Automatyczna renowacja ręcznych zaworów bramkowych na stacjach przesyłowych gazu ziemnego

Ryzyko efektywności i bezpieczeństwa związane z obsługą ręczną

Duża stacja przesyłowa gazu ziemnego w Teksasie (USA) jest odpowiedzialna za regulację ciśnienia i dystrybucję przepływu regionalnej sieci rurociągów.Niektóre z kluczowych ręcznych zawory typu klinie bramy na rurociągach w stacji są zadaniem awaryjnej izolacjiPodczas operacji zidentyfikowano dwa główne punkty bólu:

1. W przypadku podejrzenia o wyciek lub nieprawidłowe ciśnienie w systemie operatorzy muszą udać się na miejsce, aby uruchomić zawory ręczne.Od alarmu do całkowitego zamknięcia, może to trwać dłużej niż 10 minut, co jest dalekie od spełnienia wymogów bezpieczeństwa dla szybkiej izolacji i zwiększa ryzyko eskalacji wypadku.
2. Wymiary zaworów wynoszą głównie od 10 cali (DN250) do 16 cali (DN400).obsługa ręczna stanowi obciążenie fizyczne i potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa personeluJednocześnie regularne badania otwierania i zamykania również wymagają wielu godzin pracy.

Rozwiązanie techniczne: przejście od automatyki ręcznej do automatyki pneumatycznej

Zespół projektowy opracował plan transformacji automatyzacji, którego sednem jest wymiana ręcznych zaworówzawór bramy z napędem pneumatycznym.

1. Ciśnienie projektowe rurociągu wynosi 720 psi (około 4,96 MPa), odpowiadające klasie ciśnienia 300.Biorąc pod uwagę środowisko w Teksasie i możliwość wystąpienia gazów kwaśnych, materiał nadwozia zaworu jest wybrany jako ASTM A216 WCB (czelika węglowego).
2. W celu uzyskania bezpiecznego wyłączenia wybrano jednorazowo działający napęd pneumatyczny sprężynowo-wrotny.Prężnik wyjściowy sprężyny został precyzyjnie obliczony w celu zapewnienia stabilnej pracy w warunkach standardowego źródła powietrza przyrządowego 6-8 bar, i niezawodne zamknięcie w przypadku utraty powietrza.
3. Każdy zawór pneumatyczny jest wyposażony w dwupozycyjny pięciostronny zawór elektromagnetyczny i przełącznik graniczny (wskaźnik pozycji).Sygnały są podłączone do istniejącego rozproszonego systemu sterowania w stacjiUmożliwia to operatorowi zdalne przełączanie zaworu jednym kliknięciem z pomieszczenia sterującego i otrzymywanie informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym na temat pozycji zaworu.

Efekt podstawowy po wdrożeniu

• Czas reakcji: czas całkowitego zamknięcia zaworu został skrócony z ponad 10 minut do około 8-10 sekund, w pełni spełniając wymagania dotyczące reakcji systemu przyrządów bezpieczeństwa.
• Tryb działania: Uzyskał zdalne sterowanie jednym kliknięciem z centralnej komory sterowania, całkowicie eliminując ryzyko i wyczerpanie fizyczne związane z obsługą na miejscu przez personel.
• Zgodność z przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa: system posiada możliwość automatycznego wyłączenia zabezpieczonego przed uszkodzeniami, zwiększając ogólny poziom bezpieczeństwa stacji transportowej.
• Utrzymanie i testowanie: Regularne testy funkcjonalne można uruchamiać zdalnie za pośrednictwem DCS, co znacznie zmniejsza złożoność i koszty eksploatacji i utrzymania.

W systemie awaryjnego wyłączenia czynności zaworu bramkowego pneumatycznego nie jest jedynie prostym urządzeniem przełącznikowym, lecz jest on specjalnie zaprojektowanym elementem kluczowym dla bezpieczeństwa.