Utilizzo di compressori di azoto per il rivestimento e l'inertizzazione dei serbatoi
Il sistema di inertizzazione controlla una piccola pressione protettiva durante il funzionamento; l'inertizzazione modifica l'atmosfera del serbatoio. Il dimensionamento del compressore deve essere adeguato a entrambi gli aspetti senza compromettere il sistema di sfiato del serbatoio.
Il mantenimento della pressione con azoto e l'inertizzazione del serbatoio sono due funzioni correlate ma distinte. Il mantenimento della pressione con azoto sostituisce il gas quando il liquido viene prelevato o la temperatura varia, mantenendo una piccola pressione positiva che limita l'ingresso di aria. L'inertizzazione o lo spurgo modificano deliberatamente l'atmosfera, spesso prima dell'avvio, della manutenzione o dell'introduzione di materiali sensibili o pericolosi. Il compressore o l'alimentazione di azoto devono essere selezionati in base alla domanda di controllo, ma la fonte di alta pressione viene normalmente regolata prima del serbatoio. Non utilizzare mai la pressione di mandata del compressore come metodo di controllo della pressione del serbatoio. La pressione e il vuoto ammissibili del serbatoio sono determinati dalla sua progettazione e dal sistema di sfiato, mentre la pressione di alimentazione dell'azoto deve solo avere un margine sufficiente per consentire a regolatori, valvole e tubazioni di erogare il flusso richiesto.
Termini di inertizzazione del serbatoio
- rivestimento del serbatoio
- Aggiunta controllata di azoto per mantenere una pressione protettiva nello spazio di vapore al variare del livello del serbatoio, della temperatura o del volume di vapore.
- inertizzazione
- Utilizzo dell'azoto per ridurre la concentrazione di ossigeno o di gas reattivi a un livello di sicurezza o di processo definito.
- ingresso di ossigeno
- L'ingresso di aria attraverso prese d'aria, guarnizioni, portelli, eventi di vuoto o connessioni di processo può compromettere l'atmosfera inerte desiderata.
- pressione della coperta
- La bassa pressione nello spazio di vapore mantenuta dal sistema di controllo dell'inertizzazione è limitata dalla progettazione del serbatoio e dalle impostazioni dello sfiato.
- valvola di controllo
- Il regolatore o la valvola che dosa l'azoto dal sistema di alimentazione al serbatoio in base alla pressione o alla richiesta del processo.
- sistema di ventilazione
- Apparecchiature di sfiato normali e di emergenza che proteggono il serbatoio dalla pressione e dal vuoto, convogliando al contempo i vapori spostati in modo appropriato.
1. Definire se il compito è di inertizzazione, di copertura o entrambi
Per l'inertizzazione, calcolare il fabbisogno di azoto in base al massimo svuotamento del liquido, alla contrazione termica, alla condensazione del vapore (ove pertinente) e alle ipotesi di perdita stabilite dal metodo di progettazione del serbatoio. Il fabbisogno può essere intermittente e molto inferiore a quello di uno spurgo. Per l'inertizzazione, definire il volume del recipiente, le condizioni di ossigeno iniziali e finali, il metodo di spurgo, il comportamento di miscelazione e il tempo di completamento richiesto. Considerare questi elementi come righe separate nell'elenco del carico di azoto.
Il controllo del compressore può prevedere un evento di inertizzazione programmato anziché un inertizzazione continua. Se l'inertizzazione può avvenire anche quando altri utenti sono attivi, è necessario tenere conto di tale concomitanza. In alternativa, per le rare spurgazioni ad alto volume, è possibile utilizzare un serbatoio di accumulo o una fornitura temporanea, in modo che il compressore permanente non sia sovradimensionato rispetto al normale funzionamento del serbatoio.
2. Mantenere l'azoto ad alta pressione a monte del sistema di regolazione.
Un compressore o un booster possono riempire un serbatoio a una pressione idonea alla distribuzione dell'impianto, ma il serbatoio deve ricevere azoto tramite un sistema di regolazione della pressione progettato per il servizio di inertizzazione. Il regolatore o la valvola di controllo devono avere una capacità sufficiente alla pressione di alimentazione minima per soddisfare il flusso massimo in ingresso mantenendo la bassa pressione richiesta nel serbatoio. Una regolazione a due stadi o un controllo locale dedicato possono essere appropriati quando la pressione di alimentazione varia notevolmente.
Non aumentare la pressione di inertizzazione del serbatoio per compensare una linea di azoto sottodimensionata. Misurare la pressione di alimentazione prima e dopo il regolatore durante la richiesta massima. Se la pressione a monte crolla, verificare la capacità del compressore, del serbatoio di accumulo o del collettore. Se la pressione è presente a monte ma non al serbatoio, verificare il dimensionamento del regolatore, la presenza di filtri, di ostruzioni nella linea o la configurazione delle valvole.
Un utile controllo successivo è il sito compressore di azoto per il rivestimento dei serbatoi materiale, soprattutto quando interagiscono pressione, purezza e requisiti di funzionamento continuo. Il controllo incrociato qui è legato ai compressori di n2 utilizzati per l'inertizzazione del rivestimento del serbatoio chimico.
3. Coordinare l'aggiunta di azoto con il sistema di sfiato e aspirazione.
L'immissione di azoto in un serbatoio sposta il vapore che deve fuoriuscire attraverso il percorso di sfiato previsto. Durante una purga con inertizzazione ad alta portata, il flusso di sfiato può essere molto maggiore rispetto a quello durante una normale inertizzazione. Verificare che il sistema di sfiato possa gestire il flusso di purga previsto senza superare la pressione del serbatoio. Allo stesso tempo, il normale svuotamento tramite pompaggio non deve creare il vuoto più velocemente di quanto l'azoto o lo sfiato del vuoto possano reagire.
Verificare le interazioni tra la valvola di inertizzazione, lo sfiato pressione-vuoto, il sistema di recupero vapori, la torcia o il collettore di sfiato e qualsiasi dispositivo di sicurezza. Una maggiore capacità di alimentazione di azoto può creare un nuovo scenario di sovrapressione se una valvola di controllo si blocca in posizione aperta. Lo studio di protezione del serbatoio dovrebbe considerare il massimo flusso di azoto plausibile in ingresso dal sistema regolato.
4. Impedire l'ingresso di ossigeno mantenendo l'intervallo di pressione previsto.
La protezione con azoto funziona solo se la pressione nel serbatoio rimane leggermente positiva rispetto all'atmosfera circostante, entro l'intervallo consentito. Portelli che perdono, portelli di campionamento aperti, guarnizioni danneggiate o eventi di vuoto possono far entrare aria anche in presenza di azoto. Monitorare l'andamento della pressione nel serbatoio e del flusso di azoto. Un flusso di base in aumento può identificare perdite o problemi alle valvole prima che la concentrazione di ossigeno cambi in modo significativo.
Qualora il processo richieda una condizione inerte verificata, utilizzare un metodo di misurazione dell'ossigeno e un punto di campionamento rappresentativi dell'atmosfera del recipiente. Il gas in prossimità dell'ingresso dell'azoto potrebbe apparire accettabile prima che le parti più remote del serbatoio siano completamente svuotate. Il punto finale della purga deve essere definito dalla procedura di sicurezza del processo, non da un numero fisso di minuti di compressione.
5. Dimensionare il compressore e il serbatoio in base all'elenco di carico dell'azoto
Sommare i carichi di inertizzazione sostenuti che possono verificarsi contemporaneamente e identificare separatamente i carichi di inertizzazione transitori. Il compressore deve mantenere le scorte del serbatoio superiori alla domanda sostenuta. Il volume del serbatoio può coprire brevi eventi di flusso elevato tra un'alta e una bassa pressione che lasciano comunque una pressione di ingresso del regolatore adeguata. Utilizzare la pressione assoluta e una base di volume standard coerente per il calcolo dello stoccaggio.
Se la fonte di azoto è un generatore in loco, verificare anche la purezza e la pressione del prodotto alla massima portata di produzione. Un sistema di pressurizzazione non deve portare il generatore al di sotto della sua pressione operativa stabile. Un serbatoio tampone a bassa pressione tra il generatore e il sistema di pressurizzazione può isolare il processo di generazione da improvvise richieste di spurgo del serbatoio.
Per mantenere i team di ingegneria e acquisti sulla stessa base, collegare questo requisito al sito compressore di azoto di grande capacità informazioni. Il controllo incrociato qui è legato ai compressori di n2 utilizzati per l'inertizzazione del serbatoio chimico.
6. Messa in servizio con risposta della valvola e misurazioni della pressione reale del serbatoio
Verificare la normale risposta di inertizzazione mediante un prelievo controllato o una variazione di pressione simulata consentita dalla procedura operativa. Verificare la risposta del regolatore, la pressione del serbatoio, la pressione di alimentazione dell'azoto e il comportamento dello sfiato. Per l'inertizzazione, seguire il piano di spurgo approvato e registrare la concentrazione di ossigeno nei punti di campionamento designati fino al raggiungimento del punto finale.
Verificare cosa accade quando la richiesta si interrompe. La valvola di inertizzazione dovrebbe chiudersi senza sovrapressioni che provochino sfiati non necessari. Controllare eventuali perdite o slittamenti del regolatore. Mantenere un valore di riferimento per il normale flusso di azoto in condizioni stabili del serbatoio; un successivo aumento inspiegabile può indicare perdite d'aria, un malfunzionamento della valvola di controllo, un guasto allo sfiato o una modifica del processo operativo.
Tabella di progettazione per la copertura e l'inertizzazione
| Articolo | Domanda di ingegneria | Segnale di verifica o di decisione |
|---|---|---|
| Definizione del dovere | Si tratta di una routine di routine o di una purga volta a cambiare l'atmosfera? | I singoli casi di carico sono documentati con una concorrenza realistica. |
| Controllo della pressione | Il regolatore è in grado di garantire la portata alla pressione di alimentazione minima? | La pressione del serbatoio rimane entro l'intervallo di tenuta approvato. |
| Coordinamento della ventilazione | Il vapore spostato può fuoriuscire durante il massimo afflusso di azoto? | Gli studi di ventilazione normali e di emergenza includono la fonte di azoto. |
| Condizione inerte | Come si verifica l'esclusione dell'ossigeno? | I criteri di campionamento e di determinazione del punto finale rappresentano l'atmosfera del serbatoio, non solo quella in ingresso. |
| Annotare la motivazione finale nella richiesta di offerta, nel fascicolo di collaudo o nel registro di manutenzione, in modo che un altro ingegnere possa riprodurre la decisione. | ||
Foglio di lavoro per la verifica del progetto
Durante la revisione ingegneristica, mettete in discussione l'ipotesi alla base della "definizione dell'obiettivo di inertizzazione" tracciando il percorso fisico associato al riempimento del serbatoio e all'ingresso di ossigeno. Seguite il percorso del gas, del calore, della forza, del segnale di controllo o della perdita dalla sorgente alla destinazione e identificate ogni componente che può alterare il risultato. Quindi completate la sezione "Elencare le normali operazioni di riempimento e inertizzazione/spurgo come casi di richiesta separati" nel punto in cui la decisione viene effettivamente presa, non in corrispondenza del manometro più comodo. Registrate qualsiasi calo di pressione, differenza di temperatura, ritardo di controllo o riscontro di ispezione che spieghi il comportamento. Questa verifica basata sul percorso impedisce che le misurazioni locali vengano interpretate senza il contesto del sistema.
Rendere utilizzabile la verifica per "Confermare la pressione/vuoto ammissibile del serbatoio e la capacità del sistema di sfiato prima di impostare i controlli dell'azoto" durante una futura indagine sui guasti. Registrare in un unico documento i dati relativi a inertizzazione, pressione del blanket, stato del compressore, stato di richiesta e tempo di osservazione. Collegare tale documento all'intento progettuale "calcolare i casi di richiesta" e annotare quale disegno, manuale, specifica di processo o strumento calibrato ha stabilito l'accettazione. Se la lettura è normale, diventa un riferimento. Se è anomala, documentare l'azione correttiva e ripetere il test nelle stesse condizioni. Registrazioni coerenti riducono la tentazione di compensare un problema inspiegabile aumentando la pressione, la velocità, i limiti di temperatura o impostazioni non correlate.
Verificare la "stabilizzazione della pressione di alimentazione" al confine in cui si manifesta la sua conseguenza. Osservare l'ingresso di ossigeno alla sua origine e alla valvola di controllo sul lato ricevente, quindi completare la procedura "Dimensionamento dei regolatori e delle linee alla pressione di alimentazione minima dell'azoto e al flusso massimo richiesto" mentre il flusso e la pressione rilevanti sono stabili. Registrare un contesto sufficiente per distinguere le normali variazioni di processo dal deterioramento delle apparecchiature. Quando i limiti di accettazione esatti dipendono dal modello selezionato, utilizzare la documentazione aggiornata del produttore o le specifiche di progetto approvate. Non trasferire un valore da un altro compressore solo perché il servizio sembra simile. Una registrazione completa da confine a confine rende la successiva risoluzione dei problemi molto più rapida.
Completare il ciclo di "Calcolo del carico del compressore e del ricevitore in base alla domanda sostenuta più transitori selezionati" documentando causa, risposta e accettazione. Iniziare con "coordinamento del regolatore e dello sfiato", identificare il comportamento previsto della pressione del blanket e scegliere una seconda osservazione relativa al sistema di sfiato che possa confermare la stessa conclusione in modo indipendente. Eseguire il controllo senza bypassare i dispositivi di protezione o superare l'intervallo operativo approvato. Se i due segnali non concordano, verificare la precisione dello strumento, lo stato della valvola, la perdita di pressione, la contaminazione, le perdite o la logica di controllo prima di decidere quale componente necessita di intervento. Una conferma indipendente è preziosa quando l'arresto o la sostituzione sarebbero costosi.
Per un controllo incrociato specifico per l'applicazione, utilizzare il sito compressore di azoto pagina accanto ai dati di lavoro misurati discussi sopra. Il controllo incrociato qui è legato ai compressori di n2 utilizzati per l'inertizzazione del serbatoio chimico.
Trasformare la voce di revisione "impedire l'ingresso di aria" in una fase di accettazione registrata. Identificare dove viene osservata la valvola di controllo, lo stato operativo in quel momento e quale condizione a monte o a valle potrebbe modificare il rivestimento del serbatoio. Registrare lo strumento, il disegno, la scheda tecnica o l'ispezione fisica utilizzati per stabilire la base. Quindi eseguire l'azione "Definire i punti di campionamento dell'ossigeno e i criteri di completamento dell'inertizzazione, ove richiesto" in condizioni ripetibili. Se il risultato è in contrasto con il comportamento previsto, sospendere la successiva decisione di progettazione o manutenzione fino a quando la discrepanza non viene spiegata. Ciò fornisce a un altro ingegnere un contesto sufficiente per riprodurre il controllo senza dover fare affidamento sulla memoria o su un'ipotesi non documentata.
Utilizzare il sistema di sfiato come punto di controllo sul campo, collegato a "Pressione del serbatoio di collaudo, risposta del regolatore, flusso di azoto e comportamento dello sfiato". Annotare la posizione della misurazione o dell'ispezione, lo stato del gas, il carico del compressore, le posizioni delle valvole pertinenti e il documento che definisce l'accettazione. Verificare contemporaneamente l'inertizzazione in modo che un sintomo locale non venga scambiato per un problema dell'intero sistema. Il concetto di "verifica delle condizioni dell'ossigeno" è completo solo quando l'osservazione porta a una decisione chiara: accettare, correggere o inoltrare la segnalazione al fornitore. Ripetere il controllo dopo ogni correzione e conservare i valori prima e dopo insieme al registro di collaudo o manutenzione.
confine di sicurezza e verifica
I sistemi di serbatoi possono contenere atmosfere infiammabili, tossiche, reattive o con carenza di ossigeno. Le operazioni di inertizzazione e protezione devono essere eseguite in conformità con le norme di sicurezza del processo dell'impianto, i limiti di pressione/vuoto del serbatoio, la progettazione delle valvole di sicurezza e di sfiato e la procedura di spurgo approvata. Non collegare mai lo scarico del compressore ad alta pressione direttamente a un serbatoio a bassa pressione senza un sistema di regolazione e protezione contro la sovrapressione progettato. Trattare l'azoto come un asfissiante e controllare la posizione degli scarichi di sfiato.
Lista di controllo dell'azoto nel serbatoio
- Elencare le normali operazioni di inertizzazione e di spurgo come richieste separate.
- Prima di impostare i controlli dell'azoto, verificare la pressione/depressione ammissibile del serbatoio e la capacità del sistema di sfiato.
- Dimensionare i regolatori e le tubazioni in base alla pressione minima di alimentazione dell'azoto e alla portata massima richiesta.
- Calcolare il carico del compressore e del ricevitore in base alla domanda sostenuta più i transitori selezionati.
- Definire, ove necessario, i punti di campionamento dell'ossigeno e i criteri di completamento dell'inertizzazione.
- Analizzare contemporaneamente la pressione del serbatoio di collaudo, la risposta del regolatore, il flusso di azoto e il comportamento dello sfiato.
Domande sulla copertura dei serbatoi
È necessario che il serbatoio immetta azoto ad alta pressione?
Generalmente no. Un impianto può immagazzinare azoto ad alta pressione, ma il serbatoio riceve gas regolato a una pressione compatibile con il sistema di inertizzazione e la progettazione del serbatoio stesso.
Posso dosare l'azoto basandomi solo sul volume del serbatoio?
Non adatto per il riempimento completo. La portata di pompaggio, gli effetti termici, le ipotesi di perdita, il metodo di spurgo, il tempo di completamento e il comportamento dello sfiato influenzano tutti la domanda.
Perché il consumo di azoto è in aumento mentre la produzione rimane invariata?
Verificare portelli e guarnizioni, eventuali perdite del regolatore, il funzionamento dello sfiato, l'andamento della pressione del serbatoio e la configurazione delle valvole di processo. Un consumo maggiore spesso indica una perdita o un'alterazione delle condizioni di controllo, piuttosto che un'inefficienza del compressore.
Principio di alimentazione tramite serbatoio
Utilizzare compressori e serbatoi per creare un apporto stabile di azoto, quindi controllare ciascun serbatoio con regolatori e sfiati di dimensioni adeguate. Separare i calcoli relativi al blanket da quelli relativi all'inertizzazione, proteggere il confine a bassa pressione del serbatoio e verificare le condizioni dell'ossigeno laddove il processo richieda un'atmosfera inerte.
