Почему перепускные клапаны крайне важны для безопасности химического завода

Как повысить уровень безопасности химического завода с помощью перепускных клапанов

Шаджи Арумпанайил (Shaji Arumpanayil), менеджер по продукции, Swagelok

Современные жидкостные и газовые системы на химических и нефтеперерабатывающих заводах могут быть огромными, а трубки малого калибра могут разветвляться в разные стороны на многие метры, выполняя несколько важных функций.

Такая сложность систем может приводить к возникновению угроз для безопасности в самых неожиданных местах. А поскольку руководители и операторы заводов не всегда могут следить за каждой деталью этих сложных систем, при их проектировании важно заранее учесть определенные факторы, чтобы обеспечить безопасность химического производства.

Это первая публикация в серии из двух частей, посвященная безопасности химических производств. После прочтения данной статьи обязательно ознакомьтесь со второй частью.

Например, при проектировании важно установить перепускные клапаны в критических точках жидкостной или газовой системы. Перепускные клапаны выпускают избыточное давление, которое иначе могло бы привести к выбросу, повреждению оборудования или отказу системы, они крайне важны для жидкостных и газовых систем и безопасности химического производства в целом.

Подробнее о курсах обучения по проектированию жидкостных и газовых систем

Почему перепускные клапаны имеют важное значение для безопасной работы

Поддержание заданного давления в различных критически важных жидкостных и газовых системах имеет ключевое значение как для эффективности, так и для безопасности производства. Как правило, за поддержание точного уровня давления во всей системе отвечают регуляторы давления. Но поскольку на химических и нефтеперерабатывающих производствах часто выполняется работа под высоким давлением или с потенциально опасными жидкостями, а случайное изменение давления может происходить неожиданно, важно внедрять предохранительные меры.

Перепускные клапаны — одна из таких мер, которую нужно предусмотреть при проектировании жидкостной или газовой системы. На практике перепускные клапаны настроены на максимально допустимое давление: если клапан зафиксирует превышение давления в системе, он откроется и выпустит избыточное давление. Выпускаемое давление может улавливаться, если технологическая среда токсична, или сбрасываться в атмосферу, если это безопасно.

Почему могут срабатывать перепускные клапаны

В связи со сложностью протяженных жидкостных и газовых систем к избыточному давлению могут приводить самые разные причины. Однако их можно разделить на несколько основных категорий.

Процедурные ошибки. Поскольку за управление жидкостными и газовыми системами на химических производствах отвечают люди, эти системы подвержены человеческому фактору. Технический специалист может открыть не тот клапан в системе, что может привести к повышению давления на выходе. Условия в системе могут быть неправильно откалиброваны. Во время планового техобслуживания жидкостной или газовой системы может быть установлен неподходящий тип регулятора давления. Продуманная программа обучения работе с жидкостными и газовыми системами может предотвратить эти проблемы, но перепускные клапаны все равно нужно установить на случай ошибки оператора.

Износ компонентов. Компоненты жидкостных и газовых систем подвержены естественному износу с течением времени. Коррозия может вызвать преждевременный износ при использовании неподходящих сплавов, особенно в жидкостных и газовых системах с агрессивными средами. В любом случае износ компонентов может нарушить контроль давления. Это делает перепускные клапаны обязательными для обеспечения безопасности химического завода.

Загрязнение. Регуляторы могут эффективно снижать давление до нужного уровня, но загрязнение в средах может уменьшить эффективность их работы. Наличие частиц может нарушить герметичность уплотнения регулятора, что приведет к образованию нежелательного давления за седлом и повышению давления на выходе. Перепускной клапан может выпустить такое нежелательное давление.

Нарушение энергоснабжения. В ряде жидкостных и газовых систем для работы или контроля давления применяется электронное управление некоторыми компонентами. В случае неожиданного нарушения энергоснабжения системы, не позволяющего некоторым компонентам функционировать надлежащим образом, перепускные клапаны помогут справиться с избыточным давлением.

Где нужно установить перепускные клапаны

Чтобы обеспечить безопасную работу химического завода, перепускные клапаны, как правило, нужно установить в следующих системах.

Системы высокого давления. Перепускные клапаны имеют важное значение для безопасности жидкостных и газовых систем, давление в которых превышает определенное значение, и помогают предотвратить потенциальные несчастные случаи. Использование в таких системах высококачественных трубных обжимных фитингов — хороший способ защиты от потенциальных угроз, связанных с избыточным давлением, но и перепускные клапаны являются неплохой дополнительной мерой безопасности для систем высокого давления.

Системы, в которых применяются токсичные жидкости или химические вещества. Для систем, где утечка среды (токсичных или опасных химических веществ) представляет непосредственную угрозу для безопасности завода, использование перепускных клапанов является важнейшей мерой обеспечения безопасности. Перепускные клапаны можно настроить таким образом, чтобы в случае образования избыточного давления в таких системах выпускаемое давление и технологическая среда улавливались, а не попадали в атмосферу. Выпущенную жидкость или газ затем можно безопасно утилизировать.

Чувствительное оборудование. Одна из самых важных функций перепускных клапанов — защита чувствительного аналитического оборудования от избыточного давления. Работа под давлением, превышающим номинальное, может привести к повреждению дорогостоящих систем с поточными анализаторами. Это особенно важно с учетом того, что анализаторы отбирают жидкости и газы непосредственно из технологической линии. Желательно сочетать регулятор с правильно настроенным перепускным клапаном с соответствующим номинальным давлением, чтобы обеспечить надлежащее снижение давления от основной линии к моменту доставки среды в анализатор.

Как оптимизировать конструкцию системы, чтобы обеспечить безопасную работу химического завода

Установка перепускных клапанов в верно выбранных местах промышленной жидкостной или газовой системы — хороший способ повысить уровень безопасности химического завода, и это нужно учесть при первоначальном проектировании системы. Существует также множество других способов обеспечить безопасность работы при проектировании и создании системы. Такие простые меры, как отказ от использования трубных обжимных фитингов от разных поставщиков, упрощение конструкции системы и учет эксплуатационных факторов, например вибрации, могут повысить безопасность и надежность работы систем.

Специалисты Swagelok по проектированию жидкостных и газовых систем уже несколько десятилетий помогают заказчикам в химической и нефтеперерабатывающей отраслях создавать более безопасные системы. Если вы ищете новые способы повысить уровень безопасности на вашем химическом производстве, воспользуйтесь нашим опытом работы с предприятиями химической промышленности, чтобы обеспечить надежную работу всех систем даже в самых тяжелых условиях эксплуатации. Чтобы узнать больше о том, как мы можем повысить уровень безопасности на вашем производстве, обратитесь в региональный центр продаж и сервисного обслуживания Swagelok.

Побеседовать со специалистами по безопасности химических производств