راهنماي ده دقيقهای استفاده ازشیرهای اطمینان فشار
نام كتاب:
راهنماي ده دقيقهای استفاده ازشیرهای اطمینان فشار
نوشته ي:
کلیفورد ماتیوز
ترجمه ي:
مهدی سیفاللهی-سجاد بهرامی ریحان-فاطمه فرامرزیمهر
فصل 1
معرفي ابزار حفاظتي
واژگان
بیشفشار، علتها و اثرات
رهاسازی فشار
اعتبارنامههای بیرونی
استانداردهای فني
بهرهبرداری و نگهداری
فصل 2
اساس طراحي
سامانهی رهاسازی
طبقهبندي سیالات
رسته‌های فشار
اندازهگذاری ش.ر.ف
اصل برخاست سریع
طرح شیپوره
ش.ر.ف.های برخاست سریع متوازن
انواع نشیمنگاهها
ش.ر.ف.های راهبر-گردان
شيرهای فشار خلأ
شيرهای رهاسازی گرمایی
ديسک‌های گسيختگی
مواد ساختمان ش.ر.ف
فصل 3
قوانين طراحي
16.34 ANSI B
شيرهای ايمني 1984 : 6759 BS
بازرسی ابزار رهاسازي فشار؛ 576:2000API RP
ديگر استانداردهای API
1268EN و PED
جداکردن و ايزوله کردن ش.ر.ف
الزامات ASME VIII براي ش.ر.ف.ها
بند‌های 125UG- تا 136UG-
سازوکارهای آسيب
حملهی کلرايد
ترکِ خوردگيِ تنشي (ت.خ.ت.)
خوردگي ناشي از ترکيبات اسيدي
سازوکارهای آسيب در دماي بالا
خستگي
آسيب آتشسوزي
آسيب مکانيکي
فصل 6
بازرسی دورهاي ش.ر.ف و بازرسی مخاطره-بنیاد
ادواري بودن بازرسی و دورهی عمر
طرح‌های ب.م.ب
فصل 7
بازرسی و آزمايش ش.ر.ف
آزمایش‌های کارگاهي
آزمايش ش.ر.ف هنگامي که در سرويس است
آزمایش‌هاي ازهم باز کردن
آزمايش و بازسوارکردن کارگاهي
تنظيم فشار برخاست ش.ر.ف
انبار و حمل ش.ر.ف.ها قبل از نصب دوباره
آزمايش برخاست بر-خط
سخن آخر
پیوست
دادهها فنی
مقدمه
شيرهای رهاسازی فشار یا شیرهای اطمینان صنعتی بخشي از خانوادهي معروف به ابزار‌های حفاظتي (ا.ح. PD: Protection Device) هستند که براي حفاظت سامانه‌های فشار در برابر تأثير آسیبهای ناشي از فشار بيش از حد، مورد استفاده قرار ميگيرند. استفاده از آن‌ها بسيار رايج و فراوان است و يک کارخانه ممکن است بيش از هزار تا از آن‌ها را داشته باشد. به لحاظ فني چندان پيچيده نيستند. پايه و اصول طراحي آن‌ها به خوبي بنا نهاده شده و در طي 50 سال گذشته تنها اندکي تغيير کرده اند. ش.ر.ف.ها به دليل اهميتشان به عنوان وسايل ايمني، بخشي از مقررات، استانداردها و الزامات قانوني خاص ملي را به خود اختصاص دادهاند. اين مسئله گاهي موضوع شيرهای رهاسازی فشار را پيچيدهتر از آن چه که در واقع هستند نشان ميدهد.
اين طرح اصول مهم و گزيده ايي از متن کتاب را ارجاع ميدهد که مفاهيم اصلي را به شکل ساده ای شرح ميدهند.
دقيقهي اول ابزار‌های حفاظتي چه هستند؟
ابزار حفاظتي اصطلاحي است که در دستورالعمل تجهيزات فشار اروپايي و شمار اندکي از مدارک و استانداردهای منتشر شدهي ديگر به کار ميرود.
اين عبارت تعريف کلي مفيدي را در موارد زير ارایه ميدهد:
· شيرهای اطمینان فشار (ش.ر.ف.ها) در تمام انواع.
· ديسک‌های گسيختگي. (به آن‌ها ديسک‌های انفجار یا پولک‌های پارهشونده هم میگويند.)
· ديگر وسايل ابتدايي رهاسازی فشار مثل دوشاخهها و رابط‌های ذوبشونده.
دقيقهي دوم اندازهگذاری شيرهای رهاسازی فشار
بسياري از مطالب موجود در مورد اصول طراحي ش.ر.ف.ها (شايد نيمي از آن) مربوط به اندازهگذاري آن‌ها می باشد، به اين معنا که براي استفاده از سيالات گوناگون چه ميزان فشار را ميتوانند کاهش دهند. اين عمدتاً کار تخصصي طراحان سامانهی فشار و ش.ر.ف است.
جدول 2.4 تعدادي از فرمولهای مورد استفاده را نشان ميدهد. بسياري از مهندسان، متخصصان و بازرساني که با ش.ر.ف.ها سر و کار دارند، خود را درگير اندازهگيري نميکنند و اين کار را به توليدکنندگان و طراحان متخصص در اين کار ميسپارند.
دقيقهي سوم اصول طراحي
اصول طراحي بسيار زيادي در ارتباط با ش.ر.ف.ها وجود دارد. بسياري از موسسات استاندارد ملي و بينالمللي مدارکي را منتشر کردهاند که مشخصکنندهي لوازم مورد نياز ش.ر.فها هستند.
اين مدارک در شمول و عمق متفاوت اند و هيچ توافق جهاني در مورد واژگان وجود ندارد. تاکيد کلي آن‌ها حول محور الزامات و لوازم براي موارد زير می‌باشد:
· اندازهگذاری. عمدتا اندازهگذاري شیپوره و کاهش فشار مجاز و غيره مد نظر ميباشد.
· شدت رهاسازی فشار. به عبارت ديگر اين بدين معنا است که چه مقدار جریان جرمي يا حجمي براي کنترل کردن بیشفشار سامانه لازم داريم.
· به منظور دستيابي به گواهينامه براي ش.ر.فها، آزمايشهايي براي اثبات سنجههای بالا صورت ميگيرد.
اگر همهي جوانب، اصول و استانداردهای مربوط به ش.ر.فها را در نظر بگيريم، خواهيم ديد که اين بخش به اندازهي اصول و استانداردهای مربوط به ديگر بخشهای سامانه‌های فشار، جامع و يا حتي گستردهتر ميباشد.
الزامات مربوط به گواهينامهي ش.ر.ف اغلب دشوارتر از آن چه که واقعاً هستند، به نظر ميآيند.
جدول 2.1 الزامات ASME VIII-1 را نشان خواهد داد (در ادامه ببینید).
دقيقهي چهارم ايزولهکنندهي ش.ر.ف
ايزوله کردن هر نوع وسيلهي حفاظتي از سامانهای که بر روی آن برای حفاظت نصب شده رویهی خوبي نيست، گرچه گاهي اين اتقاق ميافتد. این موارد در اسناد فنی مختلفی انتشار یافتهاند. شکل‌های 3.8 و 3.9 اصول جداسازي را نشان خواهند داد. (در ادامه ببینید).
دقيقهي پنجم سازوکارهایهای آسيب
سازوکارهای آسيب فراواني هستند که بر ش.ر.فها تأثير ميگذارند اما بسياري از آن‌ها شناخته شده و قابل پيشبيني هستند.
سازوکارهايي مانند ترکِ خوردگيِ تنشي (ت.خ.ت. SCC: Stress Corrosion Cracking) و خوردگي بازي بسیار رايج هستند.
جدول 5.1 و شکل 5.1 معمولترين سازوکارهای زيانبار را که باعث خوردگي شیپورهها و نشیمنگاه‌‌های ش.ر.ف ميشود، نشان خواهند داد (در ادامه ببینید).
دقيقهي ششم بازرسی مخاطره-بنیاد از ش.ر.ف.ها
برنامه‌های بازرسی مخاطره-بنیاد (ب.م.ب RBI: risk-based inspection) براي شيرهای کنترل فشار بسيار مناسب هستند، به اين دليل که:
· کارخانجات شامل ش.ر.ف‌های متعدد و مجزا و مشخص هستند.
· داراي مواد و طراحي‌های مناسب بر مبناي يک دیدمان صحيح و ساده هستند.
· از نظر خطرپذيري بر اساس دما و ديگر شرايط فرايند به سادگی طبقهبندي ميشوند.
شکل 6.1 يک قالب ب.م.ب ويژه را براي ش.ر.ف.ها نشان خواهد داد (در ادامه ببینید).
دقيقهي هفتم، هشتم، نهم و دهم آزمايش ش.ر.ف
ش.ر.ف.ها باید تحت آزمايش، نظارت و حفاظت منظم باشند و اين فرايند کاري متمرکز، در مدت زماني که اين ش.ر.ف در کار است، بايد ادامه يابد.
ش.ر.ف.ها یی که از سیستم در حال کار برداشته ميشوند، مورد آزمايش پیش-پراندن قرار ميگيرند (شکل7.8) تا از صحت عملکرد آن‌ها در شرايط بد عملياتي مطمئن شوند.
بعد از این عملیات آن‌ها در معرض موارد زير قرار ميگيرند:
· آزمايش از هم باز کردن و بررسي. (جدول7.5)
· روي هم قراردادن و مونتاژ مجدد. (شکل 7.10)
· آزمايش برخاست. (شکل 7.17)
تمام اين آزمايشها براي تضمين قابليت اطمينان ش.ر.ف.ها و ايمني دستگاه حائز اهميت ميباشند. دستگاههايي که خوب بررسي و کنترل شدهاند، ساختار‌های عملياتي و مراحل آزمايشي وسيعي، همراه با ثبت دقيق نتايج اين فعاليتها را دارند، ولي در مورد دستگاههايي که به خوبي اداره نشدهاند اين گونه نيست. (و اين جا است که بیش‌تر حوادث رخ ميدهند).