Предохранительные клапаны: ключевые меры безопасности для химических заводов

Как повысить безопасность химического завода с помощью предохранительных клапанов

Шаджи Арумпанайил, менеджер по продуктам, Swagelok

Современные жидкостные системы на химических заводах и НПЗ могут быть огромными, с бесчисленными метрами малоборных трубок, разветвляющимися в разных направлениях для выполнения нескольких важных функций.

С этой сложностью приходит потенциал угроз безопасности в неожиданных местах. А так как менеджеры заводов и операторы не всегда могут контролировать каждую часть этих сложных систем, определенные конструктивные решения на ранней стадии необходимы для поддержания безопасности химического завода.

Одним из таких решений является включение предохранительных клапанов в критических точках вашей жидкостной системы. Сбрасывая избыточное давление, которое иначе могло бы привести к разрыву, повреждению оборудования или отказу системы, предохранительные клапаны являются, безусловно, одной из критически важных частей ваших жидкостных систем и общей безопасности химического завода.

Почему предохранительные клапаны необходимы для безопасной эксплуатации

Поддержание уставного давления в ваших различных критических жидкостных системах — ключ к операционной эффективности и безопасности. Редукторы давления чаще всего отвечают за поддержание точных давлений во всей системе. Но поскольку химические заводы и НПЗ часто работают с высокими давлениями или потенциально опасными жидкостями, а случайные изменения давления могут происходить неожиданно, важно предусмотреть аварийные меры защиты.

Предохранительные клапаны — одна из таких аварийных мер, которую следует включить в проектирование жидкостной системы. На практике предохранительные клапаны устанавливаются на максимально допустимое давление — если клапан чувствует более высокое давление в системе, он открывается и позволяет избыточному давлению сброситься. Сброшенное давление может быть захвачено, если рабочая среда токсична, или допущено в атмосферу, когда это безопасно.

Почему предохранительные клапаны могут срабатывать

Из-за сложности крупномасштабных жидкостных систем условия, приводящие к передавливанию, широки и разнообразны. Однако их можно сгруппировать в несколько общих категорий.

Процедурные ошибки. Поскольку люди отвечают за эксплуатацию химических жидкостных систем, эти системы изначально подвержены обычным человеческим ошибкам. Техник может открыть не тот клапан в системе, приводя к повышению давления вниз по течению. Условия системы могут быть неправильно откалиброваны. Неправильный тип редуктора давления мог быть установлен при плановом обслуживании. Надежное обучение по жидкостным системам может помочь предотвратить эти проблемы, но все равно важно включать предохранительные клапаны на случай операционных ошибок.

Износ компонентов. Компоненты жидкостных систем естественным образом изнашиваются со временем. Особенно в системах, работающих с агрессивными химикатами, коррозия может вызвать преждевременный износ, если не выбраны правильные сплавы материалов. В любом случае износ компонентов может ухудшить контроль давления, делая предохранительные клапаны необходимостью для безопасности химического завода.

Загрязнение. Редукторы давления надежно снижают давление до желаемых уровней, но грязные или иным образом загрязненные жидкости могут ухудшить их работу. Частицы могут ухудшить герметичность редуктора, позволяя нежелательному давлению просачиваться мимо седла, что приводит к повышению давления вниз по течению. Здесь предохранительный клапан смог бы сбросить это нежелательное давление.

Потеря питания. Некоторые жидкостные системы могут полагаться на электронное управление определенными компонентами для работы или контроля давления. Если ваша система испытывает неожиданную потерю питания, нарушая способность определенных компонентов функционировать как задумано, предохранительные клапаны помогут управлять передавливанием.

Где должны устанавливаться предохранительные клапаны

Для поддержания безопасности химического завода предохранительные клапаны обычно должны устанавливаться в следующих применениях:

Системы высокого давления. В применениях жидкостных систем, превышающих определенное psi, предохранительные клапаны — необходимый элемент безопасности, который может помочь предотвратить потенциальные аварии. Выбор качественных фитингов для малоборных трубок для таких применений — хороший способ защиты от потенциальных опасностей передавливания, но предохранительные клапаны — хорошая дополнительная мера безопасности для применений с высоким давлением.

Токсичные жидкости или химические применения. В применениях, где утечка рабочей среды вызовет непосредственную угрозу безопасности завода — токсичные или опасные химикаты, например — предохранительные клапаны являются обязательной мерой безопасности. В случае передавливания в этих применениях предохранительные клапаны можно настроить на захват сброшенного давления и среды вместо выпуска в атмосферу. Сброшенную жидкость затем можно безопасно утилизировать.

Чувствительное оборудование. Одной из самых важных ролей предохранительных клапанов может быть защита чувствительного аналитического оборудования от передавливания. Дорогие системы, включая онлайн-анализаторы, могут быть легко повреждены, если они испытывают давления выше своих номинальных. Это особенно важно, поскольку анализаторы развертываются для отбора проб жидкостей непосредственно из ваших основных процессов. Оптимальный редуктор должен быть сочетан с надлежаще номинальным и установленным предохранительным клапаном, чтобы обеспечить достаточное снижение давления от основного процесса к моменту подачи жидкостей в анализатор.

Как оптимизировать системное проектирование для безопасности химического завода

Включение предохранительных клапанов в соответствующих местах вашей промышленной жидкостной системы — хороший способ улучшить безопасность химического завода, и это должно учитываться при первоначальном проектировании системы. Существует также множество других способов проектировать и строить вашу систему с учетом безопасной эксплуатации. Простые советы вроде избегания смешения фитингов для трубок, устранения ненужных сложностей во всей системе и учета операционных факторов вроде вибрации могут способствовать более безопасным и надежным системам.

В Swagelok наши специалисты по проектированию жидкостных систем десятилетиями помогают клиентам в химической и нефтеперерабатывающей отраслях строить более безопасные системы. Если вы ищете новые способы улучшить безопасность в своем химическом заводе, используйте нашу экспертизу в приложениях для химической переработки, чтобы поддерживать все системы надежно работающими даже в самых требовательных средах. Чтобы узнать больше о том, как мы можем помочь улучшить безопасность вашего завода, свяжитесь с вашим местным центром продаж и сервиса Swagelok.