安全阀在线校验风险及可行性分析

来源 :油气·石油与天然气科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seasonlao
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  摘要:安全阀作为安装在压力容器及管道上的安全附件,关系到装置乃至企业的安全,尤其是集气站工作中,安全阀的正常运行意义重大。为保证装置的安全性,要求定期对安全阀进行校验。在线校检方式作为一种新时期兴起的检验方式,过程较为便捷,大量的节省人力及物力,安全性较高,成本相对较低,天然气生产影响较小,通过研究安全阀在线校验的风险,并对可行性进行分析,为安全生产提供保证。
  关键词:安全阀;在线检验;风险;可行性
  1 安全阀离线校验现状及存在问题
  1.1校验原理
  将带压力的介质通入被校验安全阀的进口处,待介质压力上升到安全阀开启状态,测得此时的压力,即为整定压力并进行调整至规定的整定值即完成整定压力的校验。然后在压力下降至规定值,用观察压力表或其他法定方式检查其有无介质泄漏,即为密封性校验。
  2.安全阀离线校验存在的问题
  2.1拆装存在安全风险
  因天然气生产场所本身就是一个高危场所,存在天然气泄漏、爆炸、火灾等一系列安全风险。所以在安全阀拆装离线校验操作过程前,我们均会对作业过程进行风险辨识,制定控制措施。安全风险值最高的均为火灾与爆炸。而在安全阀拆卸到回装的所有过程中,均存在火灾、爆炸的安全隐患。特殊设备或管段还需办理专门的管线打开作业票。如:因流程切换操作不当或违章操作;作业人员在拆卸和安装作业时天然气泄漏造成的闪爆;恢复生产流程时的错误操作导致憋压。这些安全风险在不同程度上对作业人员和设备都会造成不同的安全威胁。
  2.2停产、降产影响经济效益
  安全阀在实际使用时,因长期受介质及其压力作用等因素影响,会出现机械故障、密封性等问题。为保证安全阀正常运行,集气站在实际工作中采取离线检测技术,是将生产设备上的安全阀拆卸运输至站场外的固定地点进行校验。离线检测过程会导致集气站停产,在一定程度上影响了天然气的正常生产。直接影响到企业的产量及经济效益。与目前降本增效的方针矛盾尖锐,亟待解决。
  2.3人工劳动强度较大
  从表1的台账中,我们可以看出,一个作业区的安全阀数量基本在666台次,从拆卸到安装,每台次平均耗时在1小时左右。那么一个作业区有20座集气站,对所有集气站的安全阀进行集中校驗将是很大的一项工程。根据往年校验时长来看,一座集气站全部安全阀的拆卸需要6名现场操作人员作业至少在3天左右方可全部拆卸、校验、安装、试压和投用完成。
  3安全阀在线校检的应用
  3.1基本原理
  在线(又称热态)测量或调整安全阀时,如果当外部提供一个向上的附加力,则当介质压力与这个附加力的总和刚刚克服弹簧预紧力时,阀芯同样也会开启,甚至在没有介质作用的离线(又称冷态)条件下,单独由外部附加力克服弹簧预紧力时,阀芯也可开启。
  3.2基本系统和操作方法。
  在线校验系统是有机械夹具、液压动力单元和数据采集处理单元三大部分组成。
  机械夹具:保证对待测安全阀实施夹持定位,为液压动力单元提供施加外力的环境。
  液压动力单元:提供可调节的液压输出和流量,最大输出10MPa,最大提升力为50KN,对比集气站安全阀校验台账可以看出,完全达到了校验范围。
  数据处理单元:它是校验的核心,直接决定系统的可靠性和准确性。
  在控制软件上输入被检测安全阀参数,选择压力传感器测量方式,输入基础压力值;并对数据进行核对,核对无误后点击“在线定压”。此时打开液压单元电源开关,通过显示器图像显示,调整液压单元所需油压值,将换向控制旋钮旋至“提升”位置,使油缸活塞带动被测阀的阀杆向上缓慢移动,听到介质排液的声音后,确定阀已开启。将换向旋钮旋回“复位”位置。得出整定压力及调整高度等参数。反复执行上述步骤,直至整定压力误差不大于“测量允许误差”时,校验结束。
  4安全阀在线校验应用
  4.1无需拆装,提升了校验过程安全性
  相比离线校验技术,在线校验无需拆装安全阀及表2中的安全阀更换流程都不存在,特殊设备管段无需进行管线打开危险作业。因此表2中的15项风险也不存在。极大的提升了安全阀校验过程的安全性
  4.2在线不停机作业,提升了产量及经济效益
  对于石油天然气生产企业,需要设备长时间满负荷运行。每年为了校验安全阀会对压力容器进行停用并校验安全阀,在一定程度上限制了天然气产能的发挥,并造成了一定程度的经济影响。通过在线校验可以避免对天然气集气场所压力容器等设备的停用,有效的避免了因停产、降产带来的经济效益影响。
  4.3降低校验成本
  在线校验技术相比离线校验简化了整个安全阀校验流程,因此,人工成本节约比较明显;另一方面,校验费用每台可节约大约55元左右,每年每个作业区按666台次计算,可节约3.7万元/年左右。
  4.4降低人工劳动强度
  由于在线校验省去了拆卸、运输、回装等系列工作。原来校验一座集气站的安全阀需要6人/次,3天的实际才能完成,现在只需一人进行作业监护,6-8小时即可高质量完成。大幅度降低了操作人员的劳动强度。
  结论
  安全阀校检工作本身存在一定风险,采取有效的控制措施对保证人员安全及经济效益具有重要的意义。在线校检方式过程更为便捷,大幅度降低了人员在现场拆卸校验的安全风险,大量的节省了人力及物力,为相关工作的安全提供更有力的保证。
  参考文献
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