Compressori di azoto per impianti GNL: applicazioni di spurgo, tenuta e manutenzione

Gli impianti GNL utilizzano azoto per diverse funzioni che non dovrebbero essere raggruppate in un unico carico generico del compressore: tenuta continua o intermittente, spurgo di apparecchiature e tubazioni, inertizzazione per manutenzione, supporto ad analizzatori o strumenti, ove applicabile, e attività di avviamento o arresto. Le apparecchiature criogeniche richiedono un'elevata secchezza poiché l'umidità può congelare nelle sezioni fredde, mentre le aree a rischio di esplosione impongono requisiti specifici per apparecchiature e sistemi di ventilazione non correlati all'infiammabilità dell'azoto. È necessario elaborare un programma di richiesta basato sul tempo per ogni livello di pressione e identificare le funzioni essenziali per il mantenimento di uno stato di sicurezza. Il sistema compressore-serbatoio dovrebbe quindi garantire un'alimentazione stabile, con ridondanza o un sistema di alimentazione di azoto alternativo dimensionato in base alle conseguenze dell'interruzione della funzione critica.

termini di servizio dell'azoto del GNL

spurgo di GNL

L'azoto viene utilizzato per sostituire l'aria, i vapori di idrocarburi o altri gas dalle apparecchiature di processo del GNL, secondo una sequenza di spurgo approvata.

gas di foca

Azoto fornito per una funzione di tenuta o barriera che richiede pressione stabile, pulizia e continuità.

apparecchiature criogeniche

Tubazioni, recipienti, valvole e apparecchiature di processo che operano a temperature molto basse, dove il controllo dell'umidità e della contaminazione può essere fondamentale.

manutenzione inertizzazione

Azoto utilizzato durante le attività di isolamento, degassamento, conservazione o rimessa in servizio associate alla manutenzione.

area pericolosa

Un'area classificata elettricamente, determinata dalla potenziale presenza di gas infiammabili nell'area di processo circostante.

disponibilità

La capacità del sistema di azoto di fornire la pressione, la portata e la qualità richieste quando necessario, anche durante i fermi macchina.

1. Separare i lavori continui dai picchi di fermo macchina e di spurgo

Elencare separatamente le esigenze di tenuta, spurgo, riempimento, manutenzione e avviamento. Registrare pressione, portata, purezza, secchezza, durata e contemporaneità per ciascuna. Uno spurgo a breve termine può avere una portata molto più elevata rispetto a un normale servizio di tenuta, ma dimensionare ogni compressore installato per quel raro picco potrebbe non essere economicamente vantaggioso. L'immagazzinamento, l'alimentazione temporanea o l'utilizzo di macchine a fasi possono coprire i casi eccezionali quando il piano operativo lo consente.

Identificare gli utenti critici la cui assenza potrebbe causare l'arresto di un'unità o compromettere uno stato di sicurezza. Tali utenti definiscono il carico residuo per la ridondanza. Gli utenti non critici che necessitano di manutenzione possono essere disconnessi automaticamente o amministrativamente quando un compressore non è disponibile.

2. Proteggere l'ambiente asciutto laddove l'azoto possa raggiungere i sistemi criogenici

L'umidità che penetra in apparecchiature molto fredde può congelare e ostruire piccoli passaggi o strumenti. Definire il punto di rugiada o i requisiti di umidità al limite della batteria pertinente e verificare l'intero percorso attraverso la generazione, la compressione, i ricevitori e la distribuzione. Evitare l'aria di manutenzione umida o l'esposizione a tubazioni aperte che possono vanificare l'essiccazione a monte.

Dopo lo svuotamento dei refrigeratori e dei ricevitori, è necessario disporre di scarichi funzionanti dove il liquido possa raccogliersi prima che il gas raggiunga gli utenti critici. Se un generatore in loco fornisce prodotto secco, assicurarsi che il booster non introduca contaminanti. Dopo la manutenzione, utilizzare la procedura di asciugatura e spurgo del sito prima di rilasciare il collettore per il servizio criogenico.

Utilizzare il sito compressore di azoto per GNL risorsa come secondo controllo durante la traduzione di questo requisito in una specifica del compressore. Il controllo incrociato qui è legato alla manutenzione delle guarnizioni di spurgo dei compressori di azoto degli impianti GNL.

3. Adattare i livelli di pressione invece di comprimere ogni utente a un massimo

Gli impianti GNL possono avere utenti di spurgo a bassa pressione e utenti di tenuta o trasferimento ad alta pressione. Comprimere tutto l'azoto alla massima pressione e poi regolarne la maggior parte verso il basso aumenta il consumo energetico e le perdite. Mappare la pressione richiesta da ciascun utente, comprese le perdite di distribuzione, e valutare collettori separati o sistemi di sovralimentazione locali laddove ciò riduca il lavoro di compressione totale.

I serbatoi di accumulo possono essere posizionati a livelli di pressione strategici per coprire picchi di breve durata e ritardi di avvio in modalità standby. Calcolare la capacità di accumulo utilizzabile tra le pressioni assolute massime e minime consentite. Verificare che la pressione minima del serbatoio di accumulo fornisca comunque una pressione di ingresso del regolatore sufficiente presso l'utente critico durante il flusso di progetto.

4. Integrare le apparecchiature di compressione con i requisiti per le aree pericolose

Sebbene l'azoto non sia infiammabile, i compressori nelle aree di processo del GNL possono essere circondati da potenziali rilasci di idrocarburi. Motori, azionamenti, riscaldatori, scatole di derivazione, strumenti e quadri elettrici locali devono essere conformi alla classificazione dell'area del sito. I requisiti relativi alla temperatura superficiale e all'involucro devono essere verificati con il disegno di classificazione elettrica e non dedotti unicamente dal servizio del gas.

Convogliare gli sfiati del compressore, le perdite delle guarnizioni, gli scarichi e le valvole di sicurezza in posizioni approvate. Uno sfiato di azoto può causare carenza di ossigeno, mentre un collegamento esposto al riflusso di processo potrebbe trasportare idrocarburi. Le procedure di prevenzione, isolamento e scarico del riflusso devono essere valutate sia in condizioni normali che anomale di funzionamento della valvola.

5. Progettare la ridondanza attorno al tempo di stato sicuro

Definire per quanto tempo la tenuta critica o il servizio di spurgo possono tollerare il decadimento di pressione dopo l'arresto di un compressore in funzione. Le scorte del ricevitore possono consentire l'avvio di una macchina di riserva, ma il servizio continuativo richiede capacità alternative. Verificare l'alimentazione, il raffreddamento, la fonte di aspirazione e i controlli comuni in modo che due gruppi di compressori non si guastino a causa di un'interruzione di corrente.

Qualora il piano di emergenza preveda una fornitura alternativa di gas sfuso o in bombole, verificare la pressione di connessione, la capacità del regolatore, la purezza, il grado di umidità e la logica di commutazione. Una fonte di riserva che non sia in grado di soddisfare gli stessi requisiti di pressione o umidità non deve essere considerata valida senza una limitazione operativa documentata.

Prima di congelare la scelta dell'attrezzatura, confrontare questo compito con quello del sito compressore di azoto di grande capacità intervallo e confermare che venga utilizzata la stessa base di pressione. Il controllo incrociato qui è legato alla manutenzione delle guarnizioni di spurgo dei compressori di azoto degli impianti GNL.

6. Messa in servizio delle modalità operative normale e di manutenzione.

Eseguire il normale caso di domanda critica e monitorare l'andamento della pressione di aspirazione, dello stato del compressore, della pressione del serbatoio, della pressione del collettore, degli indicatori di secchezza o qualità e della pressione utente. Quindi simulare il passaggio di alimentazione di riserva approvato. Verificare che il calo di pressione e il successivo recupero rimangano accettabili e che le valvole di ritegno impediscano il riflusso.

Per le configurazioni di fermo impianto, verificare i collegamenti temporanei, i collettori di spurgo e i percorsi di sfiato prima che siano necessari. L'azoto per la manutenzione spesso utilizza tubi flessibili e configurazioni di valvole diverse rispetto al normale funzionamento; trattarli come limiti di pressione progettati riduce le connessioni improvvisate dell'ultimo minuto durante le fermate.

Tabella di applicazione del GNL

Foglio di lavoro per la verifica del progetto

Utilizzare lo spurgo del GNL come punto di controllo sul campo, legato al principio di "separare i carichi normali di tenuta/spurgo dalle esigenze di fermo impianto e avviamento". 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 anche le apparecchiature criogeniche, in modo che un sintomo locale non venga scambiato per un problema dell'intero sistema. Il concetto di "separazione tra attività normali e di manutenzione" è completo solo quando l'osservazione porta a una decisione chiara: accettare, correggere o segnalare al fornitore. Ripetere il controllo dopo ogni correzione e conservare i valori prima e dopo insieme alla documentazione di collaudo o manutenzione.

Verificare i “livelli di pressione definiti” creando una condizione controllata in cui il gas di tenuta e l'inertizzazione di manutenzione possano essere interpretati congiuntamente. Stabilizzare il sistema, annotare pressione, temperatura, portata o stato della macchina, a seconda dei casi, e utilizzare strumenti calibrati o ispezioni dirette nei punti indicati. Eseguire la procedura “Definire pressione, portata, purezza e secchezza per ciascun utente critico di azoto GNL” e registrare sia la risposta prevista che quella osservata. Se è richiesto un limite specifico per il modello, ricavarlo dalla documentazione del compressore, del serbatoio, della tubazione, del generatore o del processo selezionato, anziché inserire un valore generico. La documentazione deve dimostrare perché la decisione finale è tecnicamente giustificabile.

Prima di chiudere l'ordine di lavoro, assicurarsi che l'operazione "Verificare i livelli di pressione e lo stoccaggio prima di scegliere la pressione di scarico del compressore" sia tracciabile tramite documentazione. Per le apparecchiature criogeniche, registrare il punto di riferimento e l'unità o la condizione fisica; per le aree a rischio di esplosione, registrare il punto di confronto che conferma il corretto funzionamento del sistema. Collegare entrambe le osservazioni all'operazione "proteggere la secchezza del gas" e al carico effettivo o alla modalità operativa. Un valore senza indicazione di posizione e stato è difficile da riutilizzare in seguito. Qualora il controllo riveli una discrepanza, correggere la restrizione, lo stato di controllo, la condizione del componente o l'ipotesi di progettazione che l'ha causata, quindi ripetere la stessa osservazione in modo che la riparazione sia dimostrata e non ipotizzata.

Considerate l'azione "Coordinamento delle apparecchiature per aree pericolose" come un piccolo esperimento di collaudo. Definite lo stato iniziale, osservate l'inertizzazione per manutenzione, modificate solo la variabile necessaria per il test approvato e monitorate la risposta in tempo reale. L'azione "Controllo delle apparecchiature per aree pericolose, degli sfiati, della protezione contro il riflusso e dell'isolamento" dovrebbe registrare la condizione iniziale, l'intervento, la condizione finale e qualsiasi allarme o risposta di controllo. Questo è utile quando diversi componenti possono generare lo stesso sintomo. Modificando un fattore alla volta e mantenendo il compressore entro i limiti approvati, il team può distinguere la causa dalla coincidenza ed evitare di sostituire componenti hardware non responsabili.

Questa decisione può anche essere verificata incrociando i dati del sito compressore di azoto senza olio informazioni prima del rilascio della scheda tecnica del progetto. Il controllo incrociato qui è legato alla manutenzione delle guarnizioni di spurgo dei compressori di azoto degli impianti GNL.

Per garantire l'affidabilità a lungo termine, collegare "Calcolare il tempo di percorrenza e fornire un'alimentazione di riserva o alternativa testata" a una linea di base per l'area a rischio. Registrare tale linea di base quando l'impianto è pulito, stabile e noto per essere in buono stato, quindi includere lo spurgo di GNL e il carico operativo in modo che le letture successive possano essere normalizzate. Il concetto di revisione "pianificazione della ridondanza" dovrebbe avere un trigger definito per l'indagine anche quando il valore assoluto non ha raggiunto un livello di allarme. Una deviazione graduale da una linea di base riproducibile spesso fornisce un preavviso maggiore rispetto a una singola lettura isolata. Se la configurazione del processo cambia, creare una nuova linea di base documentata invece di confrontare stati operativi diversi.

Durante la revisione ingegneristica, mettete in discussione l'ipotesi alla base della "verifica dei percorsi di sfiato e spurgo" tracciando il percorso fisico associato alla disponibilità e alla tenuta del gas. 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 "Messa in servizio delle configurazioni normali, di cambio e di manutenzione programmata" 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. Questo controllo basato sul percorso impedisce che le misurazioni locali vengano interpretate senza il contesto del sistema.

confine di sicurezza e verifica

Gli impianti GNL possono contenere grandi quantità di gas infiammabili e presentare rischi criogenici. Le operazioni con azoto devono essere eseguite nel rispetto delle procedure di sicurezza di processo, delle norme per le aree pericolose, delle procedure di isolamento, di spurgo e di gestione degli spazi confinati dell'impianto. L'azoto può sostituire l'ossigeno. Non utilizzare mai la pressione di scarico del compressore come sostituto della regolazione di processo e non collegare apparecchiature di spurgo temporanee senza una pressione nominale verificata, un sistema di fissaggio adeguato e un percorso di sfiato approvato.

Lista di controllo dell'azoto nel GNL

1. Separare i carichi normali di tenuta/spurgo dalla domanda di fermo impianto e di avviamento.
2. Definire pressione, portata, purezza e secchezza per ciascun utilizzatore critico di azoto GNL.
3. Prima di scegliere la pressione di mandata del compressore, è necessario valutare i livelli di pressione e le opzioni di stoccaggio.
4. Verificare le apparecchiature per aree a rischio di esplosione, le prese d'aria, i dispositivi di protezione contro il riflusso e l'isolamento.
5. Calcolare il tempo di percorrenza e fornire un'alimentazione di riserva collaudata o alternativa.
6. Messa in servizio delle configurazioni normali, di cambio formato e di manutenzione programmata.

domande sull'azoto del GNL

principio di fornitura di GNL

Per gli impianti GNL, separare le funzioni relative all'azoto in base a tempo, pressione, secchezza e criticità. Utilizzare compressori e serbatoi per una fornitura normale stabile, progettare interfacce per aree pericolose e sfiati e verificare il percorso di riserva necessario per preservare le funzioni critiche di spurgo o tenuta.