемы того, как все эти новые компоненты вписываются в существующий контейнер. Однако для сосудов, спроектированных в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) и зарегистрированных Национальным комитетом по инспекции котлов и сосудов под давлением, еще предстоит проделать большую работу.
Что часто оставляют на потом, так это комментарии о влиянии вашей модификации на регистрацию корабля. Первоначальная конструкция, производство и проверка сосудов под давлением регулируются разделом VIII ASME BPVC, а модификация сосудов подлежит поддержанию и изменению Инспекционного кодекса Национального комитета (NBIC) NB-23.
Во многих случаях для модернизации внутренних сепараторов можно использовать существующие опоры и сопла. В других случаях требуется сварка корпуса контейнера или нового сопла.
В этой статье основное внимание уделяется некоторым проблемам с кодом и регистрацией, с которыми сталкиваются инженеры Savvy Separator при модификации кораблей внутренними деталями, а не на инженерной практике. К работе всегда должны привлекаться квалифицированные и опытные инженеры.
Обсуждение ограничивается изменениями, вносимыми в резервуар сепаратора, которые призваны улучшить или восстановить технологические характеристики сепаратора. Это может означать реконфигурацию внутренней структуры, замену впускного или противозапотевающего оборудования, добавление перегородок для изменения структуры внутреннего потока или даже добавление и/или удаление сопел и аналогичные изменения. NBIC использует особый язык, поэтому терминология может быть немного запутанной. Если коротко, НБ-23 называется «техническим», то есть изменениями, которые возвращают корабль в безопасное и удовлетворительное рабочее состояние без отклонения от первоначальной механической конструкции. В NB-23 говорится, что «изменения» — это изменения любого содержания, указанного в исходном отчете о данных корабля.
Технический отдел технологии разделения проведет специальную сессию «Разделение безумия: проектирование, которое всегда должно соответствовать будущим требованиям» в SPE ATCE в Сан-Антонио 10 октября. весь срок службы, а также изменения производственной жидкости, влияющие на работу предприятия. Отметьте свой календарь или зарегистрируйтесь здесь.
Поскольку модификация сепаратора представляет собой изменение технологии сепаратора, она призвана привести сепаратор в удовлетворительное рабочее состояние, поэтому даже при отсутствии повреждений контейнера они часто расцениваются с точки зрения НБИК как ремонтные работы. Находится на ремонте. Изменения, внесенные в ходе ремонта, считаются изменениями только в том случае, если затрагивается механическая конструкция судна.
Примеры ремонта подробно описаны в НБ-23 часть 3 раздел 3. 3.3.3. Некоторые из этих примеров можно рассматривать как часть преобразования разделителя (как указано в коде):
Примеры изменений подробно описаны в разделе 3 части 3 НБ-23. 3.4.3. Хотя возникновение таких ситуаций при модернизации сепаратора маловероятно, можно привести следующие примеры:
Персоналом, ответственным за обеспечение выполнения требований НБ-23 Часть 3, являются инспекторы НБИК. Это лицо, имеющее действующий действительный член Национального комитета и имеющий одобрение «AR». Сертификат «AR» позволяет проводить проверку новых зданий в соответствии с ASME BPVC, а также проверку ремонта и изменений в соответствии с Частью 3 NBIC. Это дополнительное подтверждение, позволяющее проверять ремонт и изменения. Разница между сосудами под давлением отличает инспектора, которому необходимо модифицировать сепаратор, от инспектора, который проверяет только новую конструкцию. В статье термин «инспектор» относится к инспектору, назначенному НБИК с одобрения АР.
При модернизации сепараторов изменения, обычно вносимые в сепараторы, делятся на четыре основные категории.
Категория 1 — незначительное изменение, превышающее требования NBIC. Это означает, что такие изменения не повлияют на регистрацию судов и не подпадают под действие требований НБ-23. Эти изменения не касаются сварки каких-либо деталей, удерживающих давление. Сюда входят внутренние компоненты, приваренные или прикрепленные болтами к существующим внутренним опорным проушинам/кольцам, внутренние компоненты, установленные с помощью расширительных хомутов, а также аналогичные модификации, не требующие приварки к каким-либо компонентам, удерживающим давление. При сварке следует учитывать следующее: Иногда другие применимые стандарты и многие спецификации владельцев также ограничивают расстояние между сварным швом и деталью, выдерживающей давление. Это делается для того, чтобы деталь, удерживающая давление, находилась вне зоны термического влияния сварного шва. При работе с изменениями типа 1 по-прежнему рекомендуется создать план преобразования, создать план проверок и испытаний (ITP), выполнить предварительные и последующие проверки и записать детали преобразования. Для такого рода изменений инспектор не требуется, и судну не нужно заполнять штамп R или форму R-1.
На рисунке 1 представлена ​​простая принципиальная схема аксессуаров, подходящих для этой категории, а на рисунке 2 показано фото сепаратора, в котором используются существующие опоры, которые обрезаются и используются для фиксации различных внутренних деталей. На рисунке 3 показано, что существующие опоры можно использовать для различных целей, а не только внутри сепаратора.
Категория 2 — незначительное изменение, относящееся к требованиям NBIC. Незначительные изменения означают, что данные изменения можно рассматривать как «текущее обслуживание» в соответствии с НБ-23 часть 3, раздел 3. 3.3.2. Это включает в себя изменения в сварке элементов, выдерживающих давление, но должно соответствовать действующим требованиям НБ-23.
Наиболее часто используемой деталью в разделе 3.3.2 для модификации сепаратора является раздел e-2: «Добавьте или отремонтируйте ненесущие аксессуары к деталям, выдерживающим давление, которые не требуют термообработки после сварки». Основным преимуществом такого типа замены является то, что она исключает необходимость дополнительной штамповки и/или испытаний контейнера [NB-23, Часть 3, Раздел 2. [5.7.2b], как это определяется инспектором и компетентным инспектором. . Хотя NBIC по-прежнему считает ремонт, от штамповки и других испытаний можно отказаться, что значительно упрощает процесс трансформации. Требуются отчеты с данными R-1 и любые неразрушающие проверки (NDE), требуемые проектными спецификациями или инспекторами. Также хорошей привычкой является составление плана ремонта, создание ITP и запись деталей ремонта.
На рис. 4 показано фото входного циклонного оборудования цеха, частично установленного в контейнере. Входной циклон прикреплен болтами к фланцу внутренней пластины, который соединен с муфтой и приварен к входному патрубку емкости. В этом случае необходимо использовать внутренние выступы, отвечающие требованиям усиления патрубка, но размеры и способ сварки позволяют контролеру отказаться от повторного гидравлического испытания контейнера. Или, если требуются другие методы сварки, инспектор может не отказываться от повторного гидравлического испытания. В случае сопел с внутренними выступами любые избыточные выступы (т. е. выступы, превышающие те, которые необходимы для усиления сопла) можно рассматривать как детали, не удерживающие давление. Однако перед приваркой чрезмерных внутренних выступов сопла следует проконсультироваться с инспектором. Рис. 5 и 6 — фотографии установленных аналогичных небольших кронштейнов. Эти кронштейны позволяют избежать повторных стресс-тестов и повторной термообработки сварки (PWHT).
Третья категория — переоценка. Это нефизические изменения в расчетных условиях сосуда, таких как расчетное давление, расчетная температура, включая минимальную расчетную температуру металла, допуск на коррозию или внешнюю нагрузку. Переоценку можно проводить в сочетании с другими изменениями, но NBIC будет рассматривать ее как изменение и не имеет ничего общего с другими изменениями корабля. Изменение цен требует новых расчетов норм, новых паспортных табличек и отчетов с данными R-2. Кроме того, в зависимости от новых расчетных условий может возникнуть необходимость повторного гидростатического испытания контейнера.
Категория 4 — это основное физическое изменение или, по сути, любое изменение, которое не попадает в категорию 1 или 2. Эти изменения включают добавление больших сопел, поперечных сечений корпуса, несущих аксессуаров или любые изменения, требующие обширной сварки. Это могут быть ремонты или изменения, в зависимости от типа изменений. Они не имеют права отказаться от дополнительных проверок или тестирования. Требуются отчеты с данными R-1 или R-2, а также планы ремонта, ITP, паспортные таблички с маркировкой R, а также могут потребоваться новые расчеты норм и неразрушающие испытания, требуемые нормами проектирования и проверкой.
В таблице 1 приведены требования для каждой категории модификаций, перечисленных выше. При необходимости обратитесь к разделу NB-23 NBIC.
Аббревиатура: Инсп-инспектор; обладатель сертификата CH; судебный инспектор ЖА; паспортная табличка НП; Владелец/пользователь подразделения
Чтобы использовать последнюю версию проектных спецификаций, соблюдайте положения NB-23, часть 3, раздел 2. 3.4.2 Должны быть соблюдены. К ним относятся:
Место трансформации является еще одним фактором, который необходимо определить. Хоть и крайне редко, но в некоторых случаях приходится разгружать корабль и возвращать его в магазин для ремонта. Мастерская обеспечивает более удобное место для внесения необходимых изменений в контейнер, когда это необходимо, выполнения всех необходимых неразрушающих испытаний, повторного заполнения контейнера и/или повторной термообработки. Возможность легкого управления судном и его маневрирования принципиально устраняет большинство проблем, с которыми приходится сталкиваться при модификации площадки. Если вам удастся отправить сепаратор обратно в магазин на ремонт, вам повезло. Вы также можете остановиться и забрать лотерейный билет по дороге домой с работы, потому что это ваш счастливый день!
Когда вам приходится вносить изменения на месте, все становится сложнее. Практика, которую легко выполнить в магазине, практически невозможна на месте. Особое внимание уделите технике безопасности при выполнении работ на объекте, чтобы обеспечить соблюдение всех требований безопасности. Кроме того, стресс-тестирование и PWHT могут оказаться очень сложными в этой области. Статья 5.2 ASME PCC-2 описывает изменения, которые обычно не требуют стресс-тестирования; здесь также описывается использование определенных методов ОСП вместо стресс-тестирования. Аналогично, НБ-23, часть 3, раздел 16. 4.4.1 Обсуждаются испытания под давлением и другие методы неразрушающего контроля для сосудов под давлением.
Хотя NB-23 позволяет инспекторам отказаться от испытаний под давлением новых или улучшенных компонентов, выдерживающих давление, я считаю, что большинство инспекторов хотели бы провести испытания под давлением затронутых компонентов, когда это возможно. В полевых условиях это может быть сложно.
Однако важным фактом, который нельзя игнорировать, является то, что компоненты должны быть подвергнуты гидростатическим испытаниям, что не означает, что необходимо повторно испытывать весь контейнер. Например, если в контейнер добавляется новое сопло, необходимо проверить только сопло и сварной шов сопла к корпусу. Возможно, есть простой способ добиться этого. Если позволяет проектная спецификация, насадка (особенно муфта) может быть установлена ​​как насадка «установочного» типа. Насадка на фиксированном или бобышке на самом деле представляет собой насадку, закрепленную снаружи корпуса и приваренную на месте. В этом приложении можно установить и протестировать перед тем, как прорезать отверстие в корпусе. В некоторых случаях перед использованием установочной насадки может потребоваться дополнительное тестирование корпуса. Для патрубков большего размера можно закрыть патрубок временной головкой, что позволит проверить приварку патрубка к корпусу, не испытывая при этом весь контейнер (рисунок 7). Разумеется, при необходимости оба метода должны быть одобрены инспектором и судебным инспектором. После проверки сопла вырежьте отверстие или снимите временную головку, очистите участок и выполните все необходимые неразрушающие испытания, чтобы убедиться, что корпус не поврежден.
Точно так же, когда вам придется приваривать контейнер, прошедший PWHT, вы столкнетесь с другими проблемами. PWHT контейнера может быть очень трудным на месте. Часто бывает полезно найти замену полной PWHT, когда это необходимо при модификации в полевых условиях. НБ-23, Часть 3, Часть. 2.5.3 и статья 2.9 ASME PCC-2 предлагают альтернативные методы послесварочной термообработки модифицированных сосудов. Эти методы включают специальные методы сварки, которые позволяют сваривать контейнер без негативного воздействия на исходный цикл PWHT. Кроме того, если специальный метод сварки неприемлем, можно выполнить частичную термообработку. При необходимости все это зависит от одобрения инспектора и судебного инспектора.
Гидравлические испытания и термическая обработка в этой области обычно невозможны и в некоторых случаях могут привести к повреждению контейнера, связанных с ним труб или опор и окружающих конструкций. В таких случаях инспектору должно быть разрешено контролировать трансформацию как можно раньше на этапе планирования.
Еще одной областью, которая может появиться при реформировании сепаратора, является модификация входных или выходных труб сепаратора. Иногда необходимо заменить трубопровод, чтобы обеспечить достижение целевых показателей производительности сепаратора. Изменения в трубопроводе превышают требования NBIC. Однако эти изменения должны, по крайней мере, соответствовать требованиям версии строительных норм, созданной на основе исходных компонентов. [См. NB-23, часть 3, раздел. 1.2.6].
Хотя это выходит за рамки данной статьи, следует отметить, что, хотя NB-23 не применим в дополнение к вышеуказанным, могут также применяться другие коды, такие как API 570 или другие подобные коды. Инженерам также следует тщательно продумать изменения в трубопроводах и аксессуарах резервуара, поскольку эти внешние изменения могут повлиять на нагрузки на патрубки резервуара. Необходимо оценить влияние изменений нагрузки на форсунки на механическую конструкцию контейнера.
Инспектор предполагает практически все виды модификаций сепараторов. Они играют важную роль в определении того, что можно, а что нельзя делать. Это особенно актуально при определении того, что можно использовать в качестве обычного ремонта, можно избежать штамповки и проверки, когда можно использовать неразрушающий контроль вместо повторного полива и когда вместо повторного полива можно использовать альтернативные методы сварки. PWHT и т. д. Поэтому крайне важно привлекать инспекторов на ранних этапах большинства ремонтных работ.
В некоторых случаях судебные инспекторы нуждаются в реформировании. В Техасе нет других юридических правил, применимых при установке сепараторов, но это не везде так. Помимо применимых норм проектирования и требований NBIC, в некоторых штатах США и провинциях Канады действуют и другие требования. Это также верно и в некоторых странах мира. В таких случаях потребуется привлечение судебных инспекторов.
Для морских установок ситуация может быть немного запутанной. Если сепаратор расположен в пределах вод штата (обычно простирается на 3 морских мили от низкого уровня воды береговой линии, но в Техасе и западной Флориде расстояние составляет 3 морских союза или 8,7 морских миль), то юрисдикцией обладает штат. Однако в одном из большинства штатов США (Калифорния является исключением) штат подлежит проверке и обеспечению соблюдения требований со стороны федеральных регулирующих органов. В территориальных водах США (12 морских миль от отметки низкого уровня воды) ответственность за проверку и обеспечение соблюдения требований лежит на федеральных органах власти США. За пределами региональной границы, но в пределах исключительной экономической зоны (ИЭЗ) (распространяющейся от региональной границы до 200 морских миль за отметкой низкой воды), ответственность лежит на стране/регионе, разрешающем использование объекта. Федеральным органом, осуществляющим надзор за сосудами под давлением на морских платформах, по-видимому, является Агентство США по безопасности и охране окружающей среды, а в некоторых случаях юрисдикцией может обладать Береговая охрана США.
Общей идеей при общении с судебными органами является то, что обладатели сертификатов и инспекторы могут консультировать о мерах, которые необходимо принять, и о персонале, задействованном во всех проектах реконструкции сепараторов.
Некоторые владельцы/пользователи также высказали другие запросы. Хотя для многих приложений они регулируются правилами компании, существуют и другие требования, которые необходимо соблюдать, если владельцем является правительство США, например, 10 CFR 851, Программа безопасности и гигиены труда, Часть 851, Приложение A Раздела 4. . Аналогичным образом, если применимо, владельцы сертификатов могут быть знакомы с этими требованиями.
Безопасность является основной задачей любой деятельности, особенно модификации сепараторов. Используемый сепаратор может быть заполнен остатками процесса. В этом случае необходимо не только соблюдать правила техники безопасности на объекте, включая все соответствующие средства индивидуальной защиты и правила работы, но также тщательно очистить судно перед выполнением любых работ по модификации. Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это безопасно и правильно утилизировать отходы и отходы, отделенные от отремонтированной машины.
На рис. 8 показан пример типичного сепаратора в начале проекта модернизации. Если требуется сварка, необходимо очистить не только перегородки, чтобы обеспечить безопасные условия для работников, но и поверхность перед сваркой.
Кроме того, при оценке сроков реализации проекта реновации можно не учитывать некоторые второстепенные мероприятия. Не забудьте перед работой убрать перегородки; возвести строительные леса внутри сосуда; время высыхания/отверждения внутренней краски; снять леса; убирать перегородки после окончания работы. При составлении расписания проекта эти и другие подобные действия часто игнорируются, что приводит к неожиданным и дорогостоящим задержкам. Короче говоря, самый простой способ реализовать план модернизации с минимальными проблемами или вообще без них — это хорошо спланировать, пригласить к участию держателей сертификатов и инспекторов на ранних этапах процесса и совместно разработать план для достижения цели процесса, который окажет наименьшее влияние на судно. Регистрация.
Трансформация. Изменения элементов, описанных в исходном отчете о данных производителя, повлияют на стрессоустойчивость элемента, сохраняющего напряжение. (См. NB-23, часть 3, раздел 3.4.3, пример изменения) Нефизические изменения, такие как увеличение максимально допустимого рабочего давления (внутреннего или внешнего), увеличение расчетной температуры или уменьшение давления в элементах, удерживающих минимальную температуру. рассматриваться для изменения.
б) организация, признанная уполномоченным инспекционным органом для осуществления деятельности по проверке при эксплуатации, одобренная заседанием Национального комитета NB-369; NB-371, сертификация инспекционной организации владельца-пользователя (OUIO); или NB-390, организация, осуществляющая инспекционную деятельность при эксплуатации. Квалификация и обязанности Федерального инспекционного агентства (FIA).
Владелец сертификата. Организация с действующим сертификатом авторизации «R», выданным Национальным комитетом.
поле. Временное место под контролем владельца сертификата, используемое для ремонта и/или замены изделий, удерживающих давление, адрес которого отличается от адреса, указанного в доверенности владельца сертификата.
экзамен. Процесс проверки, призванный гарантировать, что требования к инженерному проектированию, материалам, сборке, проверке и испытаниям выполнены и соответствуют спецификациям.
юрисдикция. Государственный орган, обладающий полномочиями интерпретировать и обеспечивать соблюдение законов, постановлений или положений, касающихся котлов, сосудов под давлением или других изделий, поддерживающих давление. Он включает в себя юрисдикции членов национальных комитетов, определяемые как «юрисдикции».
Судебная власть. Член Национального комитета, как это определено Конституцией Национального комитета.
Судебный инспектор. Инспекторы, сертифицированные судебной властью для проверки соблюдения требований всех юрисдикций.
Паспортная табличка. Идентификационная табличка установлена ​​на контейнере. Сюда могут входить заводские таблички оригинального дизайна, ремонтные, измененные или измененные паспортные таблички «R».
НБИК. Правила проверки Национального комитета, изданные Национальным комитетом инспекторов котлов и сосудов под давлением.
Владелец/пользователь. Строчные буквы обозначают любое физическое лицо, компанию или юридическое лицо, которое несет юридическую ответственность за безопасную эксплуатацию любого изделия, выдерживающего давление.
ремонт. Работы, необходимые для восстановления изделия, выдерживающего давление, до безопасного и удовлетворительного рабочего состояния.
магазин. Постоянное местонахождение, то есть адрес, указанный в сертификате авторизации, с которого владелец сертификата может контролировать ремонт и/или модификацию изделий, выдерживающих давление.
Автор хотел бы поблагодарить Расса Сцинту, главного инженера-механика Schultz Process Services, и Кейта Гилмора, уполномоченного инспектора TÜVRheinland, за их ценную помощь в написании этой статьи.
Благодарим нынешних и бывших должностных лиц и директоров Отдела технологий разделения за их вклад. Список действующих участников можно найти здесь.
Джей Стелл — вице-президент по инжинирингу в Schultz Process Services, Inc. (SPS). Он имеет степень бакалавра и магистра машиностроения Техасского университета в Арлингтоне, а также степень доктора наук в области машиностроения Университета Пердью. Stell работает в отрасли разделения с начала 1990-х годов, в Берджесс-Мэннинге, Peerless Mfg. Co. и SPS имеют более чем 25-летний опыт работы. Большую часть своей карьеры он посвятил разработке продукции, проектированию сепараторов, лабораторным и полевым испытаниям, а также устранению неполадок. Вы можете связаться с ним по адресу jay@spshouston.com.
«Журнал нефтяных технологий» — ведущий журнал Общества инженеров-нефтяников. В нем представлены авторитетные рефераты и темы, связанные с технологическим прогрессом в разведке и добыче, проблемами нефтегазовой отрасли, а также новостями SPE и ее членов.

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

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