Doğal gaz nakliye istasyonlarındaki manuel kapak valflerinin otomatik yenilenmesi

Manuel çalıştırmanın verimlilik ve güvenlik riskleri

ABD'nin Teksas eyaletindeki büyük ölçekli doğal gaz iletim istasyonu, bölgesel boru hattı ağının basıncını düzenlemekten ve akışını dağıtmaktan sorumludur. İstasyon içindeki boru hatlarında bulunan önemli manuel kama tipi sürgülü vanalardan bazıları acil durum izolasyonu ile görevlendirilmiştir. Gerçek operasyon sırasında iki ana temel ağrı noktası belirlendi:

1. Manuel valflerin tepki hızı yavaştır. Şüphelenilen bir sızıntı veya anormal sistem basıncı olduğunda, operatörlerin manuel vanaları çalıştırmak için sahaya gitmesi gerekir. Alarmın çalmasından tamamen kapanmasına kadar geçen süre 10 dakikadan fazla sürebilir, bu da hızlı izolasyona yönelik güvenlik gerekliliklerini karşılamaktan uzaktır ve kazaların tırmanma riskini artırır.
2. Valf boyutları çoğunlukla 10 inç (DN250) ile 16 inç (DN400) arasındadır. Çalışma torku büyüktür. Yüksek basınç veya acil durumlarda, manuel çalıştırma personel için fiziksel yük ve potansiyel güvenlik riskleri oluşturur. Aynı zamanda düzenli açma ve kapama testleri de çok fazla iş saati tüketir.

Teknik çözüm: Manuelden pnömatik otomasyon seçimine geçiş

Proje ekibi, esasını manuel sürgülü vanalarla değiştirmek olan bir otomasyon dönüşüm planı oluşturdu.Pnömatik tahrikli giriş valfi.

1. Boru hattı tasarım basıncı, Sınıf 300 basınç derecesine karşılık gelen 720 psi'dir (yaklaşık 4,96 MPa). Ortam kuru doğal gazdır. Ancak Teksas'taki ortam ve asitli gazların olasılığı dikkate alınarak valf gövdesi malzemesi ASTM A216 WCB (karbon çeliği) olarak seçilmiştir.
2. Arıza emniyetli kapatmayı sağlamak için tek etkili yay geri dönüşlü pnömatik aktüatör seçildi. Yay çıkış torku, 6-8 bar standart alet hava kaynağı altında stabil çalışmayı ve hava kaybı durumunda güvenilir kapanmayı sağlayacak şekilde hassas bir şekilde hesaplanmıştır.
3. Her pnömatik valf, iki konumlu beş yollu bir elektromanyetik valf ve bir limit anahtarı (konum göstergesi) ile donatılmıştır. Sinyaller istasyon içindeki mevcut dağıtılmış kontrol sistemine bağlanır. Bu, operatörün kontrol odasından tek bir tıklamayla vanayı uzaktan değiştirmesine ve vana konumu hakkında gerçek zamanlı geri bildirim almasına olanak tanır.

Uygulamadan sonraki temel etki

• Tepki süresi: Valfin tam kapanma süresi 10 dakikanın üzerinde bir süreden yaklaşık 8-10 saniyeye düşürülerek güvenlik enstrüman sisteminin tepki gereksinimlerini tam olarak karşılanmıştır.
• Çalışma Modu: Merkezi kontrol odasından uzaktan tek tıklamayla kontrol sağlanarak personelin sahada çalıştırılmasıyla ilgili riskler ve fiziksel yorgunluk tamamen ortadan kaldırılmıştır.
• Güvenlik uyumluluğu: Sistem, taşıma istasyonunun genel güvenlik bütünlüğü seviyesini artıran, otomatik arıza korumalı kapatma özelliğine sahiptir.
• Bakım ve Test: Düzenli fonksiyonel testler DCS aracılığıyla uzaktan başlatılabilir, bu da işletme ve bakımın karmaşıklığını ve maliyetini önemli ölçüde azaltır.

Acil durum kapatma sisteminde pnömatik sürgülü vananın rolü yalnızca basit bir anahtarlama cihazı olmaktan çok uzaktır; bunun yerine özel olarak tasarlanmış güvenlik açısından kritik bir bileşendir.