Здравствуйте!

В ФНП "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" есть пункт 4.3.2, который гласит: "В аппаратах, в том числе в ректификационных колоннах, работающих под разряжением, в которых обращаются вещества, способные образовывать с кислородом воздуха взрывоопасные смеси, предусматривается контроль за содержанием кислорода в парогазовой фазе".

Технолог дал задание КиПовцу предусмотреть контроль концентрации кислорода в колонне после испарителя сырья на мини-НПЗ. Не можем найти датчик для установки в корпусе колонны, ничего подобного, кроме датчиков кислорода для двигателей внутреннего сгорания в интернете нет.

Знакомый технолог на НПЗ, говорит, что был на многих НПЗ и нигде такого контроля не видел. Более того ГИП, бывший технолог, проектного отдела, завода по производству технологического оборудования для НПЗ, занимающийся не один год подготовкой проектной и рабочей документации на различные НПЗ, проходившей различные экспертизы, говорит что они тоже такого не предусматривали никогда. На приведенный мной пункт правил лишь пожимает плечами.

Таким образом приходится обратиться к знающим людям форума, существуют ли такие датчики для промышленного применения, кто их производит?

Прибор существует, широко используется на установках с вакуумным блоком разделения нефтяных остатков. Пример с АВТ-6 схема, описание.

Приборы подобного типа очень широко применяются в нефтепереработке и нефтехимии. Везде, где есть вакуум и взрывоопасные газы в большом (критерий определяется расчетом) количестве такие приборы обязательны. Дополнительно часто по результатам расчетов их увязывают с работой автоматики ПАЗ по подаче инертного газа в аппараты под вакуумом.

Не КИПовец, поэтому с производителями не помогу. Но их производили и производят еще со времен глубокого совка.

У Йокогавы помнится был датчик кислорода для вакуумных колонн

Место установки - шлемовый трубопровод к эжектрору

Этот пункт правил давненько есть - еще с ОПВ-88

Но как у нас везде наличие требование не означает его выполнение

Спасибо большое! Почитаем, разберемся.

В приведенной Вами таблице уставка датчика 2 %. Откуда взята эта цифра? Из какаго нормативного документа, подскажите пожалуйста? У меня есть цифра 6%, но она из неподходящего источника - инструкция по зачистке резервуаров от нефтепродуктов, при таком объемном содержании кислорода среда считается пожаровзрывобезопасной: "В целях флегматизации паровоздушной среды до пожаровзрывобезопасного состояния необходимо довести содержание кислорода (О2) в резервуаре не более, чем 5-6 %.". В ПБ 09-563-03, ФНП "Общие...", ВНТП 81-85, ВУПП-88 ничего нет по этому поводу.

ПБ 09-540-13
"4.2.1. Технологические процессы разделения химических продуктов (горючих или их смесей с негорючими) должны проводиться вне области взрываемости (вне интервала концентраций между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени). При этом предусматриваются меры, предотвращающие образование взрывоопасных смесей на всех стадиях процесса. Степень разделения сред и меры взрывобезопасности определяются при разработке технологического процесса и устанавливаются в технологическом регламенте на производство продукции."

Концентрационные пределы взрываемости (концентрационные пределы распространения пламени) - это очень сложный и неоднозначный вопрос. Именно поэтому этот вопрос решает разработчик процесса, а не проектировщик (см. выделенное жирным).

Мы используем собственную методику. Сразу скажу, что она не является абсолютно верной и соответствует не всем правилам.
1. Считаем НКПР (НКПВ) по методике ВНИИПО (см. "Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов. ВНИИПО 2002")
2. Берем запас 50% (НКВП*0,5)

Но это не универсальный способ. Нормы техрежима, уставку сигнализации и блокировки определяет специалист (разработчик техпроцесса), а не проектировщик. Это принципиально разные стадии инвестирования. Обращаю внимание, что концентрация окислителя (О2) в смесь взрывоопасное вещество - окислитель, - это есть "критический параметр" по ПБ 09-540-13.

ПБ 09-540-13
"3.3. Для каждого технологического процесса определяется совокупность критических значений параметров. Допустимый диапазон изменения параметров устанавливается с учетом характеристик технологического процесса. Технические характеристики системы управления и ПАЗ должны соответствовать скорости изменения значений параметров процесса в требуемом диапазоне (класс точности приборов, инерционность систем измерения, диапазон измерения)."

Критические параметры - это очень дорогой термин. К их контролю предъявляются очень жесткие (и дорогие) требования. Например 100% резервирование всех контуров блокировок и запрет регулирования от контуров блокировок. На практике это выливается когда 1 параметр, например давление измеряют одновременно 4 (четыре) датчика с полностью раздельными и независимыми отборами давления, кабелями, коробками, вводами в контроллер и даже с независимыми контроллерами с тройным (!) резервированием электропитания.

Для расчета минимальной взрывоопасной концентрации кислорода по методике, которую вы указали, нужно знать химический состав горючего вещества. В нашем случае это, например, прямогонная низкооктановая бензиновая фракция с температурой перегонки 35-160 °С, при том что заказчик еще сам толком не знает какое сырье у него будет. Он хочет перегонять все от отработанных масел до газового конденсата. Как в таких условиях можно что-то посчитать. Если вы понимаете о каком объекте идет речь, то понимаете что в данном случае разработка технологического процесса, технологический регламент на производство продукции - это просто пустые звуки. Этого ничего нет и никогда там не будет. Потому что уровень совсем не тот. Процессом управляет "инвестор" с нанятым технологом, этаким тертым калачом, который кашу из топора сварит. Но вот без проекта они все-таки варить не хотят. Вот и делается проект с перестраховкой на каждом шагу. Делается по пунктам норм и по тому что осилит заказчик, по возможности. А поскольку наши нормы практически не учитывают существование каких-то там мини-НПЗ, то за основу берутся все те же нормы, эпохи планового хозяйства. Вот и хотим указать уставку по кислороду, опираясь только на нормативную документацию.

Зачем тертый калач-технолог хочет перегонять бензиновую фракцию под вакуумом?

Перегонка не под вакуумом, а при атмосферном или небольшом избыточном давлении (до 0,07 МПа). Однако в колонной части накопительной (кубовой) емкости установлен конденсатор, при прекращении подачи сырья, погасании факела и уменьшении интенсивности испарения, словом при отклонении режима работы от нормального, возможен подсос воздуха в установку, по крайней мере исключать его нельзя, оборудование установки мягко говоря не сертифицировано. Кроме того в кубовой части имеется предохранительный клапан по вакууму, при его срабатывании в установку опять-таки попадает воздух. На этот случай предусмотрена ручная подача азота. Уровень автоматизации минимальный, но достаточный для обеспечения требований промышленной безопасности для блока III категории (Q>10). Т. е. режим управление установкой практически ручной, автоматизирована горелка, подача сырья на установку и внутри нее регулируется клапанами автоматически, насосы насосной станции без частотного регулирования. Все максимально бюджетно, но безопасность превыше всего, вот и с датчиком решили подстраховаться.

понятно, спасибо. лично мне кажется датчик кислорода ненужнум - лучше уж датчик вакуума предусмотреть.

а по нижним концентрационным пределам, думаю, можно воспользоваться разными справочниками: Корольченко там

Спасибо, посмотрю

Лихо проектируете. Не хотел бы я работать на такой установке.

А почему предохранительный клапан по вакууму подает в колонну воздух, а не азот? Ведь достаточно к штуцеру клапана подвести трубу с азотом. Делов то - на 3 копейки. Зачем сразу воздух?

Эх. Даже комментировать не хочу.

Лихо. Очень лихо. Молодцы. По нашему проектируете. По-русски.

Еще раз прочитал ветку и вот что подумалось. Думается камрад Shvet не совсем точен, что используется НКПВ. Кислород в процессе - это уже содержание горючих веществ более ВКПВ, а там уже пределы большие, что 6% кислорода, что 2% (если газ не водород). По показателю НКПЫ есть еще ГОСТ Р 52136 п.225 приложения

Прерыватель вакуума ставить на воздух решение действительно некорректное, мягко говоря. Азотом или топливным газом разрушать вакуум нужно

Не выдерживает критики.

Сценарий:
1. Нормальное состояние техрежима. Давление в сосуде избыточное, кислорода нет, есть только углеводороды
2. Авария, давление падает ниже атмосферного, появляется подсос или открывается прерыватель вакуума.
3. В сосуд начинает поступать воздух. Концентрация О2 начинает повышаться от 0 к НКПВ. В этот момент внутри возможен пожар.
4. Воздуха поступает все больше и больше, концентрация О2 превышает НКПВ и начинает приближаться к ВКПВ. Именно в этот момент внутри возможен взрыв.
5. Воздуха поступает очень много, концентрация О2 превышает ВКПВ и начинает приближаться к 100%. Именно в этот момент внутри возможен пожар.

По Вашей логике авария начинается наоборот со 100% О2 в сосуде и движется в сторону 0% О2 через ВКПВ и НКПВ. Но откуда О2 в сосуде до аварии?

Из недавнего опыта.
На заводе в соседнем цеху реакторы каталитического окисления пропилен+аммиак в нитрилы кислородом воздуха. 3 параллельные системы реакторов. Одну из систем остановили на ППР. Продули реактор азотом. Спешили, поэтому время продувки не выдерживали, а продули "на отлюбись". Мол за смену (8 часов) должно быть все ОК. Вскрыли люки реактора (объем хз, примерно кубов 200). Самопроизвольное возгорание остаточного пропилена, неконтролируемое выгорание остатков пропилен+аммиак в реакторе, подсос воздуха через открытые люки, тяга через открытые люки по ходу движения продуктов реакции далее в конденсаторы. Закрывать люки побоялись, чтобы не взорвать реактор изнутри, ждали пока выгорит. Реактор выгорел. Реактор выдержал (рабочая температура в реакторе ~500 °С), не выдержали конденсаторы дальше по технологической цепочке. Первый по ходу движения кожухотрубчатый конденсатор "выело" пламенем, металл расплавился и его "вынесло" в следующий по ходу конденсатор . Следующий конденсатор тоже частично "выело", оставшуюся часть наглухо "забило" расплавленным металлом из предыдущего конденсатора. Вся система изготовлена или из н/ж стали (12Х18Н10Т, 12Х18Н10Т3М) или из легированной жаропрочной стали.

Ну почему же? Смотрите:
НКПВ - доля горючего вещества в воздухе. То есть внутри аппаратуры при нормальном протекании процесса доля горючего вещества в воздухе составляет 100%. Иными словами воздуха нет. И тогда Ваши сценарии корректно написать так:

Сценарий:
1. Нормальное состояние техрежима. Давление в сосуде избыточное, кислорода нет, есть только углеводороды с концентрацией 100%
2. Авария, давление падает ниже атмосферного, появляется подсос или открывается прерыватель вакуума.
3. В сосуд начинает поступать воздух. Концентрация горючего начинает понижаться от 100% к ВКПВ. В этот момент внутри возможен пожар.
4. Воздуха поступает все больше и больше, концентрация горючего становится ниже ВКПВ и начинает приближаться к НКПВ. Именно в этот момент внутри возможен взрыв.
5. Воздуха поступает очень много, концентрация горючего становится ниже НКПВ и начинает приближаться к 0%. В этот момент внутри возможен пожар.

То есть я тем постом хотел сказать, что концентрации горючего и воздуха вместе составляют 100 и чем больше концентрация горючего, тем ниже концентрация кислорода. То есть если для нафты по ГОСТ Р 52136 ВКПВ составляет 6%, тогда концентрация кислорода при этом будет около 18.8%.

Возможно в своем посте Вы имели в виду МВСК и именно на это я указал

Я понимаю вашу иронию, более того воспринимаю ее как должное, потому что я сам не в восторге от такого рода объектов. Но тем не менее он есть -объект, конкретный объект, конкретный заказчик и надо работать с тем что есть, или работать будут другие, их я знаю, и знаю что вникать в эти тонкости они бы вообще не стали, а с теми кто станут не будет работать заказчик, потому что у него нет столько денег. А в наших условиях играть в разборчивую невесту, как-то не приходится. Так что ваша ирония не совсем уместна в данной ситуации. И вы как человек умный прекрасно понимаете что корень зла не в проектировщиках и не в заказчиках, но это уже тема не этого форума.

По теме: у нас предусмотрена автоматическая подача азота с давления 0,15 МПа в установку (две точки ввода) по сигналу датчика давления (при достижении ваккума 10 кПа), что удовлетворяет п. 4.3.2 ФНП.
Прерыватель вакуума механический, принцип действия как у обычного предохранительного пружинного клапана, только в обратную сторону. Если можно в двух словах, как вы представляете реализовать подачу азота через такой клапан (просто я рассматривал и этот вариант).

По поводу НКПР, ВКПР вы рассматриваете их как концентрацию кислорода в горючей смеси, так я понял из вашего поста. Однако НКПР, ВКПР как заметил T-Rex, это объемная концентрация паров вещества в воздухе. Учитывая что объем установки 11 м 3, при снижении давления от 0,07 МПа до вакуума 10 кПа, и температуры от 45 град. до 22 град (это самый неблагоприятный вариант) объем воздуха, поступившего через клапан составит около 1 м3, и концентрация паров нефтепродуктов станет около 85-90 % по объему. Возникновение взрыва при такой концентрации паров н/п в паро-воздушной смеси невозможно, даже при наличии искрового разряда достаточной мощности. Что удовлетворяет п. 4.2.1 ФНП.
Так что все не так драматично.

У Yokogawa нашел только парамагнитный анализатор кислорода MG8, но для него еще нужно предусмотреть баллоны с поверочными газами. Следить за их наличием, где-то хранить и т.д. никто не будет с этим возиться. Кроме того дилер не готов предоставить копии разрешительной документации на прибор без договора поставки. Пока остановились на газоанализаторе/сигнализаторе "МАК-2000"/"МАК-2000-UMS" предназначеном для непрерывного контроля и регистрации (мониторинга) изменения концентрации CО, О2, NO, NO2, SO2 (для "МАК-2000") и CО, О2, СО2, СН4, NO, NO2, NH3, SO2, H2, SF6 (для "МАК-2000-UMS") в дымовых/отходящих газах котлов, печей и др. топливосжигающих установок; технологических газовых средах промышленных установок.
ГОСТ Р 52136-2003 не действует.

Это вопрос выбора. Для меня это категории рабочей этики и самоуважения. В похожей ситуации я поменял работу. Поэтому Вашу позицию принять не могу.

Оффтоп
Как человек, поработавший и на производстве, и в проектировании, считаю, что имею право судить себя и (немного) других.
Вы когда-нибудь видели, как с живого человека слезает кожа? Болтается как майка. Тогда термический ожог паром усугубился химическим ожогом кислой неорганической солью. Человек стоит под холодным душем в одежде, а когда пытается отойти, чтобы мы отвезли его в больницу, то начинает кричать от боли и возвращается обратно под холодную воду. Умом понимает, что надо срочно ехать к врачу, в отойти не может.
Вы знали, что когда человек без сознания, то его мышцы расслабляются? На практике это означает, что когда делаешь непрямой массаж сердца, то мышечный корсет расслаблен (межреберные мышцы). Как следствие очень быстро ломаешь ребра. Глухой такой звук. А знали, что после смерти (условной, потому как четкой границы нет), мышцы кишечника расслабляются и содержимое кишечника и мочевого пузыря высвобождается? Что установить факт смерти может только врач, и что непрямой массаж сердца и искусственную вентиляцию легких делают до прибытия врача, даже если по всем показателям человек мертв (дыхание отс., сердцебиение отс., синие пятна прис.)?
С дежурным (выходной же) прокурором когда-нибудь общались? Организуешь ему рабочее место, кабинет какой-нибудь. И всех участников событий по одному. На долгий разговор, потом протоколирование.
А ходили в ОБЭП (бывший ОБХСС)? "Почему Ваш работник протабелирован как отработавший смены, когда он находился за пределами страны? Вот документы о пересечении границы, вот табели, вот Ваша подпись?"
Мастеру в соседнем цехе дали 5 лет строго режима с конфискацией, за то что подписал акты списания запчастей, которые на самом деле украли. Он просто был членом комиссии по списанию. Это когда тебе механик с кладовщицей в конце месяца приносят толстенную пачку актов (каждый свою пачку) на списание 1000 и 1 детали, которые за месяц успели поменять в цеху. И ты один из 5 членов комиссии, которые подтверждают, что детали были установлены в оборудование, а старые сданы в металлолом. И 5 лет строго режима.
А ежемесячное снятие натурных остатков? Когда подписываешь акты, в которых числится переходящим остатком 4 объема сырьевых емкостей. Подписываешь 1 месяц 2 цены своей квартиры, 2 месяц 3 цены квартиры, 3 месяц 4 цены квартиры. Потом снова 3 квартиры. Вроде полегче. Потом через полгода остатки в 0 выводишь и в ближайшие выходные в г#но. Чтобы отпустило. Чтобы снова спать смог. А то в час ночи встаешь и 200 грамм. Только так уснуть можешь. Некоторые успокоительные пили. 3 раза в день, как в инструкции по применению. Говорили, что если на травах, то не вредно. Потом все по новой. Снова 1 цена квартиры и т.д.



Блин, ошибся. Прошу прощения. Спасибо за замечание.


ПодвОдите к штуцеру прерывателя вакуума азот или природный газ, секущие задвижки пломбируете/закрываете на замок в открытом положении. Мы в таких случаях стараемся в ведомость включать арматуру с проушинами для замка или пломбы. Пример.
Дополнительно расчетом необходимо подтвердить, что пропускной способности сети азота/газа хватает, чтобы не было падения давления. В противном случае ставят ресиверы.



Рассматриваете сосуд (колонну) как идеальный смеситель. Т.е. условно принимаете, что сразу после поступления возудха в сосуд он будет полностью смешиваться с углеводородами до равновесной концентрации. Но ведь это не так. Воздух после прерывателя вакуума будет поступать фронтом. По фронту движения воздуха концентрация будет меняться от 100% воздуха до 100% УВ. Вы смешиваете 2 принципиально разных процесса:
- сосуды, работающие под вакуумом или с подачей окислителя (например воздуха), в которых всегда уже есть смесь окислитель/УВ
- сосуды, работающие под избыточным давлением, в которых возможно попадание окисителя (воздуха) при нарушении техрежима, в которых смеси при нормальной техрежиме нет

В первом случае соотношение окислитель/УВ будет менять постепенно. Во втором случае соотношение окислитель/УВ будет меняться скачкообразно независимо сколько вы подадите воздуха в сосуд. Вы все равно "попадете" внутрь области взрываемости. Просто во взрыве будет задействован не весь воздух, поступивший в сосуд, а только его часть по фронту внутри области взрываемости.

Просто подвести к прерывателю вакуума азот возможно не получится - у некоторых вообще нет патрубка, просто отверстия. И потом, по достаточном давлении азота он сможет открывать прерыватель даже без вакуума в аппаратуре. Думаю, что либо нужно ставить импульсный ПК, либо редуктор перед прерывателем с нужным Kvs

Приятно иметь возможность пообщаться с таким опытным и грамотным человеком.
То что вы рассказали я знаю, но в теории, практики такой нет. Да и субъект РФ, в котором я работаю имеет не так много производств, где возможны такие вещи. Да и не было у нас таких последствий инцидентов, по крайней мере за десять лет работы в промышленной безопасности, не слышал и не читал, что бы такие страшные вещи имели место. Смертельные случае были при взрыве резервуаров для нефтепродуктов, пожары были. Я не присутствовал, не коснулось слава Богу, пока.
К чему вы только все эти ужасы рассказываете? Запугать? Зачем? Ну давайте мы все бросим и пойдем шорты на базаре продавать, зато безопасно. Я знаю что значит когда нечем кормить семью, поэтому пугаюсь не легко.
Я не давал повода обвинить меня в безответственном отношении к профессии ни вам, ни, за десять лет работы со множеством разных людей, разных должностей и соц. положения такого не было ни разу. При выполненных 78 проектах и не знаю каком количестве экспертиз тех. устройств, не считал, по крайней мере пять лет я отлазил как обезьяна по трубопроводам и резервуарам, различному технологическому оборудованию, как правило работающему под давлением и с высокой температурой, с приборами, рулетками, УШСами, штангенциркулями, планшетами и карандашами. Так, что цену ошибки осознаю, если вы к этому.

Что касается смены работы, права судить, все очень индивидуально, прошу вообще не затрагивать не относящиеся к теме философские вопросы, поскольку они тут не к месту, а на провокации подобного рода у меня поверьте есть чем ответить, но я тут не за этим.

Вернемся к нашим баранам.
Я посмотрел вашу ссылку, способы пломбирования трубопроводной арматуры инженеру знать вовсе не обязательно. Я не пойму вот чего: "Подводите к штуцеру прерывателя вакуума азот или природный газ, секущие задвижки пломбируете/закрываете на замок в открытом положении. Мы в таких случаях стараемся в ведомость включать арматуру с проушинами для замка или пломбы. Пример. Дополнительно расчетом необходимо подтвердить, что пропускной способности сети азота/газа хватает, чтобы не было падения давления. В противном случае ставят ресиверы."
Прерыватель вакуума настроен на 10 кПа, в сосуде не более 0,07 МПа, в трубопроводе азота 0,15МПа. Таким образом для принудительно открытия клапана достаточно более 0,071 МПа в трубопроводе азота. А там 0,15 МПа, следовательно азот всегда поступает в сосуд, в том числе и в нормальном режиме. Зачем. Так? Или я ошибаюсь где-то? Поэтому азот подвели в другой точке и автоматизировали его подачу по сигналу датчика давления. Что удовлетворяет требованиям промышленной безопасности.
Знал, что вы это скажете: "Рассматриваете сосуд (колонну) как идеальный смеситель". Я разрабатываю рабочие чертежи, я не моделирую процесс, тем более такой сложный, этим занимаются исследовательские институты, и их "доценты с кандидатами", а я выполняю требования нормативной документации, в том виде в котором они изложены, на основании как раз произведенных исследований и многолетнего опыта эксплуатации промышленных объектов. В п. 3.6 ФНП написано: "Управление системами подачи инертных газов и флегматизирую-
щих добавок осуществляется дистанционно (вручную или автоматически) в зависимости от особенностей проведения технологического процесса. Для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категориий взрывоопасности, предусматривается автоматическое управление подачей инертных сред; для производств с технологическими блоками III категории — управление дистанционное, неавтоматическое, а при QВ ≤10 допускается ручное управление." и в. п. 4.3.2 "В аппаратах, в том числе в ректификационных колоннах, работающих под разрежением, в которых обращаются вещества, способные образовывать с кислородом воздуха взрывоопасные смеси, предусматривается контроль за содержанием кислорода в парогазовой фазе. Средства и методы контроля за содержанием кислорода в парогазовой фазе определяются разработчиком проекта. При падении разрежения в системе ниже регламентированных значений следует предусматривать автоматическую подачу азота в систему и впоследствии аварийную остановку технологического процесса по заданной программе, предусмотренной в системе ПАЗ." - автоматическую подачу азота предусмотрели, опять таки по всем правилам, с манометром на вводе, обратным клапаном, трубопроводы проложили в максимально безопасной зоне. Что не так?
Я вот только думаю, что п. 4.3.2 написан, как раз для случая, который вы указали: "сосуды, работающие под вакуумом или с подачей окислителя (например воздуха), в которых всегда уже есть смесь окислитель/УВ". А у нас окислитель возможен только при отклонении от рабочего режима, т. е. при инциденте. Возможно я перестраховался с контролем кислорода внутри аппарата?


Вот-вот, я о том же. Вы едва меня опередили)

Прерыватель вакуума (далее клапан) приложил. Применили тот, что из нержавеющей стали. Да ответного штуцера для внешнего присоединения к трубопроводу азота там нет. Но это решаемо, т. к. габариты клапана миниатюрны, можно было бы приварить к корпусу аппарата патрубок с таким DN, что клапан оказался бы внутри, патрубок через фланец и переход соединить с нашим азотопроводом DN25. Но от этой идеи решено было отказаться, как раз потому, что по расчету получается, что клапан будет всегда открыт. Да и к аппарату, что либо приваривать не хотелось бы.

ОК, согласен что написал лишнее.


Просто комментарий, не с целью продолжить дискуссию.
На моем опыте до огласки доводят 1 случай из 6-8. 2 единственных раза, когда дошло до составления актов Н-1, закончились смертью в реанимации. Тогда их просто было физически не возможно скрыть, т.к. они прошли по бюрократическим каналам Минздрава.


Даже если бы действовал, то:
"Концентрационные пределы распространения пламени (НКПР и НКПВ) некоторых горючих газов и паров представлены в таблице А.1 только для выполнения испытаний в соответствии с настоящим стандартом."


Мы используем немного разную терминологию. Вы и Т-rex подразумеваете под прерывателем вакуума (ПВ) только предохранительный пружинный клапан (п. 5.7.8), как разновидность предохранительного клапана прямого действия (п. 5.7.9). Термины по ГОСТ 24856-2014. Я подразумеваю под ПВ любое устройство для поддержания давления атмосферным и выше, и в т.ч. как указывал T-rex с управляющим импульсным клапаном (п. 5.7.20).

Для компенсации колебания противодавления может быть использовано 2 варианта:
1. ПВ прямого действия
Со стороны переменного давления может быть установлена мембрана или предохранительный клапан с деформирующейся шпилькой (ПКДШ) (пример). В обоих случаях для исключения влияния колебания давления азота пространство между ППК и мембраной/ПКДШ находится под постоянным давлением с контрольным манометром. Пример для подводящего трубопровода ППК, но полностью аналогичное решение и для ПВ.
Как результат срабатывание происходит в 2 этапа:
- сначала открывается ППК и давление в промежуточной камере и сосуде выравнивается
- только потом разность давлений по мембране/ПКДШ превышает давление разрыва/открытия и устройств разрушается/открывается.

Вы сами понимаете, что применимость такого варианта ограничена конкретными значениями давления азота и вакуума. Применимость определяется расчетом перепадов давлений по ППК и мембране/ПКДШ. Для примера я дофантазирую Ваши параметры:
- давление в защищаемом сосуде от 90 до 170 кПаа
- давление азота от 200 до 300 кПаа
Выбираем давление в камере 150 кПаа.
Значит ППК должен оставаться герметичным при перепаде давления по седлу от +60 до -20 кПа. ППК должен открыться при перепаде давления по седлу >+60 кПа (я применял пружинные ПК для перепадов 70 кПа).
Значит мембрана/ПКДШ должен оставаться герметичной при перепаде +50 кПа. Мембрана/ПКДШ должен порваться/согнуться при перепаде давления >+110 кПа (ПКДШ предлагают с началом открытия 15 psi и более).

2. ПВ с импульсным устройством
В этом варианте все зависит от Вашего отношения как проектировщика к данному ПВ вообще. ПВ это предохранительное устройство или регулирующее? Если предохранительное, то на него распространяются требования к показателю надежности и требования к сертифицированию как предохранительных устройств? Если регулирующее, то Вы сможете гарантировать работоспособность при простое регулирующего устройства 99,9999% рабочего времени в закрытом положении?

1.1 Если Вы относите ПВ к предохранительному устройству, то определитесь со способом управления главным (основным) клапаном:
- управление (пневмо- или электро-) сигналом от датчиков давления в сосуде. В таком случае готовьтесь заплатить за HIPS/SIS (подробнее см. приложение Е к API 521) или за SIL-3 (см. здесь). По запросу гугл выдаст море информации, т.к. эти системы сейчас в моде.
- управление механическое от управляющего (пилотного клапана). К сожалению здесь я не помощник. Вангую, что все крупные производители, например вот эти, свои пилотные ПК для защиты от повышенного давления и сертифицируют на вакуум тоже. Нужно опрашивать каждого в отдельности.

1.2. Если Вы относите ПВ к регулирующему устройству, то:
- просто примените классический регулятор давления "после себя" (пример, осторожно приложил только для ознакомления с конструкцией). Субъективно можете выбрать модель качеством повыше, чтобы обеспечить какую-никакую надежность.
- примените комбинацию запорно-регулирующий клапан (рекомендую быстрого открытия, например vee-ball вот такой конструкции) и обычный датчик давления. Но без всяких SIL-2, тройных резервирований и прочей буржуйской ереси.

Выбор между 1.1 и 1.2 зависит от Вас лично и при желании любой вариант может быть обоснован правилами. Только нюанс - в России HIPS/SIS не узаконены как средства защиты от повышенного/пониженного давления, то бишь как предохранительные устройства. Потому как в банановых республиках не очень любят нововведения. Если понадобится - пишите, помогу с обоснованием.

Мои рекомендации - это мнение буржуев о преимуществах механических средств защиты вместо автоматики.


Согласен. Достаточно ПВ.


У моделей для взрыво-, пожароопасных сред должен быть. Не сталкивался, но уверен.


Этот пункт к Вам не имеет отношения. Это для процессов где смесь окислитель/горючее вещество уже есть при нормальном техрежиме. В Вашем случае, как правильно заметил T-rex, можно подавать не инертный газ, а любой газ, который не будет образовывать взрывоопасную смесь. Например природный газ.

оффтоп

Отвечая на это и предыдущие утверждения.
Своим выхлестом я (запутанно) пытался высказать мысль/отношение к мини-смерти. Вы проектируете мини-НПЗ, я НПЗ (установки на НПЗ). Чем мы с Вами отличаемся?
Есть заказчик, у него есть деньги и он хочет их приумножить. Он строит мини-НПЗ и хочет минимизировать капзатраты. Но чем мини-НПЗ отличается от НПЗ. Процессы те же, среды те же, риски те же. Масштаб оборудования? Последствия аварии?

Я про это и пытался сказать, пусть и запутанно. В Вашем случае последствия аварии в человеческом отношении будут практически такие же, как и на большом НПЗ. Точно также взорвется колонна. Не хочу тратить время на поиск видео в интернете, но вы и сами легко представите аварию. Первичный взрыв внутри колонны, раскрытие колонны, образование паро-жидкостного облака и вторичный объемный взрыв. Для персонала мини-НПЗ это будет такая же мини-Херосима, как и для персонала (очень похожей) установки первичной перегонки нефти на НПЗ. Просто на НПЗ огненный шар будет больше.

Я не пытаю пугать. Я как и в предыдущем посте пытаюсь сказать про личную трагедию. Личностный человеческий фактор. Я хз как правильно назвать. Для отдельного человека сгореть/обгореть на мини-НПЗ или на НПЗ невелика разница.

Ваши боссы предлагают Вам логическую цепочку:
мини-НПЗ => мини-капзатраты => мини-инжиниринг => мини-проект => мини-авария => мини-последствия
И Вы принимаете эту логику.

Я считаю, и пытаюсь аргументировать Вам примерами из собственного опыта, что цепочка на самом деле выглядит вот так:
мини-НПЗ => мини-капзатраты => мини-инжиниринг => мини-проект => макси-риски => миди-авария => макси-последствия для конкретного человека

Боссы экономят на маркетинге и не хотят прорабатывать рынки и уточнять сырье и продукцию. Вы соглашаетесь.
Боссы экономят на инжиниринге, не хотят покупать типовой базовый проект и нанимают человека, который когда-то где-то видел как выглядит установка АТ на НПЗ. Вы соглашаетесь.
Боссы экономят на проектировании и нанимают инженера без опыта проектирования подобных объектов (Вас). Вы соглашаетесь.
Боссы экономят на капзатратах и требуют применять несертифицированное оборудование, игнорировать правила. Вы соглашаетесь.
А что дальше? Персонал еще обучить работать надо. Обучить работать на конкретной установке. Именно на этом мини-НПЗ, а не на гипотетическом. Нужны инструкции по рабочим местам, регламент, ПЛАС, программы обучения, лекционный материал, инструкции по пуску/остановке и аварийной остановке. Если из проекта не понятно как все это работает, то как это делать?
Установку построят и опрессуют. Будут пускать. Как на этом работать? Кто будет на этом работать? Я хз где Вы проектируете. Фантазия рисует полуграмотных таджиков, полуспившихся аборигенов из окрестных деревень и 1-2 залетных нефтяника, которые действительно когда-то крутили штурвалы на УПН/УПГ или НПЗ.

Я писал, что в подобной ситуации сменил работу. Сломал карьеру, но бросил "игрище пи#сов" как называли это мои коллеги. Именно поэтому так эмоционально реагирую на Ваши посты. Ставлю себя в Ваше положение/ситуацию и мысленно снова возвращаюсь в прошлое.

Корень вопроса прост и стар как сама нефтепереработка. В СССР страдали гигантоманией не от хорошей жизни. Как раз по причине того, что построить мини-НПЗ на 20 тыс.т.нефти/г или АТ на НПЗ на 8 млн.т.нефти/г с точки зрения ПСД практически одно и то же. Точно также нужно проработать логистику, контроль качества, базовый инжиниринг и ПСД. Только вот сроки окупаемости будут разные. И если мы хотим экономить на этих стадиях, то и на выхлопе получим установку, которая только со стороны похожа на АТ на НПЗ (вспоминаем про стадию инжиниринга и человека который только видел АТ на НПЗ). Но как все это будет работать? Какие показатели качества продукции, удельные эксплуатационные затраты, ритмичность производства? Я понимаю, что это не Ваши вопросы. Но управляемость процесса, диапазоны стабильной работы, показатели аварийности? Нужно же обеспечить не только заказную спецификацию на материалы и чертежи на металлоконструкции/изометрии трубопроводов.

Я же предлагаю Вам цепочку:
мини-НПЗ = макси-НПЗ => макси-инжиниринг => макси-проект => миди-капзатраты => мини-риски, но макси-последствия для конкретного человека

Я бы предложил такой разговор. ПрихОдите к боссам:
"- Отцы-командиры, ответьте - мы же мини-НПЗ проектируем?
- Да, конечно
- Это когда как на большом НПЗ берем нефть/нефтепродукт, перегоняем и получаем товарный нефтепродукт (бензин/соляру/керосин)?
- Да
- Надо как на большом НПЗ, чтоб как у олигархов, - по 30$/т купил [цена Brent, Urals еще дешевле] и по 380$/т продал [брал по своим заправкам, хз сколько у Вас в регионе]?
- Во-во, оно самое
- И чтоб как у этих олигархов ненавистных, чтобы здесь краник покрутил и больше бензина потекло, там кнопочку нажал и соляры больше побежало? И чтоб зимой соляра полегче (чтоб не так застывала), а летом можно и потяжелее?
- Да
- А строить будем по проекту или так, где механик пальцем покажет там трубу и проложим?
- Ты к чему это?
- А когда проект на мини-НПЗ в ГГЭ отдавать будем, там его смотреть будет мини-эксперт?
- Не твое это дело. Этот вопрос мы решим. Ты рисуй.
- А потом когда построим и будем регистрировать наш мини-НПЗ как ОПО в местном РТН, там бумаги принимать будет мини-инспектор?
- Тут мы уже подсуетились, Петрович все организует.
- А когда заработает наш мини-НПЗ, то ежели пойдет все не по плану? Мини-НПЗ наш не шибко дуракоустойчивый. Да и без работяг случись что, там же все руками крутить надо, а они то, несознательные, в случае нештатном, они же не к насосу побегут выключать, а от него да и против направления ветра.
- Не страшно, НПЗ наш дешевый, сгорит и хрен с ним. Да и в стороне он. Никто и внимание не обратит. Остатки на металлолом порежем.
- А ежели как сгорит кто, или на худой конец обгорит и в реанимацию/ожоговое попадет. Там мини-смерти не бывает.
- Да что ты заладил. Было б можно - вместо дров топили бы ими. Проку больше было. Ты рисуй давай. Не отвлекайся."

P.S.: Если считаете нужным - напишите модератору, чтобы удалил весь оффтоп.

Спасибо Shvet. За дельную информацию. Оффтоп почти в яблочко. С клапанами буду разбираться, нужно время, с гнущимися шпильками я вообще никогда не встречался, интересное решение. Главное, что при снижении затрат на КИП оборудование, упрощается схема, при увеличении надежности и главное безопасности. Я имею ввиду подвод азота сразу через клапан.