Renovación automática de las válvulas de compuerta manuales en las estaciones de transporte de gas natural

Los riesgos de eficiencia y seguridad de la operación manual

La estación de transporte de gas natural de gran escala en Texas, EE.UU., es responsable de regular la presión y distribuir el flujo de la red regional de tuberías.Algunas de las claves manuales tipo cuña válvulas de puerta en las tuberías dentro de la estación están encargadas de aislamiento de emergenciaDurante la operación real, se identificaron dos puntos principales de dolor central:

1. Las válvulas manuales tienen una velocidad de respuesta lenta. Cuando hay una sospecha de fuga o presión anormal del sistema, los operadores deben ir al sitio para operar las válvulas manuales.Desde el sonido de la alarma hasta el cierre completo, puede tardar más de 10 minutos, lo que está lejos de cumplir con los requisitos de seguridad para el aislamiento rápido y aumenta el riesgo de escalada del accidente.
2. Los tamaños de las válvulas son generalmente entre 10 pulgadas (DN250) y 16 pulgadas (DN400).La operación manual supone una carga física y riesgos potenciales para la seguridad del personal.Al mismo tiempo, las pruebas regulares de apertura y cierre también consumen muchas horas de trabajo.

Solución técnica: transición de la selección de automatización manual a la neumática

El equipo del proyecto ha formulado un plan de transformación de la automatización, cuyo núcleo consiste en sustituir las válvulas manuales de compuerta porválvula de puerta accionada neumáticamente.

1. La presión de diseño de la tubería es de 720 psi (aproximadamente 4,96 MPa), correspondiente a la clasificación de presión de la Clase 300.Considerando el medio ambiente en Texas y la posibilidad de gases ácidos, el material del cuerpo de la válvula se selecciona como ASTM A216 WCB (acero al carbono).
2. Para lograr un cierre seguro, se seleccionó un actuador neumático de una sola acción de resorte de retorno.El par de salida del resorte se calculó con precisión para garantizar un funcionamiento estable bajo una fuente de aire estándar de 6-8 bar, y cierre fiable en caso de pérdida de aire.
3. Cada válvula neumática está equipada con una válvula electromagnética de cinco vías de dos posiciones y un interruptor de límite (indicador de posición).Las señales están conectadas al sistema de control distribuido existente dentro de la estaciónEsto permite al operador cambiar de forma remota la válvula con un solo clic desde la sala de control y recibir retroalimentación en tiempo real sobre la posición de la válvula.

El efecto principal después de la aplicación

• Tiempo de respuesta: el tiempo de cierre total de la válvula se ha reducido de más de 10 minutos a aproximadamente 8-10 segundos, cumpliendo plenamente los requisitos de respuesta del sistema de instrumentos de seguridad.
• Modo de operación: ha conseguido un control remoto de un clic desde la sala de control central, eliminando por completo los riesgos y el agotamiento físico asociados con la operación in situ del personal.
• Cumplimiento de la seguridad: el sistema tiene la capacidad de apagarse automáticamente sin fallas, lo que mejora el nivel general de integridad de seguridad de la estación de transporte.
• Mantenimiento y pruebas: las pruebas funcionales regulares se pueden iniciar de forma remota mediante DCS, lo que reduce significativamente la complejidad y el costo de operación y mantenimiento.

En el sistema de apagado de emergencia, la función de la válvula de puerta neumática está lejos de ser un simple dispositivo de conmutación; en cambio, es un componente especialmente diseñado para la seguridad.