EN
Rétt stærðarval á öryggisvökvum er ein af mikilvægustu þáttum í hönnun og rekstur viðskiptaþrýstikerfa. Þegar verktækjuspekingar og starfsfólk sem sér um starfsemi skilja mikilvægi nákvæmra stærðarbereikninga, vernda þeir bæði búnað og starfsfólk og tryggja samræmi við reglugerðir. Stærð öryggisvökvanna ákvarðar hvort þrýstifrelsiskerfið mun virka á öruggan hátt við ofþrýstiatburði, og því er það nauðsynlegur umhugsunarþáttur fyrir hvaða iðnaðarrekstur sem er.
Afleiðingar af rangt stærðsettum öryggisvélum fara langt fram yfir einfalda búnaðarstraf. Of lítið stærðsettar vélir geta haft í för með sér að ekki er hægt að veita næga þrýstiregla við neyðartilvikum, sem gæti leitt til alvarlegra galla í búnaði eða öryggisatvik. Of stórar vélir, sem jafnvel virðast öruggari, geta valdið óstöðugleika, of mikilli vibreringu og áhrifum sem leiða til fyrirhöfnunar á varanleika á langan tíma. 
Grunnatriði stærðsetningar á öryggisvélum
Kröfur um þrýstireglu
Að skilja grunnkröfur um þrýstireglu er grunnurinn fyrir rétt stærðsetningu á öryggisvélum. Iðnatarkerfi búa til ýmsar þrýstisaflaustur sem krefjast mismunandi reglugönguskaplegs eftir ferlagskilyrðum og mögulegum yfirþrýstingakeldum. Verkfræðingar verða að meta hámarks leyfðan vinnumþrýsti, hönnunarthrýsti og mögulegan safnunarthrýsti til að ákvarða viðeigandi stærðsetningarfæri.
Tilvísunin á milli kerfisgetu og útlokaþarfa áhrifar beinlínulega útreikninga á stærðum öryggisvifta. Ferlisverkfræðingar greina hitainntökuskenjur, lokaðar útlokaástandi og ytri eldsvoða til að ákvarða hámarksútlókunarkyndið sem kerfið gæti komist fyrir. Þessir útreikningar tryggja að stærðir öryggisvifta uppfylli eða fara framhjá verstum mögulegum þrýstisútlokaþörfum undir öllum rekstursástandum.
Útreikningar á flæðigetu
Nákvæmir útreikningar á flæðigetu eru grundvöllur réttrar aðferða við að ákvarða stærð öryggisvifta. Nauðsynleg útlókunargeta er háð mörgum þáttum, meðal annars eiginleikum efna, reksturshitastigi, þrýstisástandi og ákveðnum yfriþrýstisskilyrðum sem verið er að leysa. Verkfræðingar nota fastsettar formúlur og atvinnustandards til að ákvarða lágmarksáhrifavirkja útlokaflatarmálið sem nauðsynlegt er til nægilegrar þrýstisútloku.
Reikningar á flæðisgetu verða að taka tillit til samþrýstihugleida í gass- og gufusjánum, en við vökvavinnslu verður að huga til viskósums og skýrðar þyngd. Reikningar á stærðum öryggisvifta innihalda réttifyndir fyrir hitaeinflöðun, bakþrýstisskilyrði og uppsetningaraðstæður sem geta áhrif á raunverulega útflæðisafganginn miðað við kennt getu.
Iðnustustandardar og samrýmingarkröfur
Samræmi við ASME-staðla
ASME-staðlarnir um kessur og þrýstibakar veita aðalrammuna fyrir stærðarreikninga á öryggisviftum í flestum iðnaðarlegum forritum. Kaflinn I fjallar um kraftkessur, en kaflinn VIII fjallar um óhitnar þrýstibakar, hvor með sérstök kröfu um stærðarreikninga og uppsetningu á losunarlyklum. Samræmi við ASME-staðlana tryggir að stærðarreikningar á öryggisviftum uppfylli viðurkennd verkfræðilag venja og reglugerðarkröfur.
ASME-staðallinn skilgreinir lágmarkskröfur fyrir útlokagetu byggðar á stærð ílátanna, starfsskilyrðum og mögulegum heimildum yfirþrýstis. Reikningar fyrir stærðval á öryggisvélum verða að sýna nægilega getu fyrir ákveðið yfirþrýstisskilyrði, með því að halda viðeigandi samruni á þrýstinni. Skjölunarkröfur innihalda nákvæma reikninga fyrir stærðval, efni tilkynningar og uppsetningarferli sem staðfestir samræmi við staðalinn.
API- og alþjóðlegir staðlar
API-staðlarnir veita aukalegar leiðbeiningar fyrir stærðval á öryggisvélum í olíu- og efnaframleiðslu. API 520 og 521 býða upp á almennar aðferðir til að ákvarða útlokaþarfir í framleiðslustöðvum, með sérstökum reikningsferlum fyrir mismunandi yfirþrýstisskilyrði. Þessir staðlar viðbæta ASME-kröfurnar með því að fjalla um atvinnusérstaka umhugsanir fyrir stærðarákvarðun öryggisvefna í flóknum ferlumstöðvum.
Alþjóðlegar staðlar eins og ISO 4126 og EN-staðlar veita önnur aðferðir til að ákvarða stærð öryggisvifta sem gætu verið viðeigandi í alþjóðlegum rekstri. Að skilja þessa ýmsu staðla hjálpar verkfræðingum við að velja viðeigandi aðferðir til að ákvarða stærð vifta og tryggja samræmi við reglur í mismunandi löndum. Samræming staðlanna auðveldar samhverfum notkun á aðferðum til að ákvarða stærð öryggisvifta í fjölþjóðlegum rekstri.
Algengar villur við ákvarðun stærðar og forvarnaraðferðir
Afleiðingar af of litlum stærðum
Of litlar stærðir tákna eina af hættulegustu villunum við ákvarðun stærðar öryggisvifta, þar sem þær felast í grundvallarverndarfunktsjónum kerfis fyrir yfirþrýstisafslátt. Þegar öryggisviftur eru ekki með nægilega mikla getu geta þær ekki viðhalda þrýstingi kerfisins innan viðkomandi marka í atvikum þar sem þrýstingurinn er of háttur. Þessi ónægja getur leitt til þrýstingssamruna sem fer fram yfir hönnunarmörk búnaðarins og getur mögulega valdið gríðarlegum brögðum.
Tákn á of litlum öryggisvölvum eru meðal annars tíður opnun við venjulega rekstursþrýstinga, ófærni til að stjórna þrýstingi í óvenjulegum aðstæðum og of mikil þrýstingssamruna yfir stilltum þrýstingi. Til að koma í veg fyrir slíkt er nauðsynlegt að greina allar mögulegar ofþrýstingsaðstæður náið og nota örugga stuðla með varúð. Regluleg endurskoðun á útreikningum fyrir stærð öryggisvölvu hjálpar til að greina mögulegar vandamál tengd of litlum stærðum áður en þau verða alvarleg vandamál.
Vandamál með of stórum völvum
Þótt of stór stærð virðist vera varúðarfull nálgun, veldur of stór stærð öryggisvölvu sérstök rekstrarvandamál. Of stórar völvar hafa oft slæmar læsiseiginleika, eru meira viðkvæmar fyrir skeljum (chattering) og hafa minni rekstrarstöðugleika. Þessi vandamál geta leitt til ónæmis áður en tími er kominn, tíðari viðhaldskröfu og minni áreiðanleika kerfisins.
Ofurstórar öryggisvélir geta einnig átt við erfiðleika við rétta lokun eftir að þær hafa opnað, sem leidir til varanlegs leka og tapa á ferlisskólum. Aðgerðaáætlunin til að koma í veg fyrir þetta felur í sér nákvæma mat á raunverulegum útlokaþörfum og val á viðeigandi stórum vélum sem veita nægilega getu án ofmikillar yfirstærðar. Rétt stærð á öryggisvélum jafnar verndarkröfur við umhugsanir um rekstrartraust.
Ítarlegri stærðarmatshugmyndir
Dynamísk áhrif á kerfi
Nútíma iðnaðarkerfi innihalda oft flókin dynamísk samspil sem áhrifar stærðarmatskröfur á öryggisvélum. Þrýstibylgjuspreiðing, svarstími kerfisins og tímabundin þrýstihámark geta átt mikil áhrif á raunverulegar útlokaþurfi á meðan á þrýstihámarki stendur. Ítarlegri stærðarmatsaðferðir fyrir öryggisvélir innihalda þessi dynamísk áhrif til að tryggja nægilega vernd undir raunverulegum rekstrarstöðum.
Dynamísk greining lýtur til þátta eins og opnunartíma forvara, rými kerfisins og eiginleika felluðu þrýstings til að ákvarða nauðsynlegar skyldur varnarmiðla. Tölusímuleringsverkfæri hjálpa verkfræðingum að líkja flókin hegðun kerfa og jákvætt stilla stærð á öryggisforvum fyrir ákveðin notkunarsvæði. Þessi háþróuð nálgun veitir nákvæmari niðurstöður í stað hefðbundinna reikninga á jafnvægi.
Fjölföld forvustilling
Margt afhverfisnotkun krefst fjölda öryggisforva til að veita nægilega þrýstilögun, sem kallar á nákvæma umhugsun á samvirkni forva og stærðaruppsetningu. Fjölföld forvustillingar verða að miðlægja fyrir mismunandi stillingarþrýsting, skrefaskipulagðar opnunarröð og samtals útblástursgetu. Rétt mótun öryggisforva fyrir kerfi með margar forvar tryggir traustan rekstri án árekstra milli einstakra forva.
Stærðarákvörðun fyrir margvirkar klappakerfi tekur tillit til getu aðalóvinnuklappsins, kröfu um viðbótarklappar og möguleika á samhliða virkni. Verkfræðingar verða að meta sameinað áhrif margra klappa og tryggja að heildargeta kerfisins uppfylli eða ytri nauðsynlega óvinnuþörf. Samræming á milli mismunandi klappastærða og stillingarþrýstis hámarkar afköst kerfisins án þess að minnka verndargæði.
Staðfestingar- og prófunaraðferðir
Aðferðir til staðfestingar á útreikningum
Staðfesting á útreikningum fyrir stærðarákvörðun öryggisklappa krefst kerfisbundinna endurskoðunarferla og sjálfstæðra athugunar aðferða. Staðfesting á útreikningum felur í sér endurskoðun inntaksgilda, athugun á notkun formúlna og staðfestingu á því að niðurstöður uppfylli viðeigandi reglugerðarkröfur. Ferlar til samstarfsathugana hjálpa til við að greina mögulegar villa og tryggja að útreikningar fyrir stærðarákvörðun öryggisklappa spegla nákvæmlega verndarkröfur kerfisins.
Skilyrði fyrir skjölun á útreikningum innihalda nákvæmar reikniblaða, tilvísanir í heimildir og röksemdafærslur fyrir gerðar ráðanir. Tölvubaseraðar útreikningsaðferðir bæta samhæfni og nákvæmni, en þær þurfa að vera staðfestar með handútreikningum og viðmiðunargildum í atvinnulífinu. Reglulegar uppfærslur á útreikningsaðferðum tryggja að aðferðir til að ákvarða stærð öryggisventila innihaldi nútíma staðla og bestu venjur.
Kröfur um framleiðsluprófun
Framleiðsluprófun staðfestir að uppsettir öryggisventilar uppfylla getufórnir sem settar voru á ákvarðanlegum stigum í stærðarútreikningum. Prófunaraðferðir staðfestir nákvæmni stillingarþrýstis, losunargetu og rétta virkni ventils undir ímynduðum yfirþrýstiskilyrðum. Regluleg prófunartíðabili tryggja að framleiðslukröfum fyrir stærð öryggisventila sé stöðugt uppfyllt á allum stigum líftíma tæknisins.
Prófunaraðferðir innihalda borðaprófanir, prófanir á staðnum og aðgerðir til staðfestingar á getu sem staðfesta raunverulega virkni kláppa miðað við útreikninga á stærðum. Skjölun á prófunarniðurstöðum veitir sannanir um samræmi við reglur og birtir allar frávik frá vartugri virkni. Réttar prófunaraðferðir styðja endurteka staðfestingu á ákvörðunum um stærðir á öryggiskláppum og áhrifum verndarkerfisins.
Algengar spurningar
Hversu oft ætti að fara yfir útreikninga á stærðum öryggiskláppa?
Útreikninga á stærðum öryggiskláppa ætti að fara yfir þegar breytingar á ferli skjóta á, þegar breytingar á búnaði eiga sér stað eða þegar reglugerðir eru uppfærðar. Flest stöðvar framkvæma almennt yfirferð á fimm til tíu árum, með millitímabreytingum sem koma vegna mikilvægra rekstrarbreytinga. Reglubundin yfirferð tryggir að stærðir öryggiskláppa séu réttar fyrir núverandi rekstrarstöðu og halda áfram að uppfylla verndarkröfur.
Hverjar eru algengustu ástæðurnar fyrir villa í útreikningum á stærðum öryggiskláppa?
Algengustu þættirnir sem valda villa í stærðarákvarðanum á öryggisvökvum eru meðal annars ófullnægjandi mat á yfirþrýstisskilyrðum, rangar ráðleggingar um eiginleika efna og ónógu nákvæm úrvörðun á áhrifum uppsetningar. Ónógu mikil öryggisbil og óhugsun á framtíðarbreytingum í rekstri leida líka til vandamála við stærðarákvarðanir. Rétt útbúnaður og kerfisbundin reikningsferli hjálpa að lágmarka þessar algengu villur í stærðarákvarðanum á öryggisvökvum.
Getur stærðarákvarðan öryggisvökvum verið breytt eftir uppsetningu?
Stærðarákvarðan öryggisvökvum getur verið breytt eftir uppsetningu með skiptingu vökvanna, breytingum á innri hlutum (trim) eða breytingum á kerfinu, en slíkar breytingar krefjast nákvæmrar verkfræði greiningar og samþykks stjórnvalda. Breytingarnar verða að tryggja að kerfið haldi áfram að uppfylla viðeigandi reglugerðir og að það sé rétt vernduð. Skjölun breytinga á stærðarákvarðan og prófun á framleiðslu er nauðsynleg hluti af hverri breytingu eftir uppsetningu.
Hvaða hlutverk hefur bakþrýstingur í stærðarákvörðun öryggisvifta?
Bakþrýstingur áhrifar stærðarákvörðunar öryggisvifta mjög mikilvæglega með því að minnka virka útflæðisgetu og geta mögulega áhrifað starfsemi viftunnar. Byggt upp bakþrýstingur frá niðurstigsskálinum og yfirlegginn bakþrýstingur frá tengdum kerfum verða tekin til greinar í stærðarákvörðunarbereikningum. Of mikill bakþrýstingur gæti krafist stærri viftustærðar eða annarra útflæðisuppsetninga til að tryggja nægilega losunargetu og rétta starfsemi viftunnar.
