حفاظت از فشار بیش از حد چه نقش مهمی در تنظیم فشار گاز طبیعی دارد؟

مکانیسم های کلیدی تضمین کننده ایمنی سیستم گاز طبیعی

تنظیم فشار گاز طبیعی یک فرآیند پیچیده است که برای رساندن ایمن سوخت از خطوط انتقال فشار بالا به دستگاه‌های مصرفی نهایی که در فشارهای بسیار پایین‌تری کار می‌کنند، طراحی شده است. این کاهش فشار بحرانی توسط تنظیم‌کننده‌های پیچیده مدیریت می‌شود، اما شکست آنها، اگرچه نادر است، اما یک خطر سیستماتیک جدی ایجاد می‌کند. بررسی خطرات فشار بیش از حد ناشی از شکست رگولاتور شامل تشخیص سناریوهایی است که در آن عنصر تنظیم کننده اصلی، مانند دیافراگم یا نشیمنگاه سوپاپ، ممکن است به طور کامل بسته نشود، و اجازه می دهد فشار بالادست بالا بر سیستم پایین دست فشار پایین غلبه کند. این می تواند به دلیل نشستن زباله های خارجی در صندلی سوپاپ، خستگی اجزای مکانیکی داخلی، یا افزایش ناگهانی و کنترل نشده از سمت منبع تغذیه رخ دهد. یک رویداد فشار بیش از حد فراتر از حداکثر فشار عملیاتی مجاز سیستم (MAOP) می‌تواند منجر به آسیب فاجعه‌بار به لوله‌کشی، اتصالات و تجهیزات حساس کاربر نهایی شود و خطر نشت گاز، آتش‌سوزی و انفجار را ایجاد کند. پیامدهای بالقوه، ادغام اقدامات ایمنی ثانویه را الزامی می کند. ضرورت و اصول اصلی حفاظت از فشار بیش از حد بنابراین حول محور افزونگی و مهار می چرخند. اصل اولیه حکم می کند که سیستم پایین دستی باید در برابر فشارهای فراتر از حد ایمن و از پیش تعیین شده محافظت شود و اطمینان حاصل شود که حتی در صورت شکست کامل تنظیم کننده اولیه، یکپارچگی زیرساخت پایین دست دست نخورده باقی می ماند. این لایه های محافظ به عنوان یک مانع نهایی برای کاهش خطرات و حفظ عملکرد مداوم و ایمن عمل می کنند.

استراتژی های اجرایی برای حفاظت از فشار بیش از حد رگولاتور گاز

چندین دستگاه و پیکربندی مکمل برای دستیابی به حفاظت در برابر فشار بیش از حد قوی مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد و کاربرد شیر تسکین دهنده یکی از رایج ترین و مستقیم ترین روش ها را تشکیل می دهد. شیر تسکین یک وسیله فنری است که تنظیم شده است تا زمانی که فشار پایین دست به یک نقطه تنظیم خاص و بالا می‌رسد، گاز را باز کرده و به اتمسفر تخلیه کند. این عمل بلافاصله فشار اضافی را کاهش می دهد و از ادامه ساخت آن در فضای محدود خط لوله جلوگیری می کند. آنها معمولاً در سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که حجم گاز تخلیه شده را می‌توان به طور ایمن و بدون خطر پراکنده کرد، مانند سیستم‌های کوچکتر یا در مکان‌های دور. برعکس، نقش پیشگیرانه شیر بسته یک استراتژی مهار ارائه می دهد. این دستگاه یک شیر خاموش کننده خودکار است که در بالادست نصب شده یا در بدنه رگلاتور اصلی نصب شده است و طوری مهندسی شده است که به سرعت و به طور کامل جریان گاز را زمانی که فشار پایین دست از حد آستانه از پیش تعیین شده تجاوز می کند، ببندد. بر خلاف شیر کمکی که گاز را تخلیه می کند، شیر slam-shut سیستم پایین دست را به طور کامل ایزوله می کند و تا زمانی که وضعیت به صورت دستی بررسی و تنظیم شود، عرضه گاز را متوقف می کند. برای نقاط توزیع گاز بزرگتر و بحرانی تر، عمل به حفاظت ترکیبی با تنظیم سری و مانیتور به طور مکرر اتخاذ می شود. تنظیم سری شامل نصب دو رگولاتور متوالی است، جایی که اولی یا "کارگر" کاهش فشار اولیه را انجام می دهد و دومی یا "مانیتور" در صورت باز نشدن کارگر تنظیم شده است. این روش مهار تضمین می کند که دستگاه ثانویه همیشه آماده کنترل است و فشار را زیر حداکثر سطح ایمن بدون تخلیه گاز حفظ می کند.

ملاحظات اندازه و طراحی برای دستگاه های کاهش فشار

کارایی هر سیستم حفاظت از فشار بیش از حد اساساً به انتخاب و نصب صحیح اجزای آن بستگی دارد. عوامل در اندازه گیری صحیح شیر تخلیه گاز طبیعی بسیار فنی هستند و شامل محاسبه حداکثر فشار ورودی پتانسیل، نقطه تنظیم مورد نیاز برای تسکین، و ظرفیت جریان کامل سیستم در صورت از کار افتادن رگولاتور اصلی است. شیر تسکین باید دارای یک روزنه به اندازه کافی بزرگ باشد تا حداکثر سرعت جریان گاز را به اندازه کافی تخلیه کند و اطمینان حاصل کند که فشار داخل سیستم حتی در زمانی که شیر به طور فعال در حال تهویه است به بالا رفتن ادامه نمی‌دهد. یک دریچه تسکین کوچک در طول یک سناریوی خرابی کامل ناکارآمد خواهد بود. علاوه بر این، محل نصب بسیار مهم است، به ویژه برای سایت های مسکونی و تجاری. اهمیت خط هواکش برای ایمنی مسکونی نمی توان اغراق کرد همه شیرهای تخلیه باید گاز تخلیه شده خود را به یک مکان امن در فضای باز، دور از پنجره ها، درها، ورودی هوا و هر گونه منابع احتمالی احتراق تخلیه کنند. خط دریچه باید اندازه مناسبی داشته باشد تا از ایجاد فشار برگشتی جلوگیری کند و مانع عملکرد شیر تخلیه شود، که یک فاکتور ایمنی حیاتی است که تضمین می کند گاز تخلیه شده به طور ایمن در جو پخش می شود، به جای تجمع خطرناک در نزدیکی سازه ساختمان.

نگاهی دقیق تر به تمایزات شیر کمکی و شیر ایمنی

در حالی که اصطلاحات "شیر تسکین" و "سوپاپ ایمنی" اغلب به جای یکدیگر در گفتمان عمومی استفاده می شوند، تمایزات فنی وجود دارد که در زمینه های صنعتی و نظارتی بسیار مهم است. تمایز توابع، عملیات، و روش های بازنشانی در ماهیت باز شدن آنها نهفته است. از نظر فنی، یک شیر تسکین به گونه ای طراحی شده است که متناسب با افزایش فشار در نقطه تنظیم آن باز شود، در حالی که یک شیر اطمینان واقعی با عملکرد سریع، باز شدن کامل یا "پاپ" آن پس از رسیدن به نقطه تنظیم فشار مشخص می شود. علاوه بر این، برخی از شیرهای قطع کننده ایمنی، مانند نوع slam-shut، پس از فعال سازی نیاز به تنظیم مجدد دستی دارند تا از بازرسی انسان از علت خرابی اطمینان حاصل شود. شیرهای تسکین معمولاً به محض اینکه فشار به زیر نقطه تنظیم کاهش یابد، به طور خودکار بسته می شوند. این تفاوت ها منعکس کننده آنهاست نقش های مختلف در تنظیمات مختلف برنامه . شیرهای تسکین اغلب برای محافظت از تجهیزات از اضافه بارهای ساده در سرویس مایع یا گاز استفاده می شوند. با این حال، مکانیسم‌های خاموش کننده ایمنی برای محافظت از جان و مال در برابر سفرهای پرفشار فاجعه‌بار در سیستم‌های گازی پرخطر، مانند شبکه‌های توزیع گاز طبیعی، که در آن توقف ناگهانی و کامل جریان، اقدام حفاظتی نهایی است، الزامی است.

تعمیر و نگهداری و عیب یابی شیرهای ایمنی رگولاتور

قابلیت اطمینان طولانی مدت سیستم حفاظت از فشار بیش از حد به تعمیر و نگهداری دقیق و یک رویکرد سیستماتیک برای عیب یابی بستگی دارد. یک مشکل رایج که با آن مواجه می‌شویم این است مراحل عیب یابی نشتی شیر کمکی داخلی . یک نشت مداوم در سطح پایین، که اغلب با صدای خش خش مداوم و ضعیف در خط دریچه نشان داده می شود، نشان می دهد که دریچه تسکین داخلی، که در بدنه تنظیم کننده ادغام شده است، به درستی قرار ندارد. مراحل اولیه شامل بررسی فشار پایین دست رگولاتور برای اطمینان از بالا نبودن آن است که به طور طبیعی شیر تسکین را تا حدی باز نگه می دارد. اگر فشار اسمی باشد، احتمالاً نشتی ناشی از ذرات خارجی است که درزگیر دریچه را مسدود می کنند، که نیاز به کاهش فشار، جداسازی رگولاتور و تمیز کردن یا تعویض کامل صندلی سوپاپ دارد. در نهایت، الزامات تعمیر و نگهداری برای عملکرد بلند مدت و قابلیت اطمینان سیستم باید شامل بررسی‌های عملیاتی دوره‌ای مکانیسم‌های امدادی و slam-shut باشد. این آزمایش پیشگیرانه تضمین می کند که سوپاپ ها می توانند در نقطه تنظیم تعیین شده باز یا بسته شوند و اجزای مرتبط مانند دیافراگم ها و فنرها تخریب نشده باشند. بازرسی منظم از یکپارچگی خط دریچه - بررسی انسداد، لانه حشرات، یا خاتمه مناسب - به همان اندازه حیاتی است تا تضمین شود که کل زنجیره ایمنی در زمانی که بیشتر مورد نیاز است کاملاً عملکردی باقی می‌ماند.