Cải tạo tự động hóa van cổng thủ công tại các trạm truyền tải khí thiên nhiên

Rủi ro về hiệu quả và an toàn của hoạt động bằng tay

Trạm truyền khí tự nhiên quy mô lớn ở Texas, Hoa Kỳ, chịu trách nhiệm điều chỉnh áp suất và phân phối dòng chảy của mạng lưới đường ống khu vực.Một số van cổng loại nêm thủ công trên đường ống bên trong trạm được giao nhiệm vụ cách ly khẩn cấpTrong quá trình hoạt động thực tế, hai điểm đau cốt lõi chính đã được xác định:

1. Các van thủ công có tốc độ phản ứng chậm. Khi có nghi ngờ rò rỉ hoặc áp suất hệ thống bất thường, các nhà điều hành cần phải đến trang web để vận hành van thủ công.Từ tiếng báo động đến hoàn toàn đóng cửa, nó có thể mất hơn 10 phút, điều này không đáp ứng được các yêu cầu an toàn cho cách ly nhanh và làm tăng nguy cơ leo thang tai nạn.
2. Các kích thước van chủ yếu là từ 10 inch (DN250) đến 16 inch (DN400).Hoạt động bằng tay gây gánh nặng về thể chất và rủi ro an toàn tiềm tàng cho nhân viênĐồng thời, các thử nghiệm mở và đóng thường xuyên cũng tiêu thụ rất nhiều giờ lao động.

Giải pháp kỹ thuật: Chuyển từ lựa chọn tự động hóa bằng tay sang tự động hóa bằng khí

Nhóm dự án đã xây dựng một kế hoạch chuyển đổi tự động hóa, cốt lõi của nó là thay thế van cửa thủ công bằngvan cổng chạy bằng khí nén.

1. Áp suất thiết kế đường ống là 720 psi (khoảng 4,96 MPa), tương ứng với chỉ số áp suất lớp 300.xem xét môi trường ở Texas và khả năng khí axit, vật liệu thân van được chọn là ASTM A216 WCB (thép cacbon).
2. Để đạt được việc tắt an toàn, một động cơ điều khiển khí nén quay lại một hoạt động đã được lựa chọn.Các mô-men xoắn đầu ra mùa xuân đã được tính toán chính xác để đảm bảo hoạt động ổn định dưới một công cụ tiêu chuẩn nguồn không khí của 6-8 bar, và đóng cửa đáng tin cậy trong trường hợp mất không khí.
3. Mỗi van khí nén được trang bị van điện từ năm chiều hai vị trí và một công tắc giới hạn (điểm cho thấy vị trí).Các tín hiệu được kết nối với hệ thống điều khiển phân tán hiện có trong trạmĐiều này cho phép người vận hành chuyển van từ xa với một cú nhấp chuột từ phòng điều khiển và nhận phản hồi thời gian thực về vị trí van.

Hiệu ứng cốt lõi sau khi thực hiện

• Thời gian phản ứng: Thời gian đóng cửa hoàn toàn của van đã được giảm từ hơn 10 phút xuống khoảng 8-10 giây, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu phản ứng của hệ thống thiết bị an toàn.
• Chế độ hoạt động: Nó đã đạt được điều khiển từ xa bằng một cú nhấp chuột từ phòng điều khiển trung tâm, hoàn toàn loại bỏ các rủi ro và kiệt sức thể chất liên quan đến hoạt động tại chỗ của nhân viên.
• Phù hợp an toàn: Hệ thống có khả năng tắt tự động an toàn lỗi, nâng cao mức độ toàn vẹn an toàn tổng thể của trạm vận chuyển.
• Bảo trì và thử nghiệm: Các thử nghiệm chức năng thường xuyên có thể được bắt đầu từ xa thông qua DCS, làm giảm đáng kể sự phức tạp và chi phí hoạt động và bảo trì.

Trong hệ thống tắt khẩn cấp, vai trò của van cửa khí không chỉ đơn giản là một thiết bị chuyển mạch; thay vào đó, nó là một thành phần đặc biệt được thiết kế quan trọng đối với an toàn.