Slėgio diapazonas ir saugos konfigūracija: lauko inžinieriaus kontrolinis sąrašas, skirtas kompresoriaus pasirinkimui

Praėjusį ketvirtį buvau iškviestas į plastiko gamyklą Tailande. Jų gamybos linija neveikė 18 valandų. Pagrindinė priežastis? Trejus metus nepriekaištingai veikęs sraigtinis oro kompresorius per naktį netikėtai užklupo.

Kai ištraukiau rąstus, suveikė aukštos temperatūros pavojaus signalas, tačiau šilumos jutiklis niekada nebuvo prijungtas prie avarinio išjungimo grandinės. Kompresorius veikė tol, kol rotorius prisivirino prie korpuso.

Tas incidentas nebuvo mašinos gedimas. Tai buvo konfigūracijos klaida.

Bėgant metams mačiau panašių istorijų visame pasaulyje – nuo ​​naftos chemijos gamyklų Artimuosiuose Rytuose iki maisto perdirbimo gamyklų Europoje. Bendras siūlas retai būna kompresoriaus tipo. Beveik visada tai yra saugos konfigūracijos, palyginti su faktiniu darbiniu slėgiu, nepaisymas.

Šis vadovas nėra teorinis dokumentas. Tai praktinis kontrolinis sąrašas, sudarytas iš tikrų gedimų, apimančiųsraigtinis oro kompresorius, aukšto slėgio stūmoklį ir išcentrinius blokus, kad galėtumėte pritaikyti tinkamus apsauginius sluoksnius pagal savo specifinį slėgio diapazoną.

Žemo slėgio diapazonas (iki 15 barų / 220 psi) – paslėpta rizika „paprastose“ sistemose

Tai yra labiausiai paplitusi slėgio juosta irsraigtinis oro kompresoriusdominuoja šioje erdvėje. Kadangi šios sistemos suvokiamos kaip „standartinės“, daugelis operatorių mano, kad pagrindinės apsaugos pakanka. Praktikoje matau tris pasikartojančias spragas:

1. Temperatūros logika, o ne tik temperatūros jungikliai

Daugelyje bazinio modelio sraigtinių kompresorių naudojamas paprastas bimetalinis temperatūros jungiklis. Jis suveikia 120°C temperatūroje, bet iki to laiko aliejus jau koksavo. Tinkamai sukonfigūruotas sraigtinis oro kompresorius turi turėti PT100 RTD jutiklį su laidiniu loginiu blokavimu, o ne tik minkštą aliarmą PLC. Valdiklis turi fiziškai nutraukti maitinimą esant 110 °C ir reikalauti rankinio atstatymo. Ši vienintelė funkcija apsaugo nuo 70 % ankstyvų rotoriaus gedimų, su kuriais susiduriu visame pasaulyje.

2. Slėgio skirtumo stebėjimas alyvos filtre

Užsikimšęs alyvos filtras bado guolius. Dauguma kompresorių paketų stebi tik galutinį išleidimo slėgį. Bet gerai nurodytasraigtinis oro kompresoriusAlyvos filtre turėtų būti trikampio-P jungiklis. Kai slėgio skirtumas viršija 2,5 baro, valdiklis turi pranešti apie techninės priežiūros įspėjimą, kol atsidarys aplinkkelio vožtuvas ir cirkuliuoja nefiltruota alyva. Tai nebrangus priedas, kuris atsiperka per vieną išvengtą kapitalinį remontą.

3. Fazių apsauga ir sukimosi patikra

Mačiau atvirkštinio sukimosi pažeidimus Indonezijoje, Nigerijoje ir Brazilijoje – visada po to, kai buvo iš naujo prijungtas maitinimas. Tinkamai sukonfigūruotas sraigtinis kompresorius turi turėti fazių sekos relę, kuri fiziškai neleidžia paleisti, jei sukimasis yra neteisingas. Tai neprivaloma; tai pagrindinis sluoksnis, kuris turėtų būti nurodytas kiekviename pirkimo užsakyme.

Dirbant žemu slėgiu, dviejų skilčių sraigtinis oro kompresorius su šiomis trimis apsauga užtikrina geriausią patikimumo ir saugos balansą. Nepriimkite paketo, kuriame nėra laidinės šiluminės ir fazės apsaugos, nepaisant kainos pranašumo.

Vidutinio slėgio diapazonas (15–40 barų / 220–580 psi) – stūmoklinių kompresorių šiluminių kaskadų valdymas

Kai tik peržengiate 15 barų slėgį, rinka pereina prie kelių pakopų stūmoklinių kompresorių. Saugos iššūkis nėra vien tik slėgio sulaikymas – tai šilumos gradiento valdymas.

Prieš kelerius metus tyriau gaisrą PET ruošinių gamykloje Indijoje. Dviejų pakopų stūmoklinis kompresorius užblokavo tarpinį aušintuvą. Antros pakopos išleidimo temperatūra pakilo iki 230°C, užsidegdama anglies nuosėdas išleidimo vožtuve. Liepsna vėl blykstelėjo į karterį.

Tyrimas atskleidė, kad kompresorius stebėjo tik galutinę išleidimo temperatūrą. Tarpinis etapas neturėjo savarankiškos apsaugos.

Vidutinio slėgio stūmokliniams blokams rekomenduoju tris nepertraukiamus saugos sluoksnius:

•  Nepriklausomas temperatūros stebėjimas kiekviename suspaudimo etape.Kiekvienas cilindro išleidimas turi turėti savo termoporą, o PLC turi išjungti, jei kuri nors pakopa viršija projektinę ribą, o ne tik galutinį išėjimą.
• Mechaniniai apsauginiai vožtuvai su signaliniais indikatoriais.Atliekant aukšto slėgio paslaugas, apsauginiai vožtuvai gali pakilti ir vėl įsitaisyti, bet visiškai neužsidaryti, todėl atsiranda mikronutekėjimas. Nurodykite vožtuvus su kėlimo svirtimi ir vaizdiniu indikatoriumi, kad operatoriai galėtų patvirtinti, ar vožtuvas atleistas. Tai ypač svarbu atokiose arba neprižiūrimose svetainėse.
• Automatinis kondensato nutekėjimas su rankiniu atsarginiu.Drėgmė yra neišvengiama esant vidutinio slėgio kompresijai. Sugenda automatinis nutekėjimas – mačiau, kad solenoidų ritės perdega drėgnoje aplinkoje. Kiekvienas automatinis nutekėjimas turi būti paremtas rankiniu izoliavimo ir išleidimo vožtuvu, taip pat raštiška savaitės rankinio patikrinimo procedūra.

Aukšto slėgio diapazonas (virš 40 barų / 580 psi) – API standartas kaip jūsų pradinė linija

Tais atvejais, kai slėgis viršija 40 barų – dujų degalinėse, vamzdynų bandymuose arba aukšto slėgio azoto stiprinimui – saugos konfigūracija pereinama nuo geriausios praktikos prie inžinerinių kodeksų. Šioje arenoje retai naudojamas sraigtinis oro kompresorius; stūmokliniai arba membraniniai blokai perima. Tačiau saugos principai sutampa.

Remiantis API 618 (stūmokliniais kompresoriais) ir ASME B31.3 vamzdynų reikalavimais, į kiekvieną aukšto slėgio paketą turi būti įtraukta:

1. Dviguba apsauga nuo viršslėgio nuosekliai.Vieno apsauginio vožtuvo neužtenka. Į konfigūraciją turėtų būti įtrauktas pirminis apsauginis vožtuvas, nustatytas 5 % didesnis už darbinį slėgį, ir antrinis vožtuvas, nustatytas 8 %, išleidžiamas į saugią ventiliacijos angą. Šis atleidimas užkirto kelią katastrofiškiems plyšimams dviejose gamyklose, su kuriomis dirbau Jungtinėse Valstijose.

2. Vibracijos ir strypo kritimo stebėjimas.Aukšto slėgio stūmokliniai kompresoriai patiria didelį mechaninį įtempimą. Labai rekomenduoju

•  Atstumo zondai ant kiekvieno skersinio kreiptuvo, kad aptiktų motociklininko žiedo nusidėvėjimą
•  Vibracijos keitikliai ant kiekvienos cilindro galvutės su išjungimo logika, jei greitis viršija 25 mm/s

3. Alyvos slėgis karteryje su žemu išjungimu.Atliekant aukšto slėgio paslaugą, alyvos slėgis palaiko guolius ir taip pat valdo talpos valdymo iškroviklius. Žemo alyvos slėgio jungiklis, kuris iš karto išjungia vairuotoją, yra privalomas – ne įspėjamoji lemputė, o fizinė išjungimo relė.

Išcentriniai kompresoriai – apsauga nuo viršįtampių yra personalo apsauga

Išcentriniai kompresoriai veikia labai dideliu greičiu, dažnai su didelėmis sparnuotėmis. Pavojingiausias saugos įvykis yra ne per didelis slėgis, o viršįtampis.

Kai išcentrinis kompresorius pakyla, rotorius gali pasislinkti ašine kryptimi keliais milimetrais per milisekundes. Dėl susidariusios vibracijos gali plyšti išleidimo vamzdžiai. Mačiau, kad Europos chemijos gamykloje šoktelėjo 10 colių nerūdijančio plieno flanšas.

Dėl šių išcentrinių agregatų saugos ypatybės yra nediskutuotinos:

•  Apsaugos nuo viršįtampių valdymas su specialiais greitai veikiančiais išpūtimo vožtuvais.Vožtuvo reakcijos laikas turi būti trumpesnis nei 1 sekundė. Nurodydami, paprašykite tiekėjo vožtuvo pakopos atsako bandymo ataskaitos. Jei jie negali to pateikti, laikykite tai raudona vėliava.
•  Ašinės padėties stebėjimas (traukos guolių susidėvėjimas).Turi būti sumontuoti du nepriklausomi artumo zondai, matuojantys veleno poslinkį. Jei ašinis judėjimas viršija 0,3 mm (atsižvelgiant į rotoriaus konstrukciją), sistema turi inicijuoti kontroliuojamą išjungimą prieš sugesdama traukos guolius.
• Sausų dujų sandarikliai su ventiliacijos srauto stebėjimu.Naudojant pavojingas dujas, tandeminiai sausų dujų sandarikliai yra standartiniai. Tačiau tikrasis saugumas yra nuotėkio ventiliacijos srauto matuoklyje. Palaipsniui didėjantis ventiliacijos srautas rodo sandariklio pablogėjimą ir suteikia išankstinį įspėjimą savaitėmis, jei stebėjimas yra įdiegtas ir stebimas.

Trys universalios saugos taisyklės – nesvarbu, kokį kompresoriaus tipą pasirinksite

Visose vietose, kuriose lankiausi visame pasaulyje – ar tai būtų sraigtinis oro kompresorius Australijos kasykloje, stūmoklinis kompresorius Rusijos dujų gamykloje ar išcentrinis įrenginys Vokietijos naftos perdirbimo gamykloje – galioja šios trys taisyklės:

1.  Rankiniai izoliaciniai vožtuvai prie kompresoriaus išleidimo.Elektroninis išjungimas gali sugesti. Fizinis rutulinis vožtuvas arba sklendės vožtuvas prie išleidimo flanšo suteikia operatoriams galimybę avariniais atvejais atskirti kompresorių nuo sistemos, net jei valdymo sistema nereaguoja.
2. Stiklai ant suteptų sistemų.Alyva užpildytiems sraigtiniams kompresoriams alyvos grąžinimo linijos stebėjimo stiklas yra paprastas, nepastebimas saugos įtaisas. Jei nematote tekančios alyvos pakrovimo metu, alyvos šalinimo linija yra užblokuota. Be šio vizualinio patvirtinimo kompresorius palaipsniui neteks alyvos, o tai sukels guolio badą. Rekomenduoju kaip standartinę eilutę nurodyti kiekvieno alyva užpildyto sraigtinio oro kompresoriaus stebėjimo stiklą.
3.  Kiekvieno slėgio ir temperatūros jutiklio kalibravimo įrašai.Negaliu to pakankamai pabrėžti. Jutiklis, rodantis 5°C žemesnę temperatūrą, nugalės visą jūsų saugos konfigūraciją. Įsitikinkite, kad jūsų tiekėjas pateikia gamyklinius kalibravimo sertifikatus, atitinkančius tarptautinius standartus (ISO 17025). Be to, suplanuokite metinį pakartotinį kalibravimą – tai vienintelė ekonomiškiausia investicija į saugą, kurią galite padaryti.

Galutinis pasirinkimas – sprendimų matrica, pagrįsta jūsų pareigomis

Jei planuojate naują kompresorių stotį, čia yra supaprastinta sistema, kuria dalinuosi su klientais atlikdamas vietos vertinimą:

Kodėl tai svarbu – ne tik atitiktis

Esu dirbęs su kompresorių sistemomis šešiuose žemynuose. Sėkmingiausi operatoriai saugos konfigūracijos nelaiko išlaidų linija. Jie tai vertina kaip draudimą, kuris duoda dividendų dėl veikimo laiko, priežiūros nuspėjamumo ir personalo pasitikėjimo.

Teisingai sukonfigūruotas sraigtinis oro kompresorius su tinkama šilumine ir filtro apsauga prailgins prastai sukonfigūruotą įrenginį nuo trijų iki penkerių metų ir su 40 % mažiau neplanuotų sustojimų. Gerai įrengtas stūmoklinis kompresorius įspės jus apie sugedusį tarpinį aušintuvą likus kelioms savaitėms iki tai, kai jis tampa gaisro pavojumi. Apsaugotas nuo viršįtampių išcentrinis blokas išlaikys jūsų vamzdynus nepažeistus visą 20 metų projektavimo laiką

Esame pasiruošę padėti

Kiekviena kompresoriaus patalpa yra skirtinga. Svetainės aplinkos temperatūra, aušinimo vandens kokybė, turima galia ir net darbo įpročiai turi įtakos galutinei saugos konfigūracijai.

Jei šiuo metu vertinate asraigtinis oro kompresorius, aukšto slėgio stūmoklinė sistema arba išcentrinis blokas konkrečiam projektui, kviečiu pasidalinti savo darbo parametrais – dujų rūšimi, reikiamu slėgiu, srautu ir vietos sąlygomis.

Pateiksime nemokamą saugos konfigūracijos apžvalgą:

•  Palyginkite siūlomą paketą su tarptautiniais standartais (API, ASME, PED)
•  Nustatykite visus apsaugos tarpus, susijusius su jūsų slėgio diapazonu
• Rekomenduokite konkrečius jutiklius, vožtuvus arba valdymo logikos atnaujinimus su apskaičiuota IG

Naudokite žemiau esančią užklausos formą arba atsiųskite tiesioginį pranešimą su tema „Saugos konfigūracija“.Aš asmeniškai peržiūriu kiekvieną užklausą ir per 24 valandas atsakysiu pateikdamas pritaikytą techninę pastabą.