Chức năng bảo vệ quá áp đóng vai trò quan trọng gì trong việc điều chỉnh áp suất khí tự nhiên?

Các cơ chế chính đảm bảo an toàn hệ thống khí đốt tự nhiên

Việc điều chỉnh áp suất khí tự nhiên là một quá trình phức tạp được thiết kế để cung cấp nhiên liệu một cách an toàn từ đường truyền áp suất cao đến các thiết bị sử dụng cuối, hoạt động ở áp suất thấp hơn đáng kể. Việc giảm áp suất tới hạn này được quản lý bởi các cơ quan quản lý phức tạp, tuy nhiên sự thất bại của họ, dù hiếm gặp, vẫn gây ra rủi ro hệ thống nghiêm trọng. Khám phá rủi ro quá áp do lỗi bộ điều chỉnh liên quan đến việc nhận biết các tình huống trong đó bộ phận điều chỉnh chính, chẳng hạn như màng ngăn hoặc bệ van, có thể không đóng hoàn toàn, cho phép áp suất ngược dòng cao áp đảo hệ thống hạ lưu có áp suất thấp hơn. Điều này có thể xảy ra do các mảnh vụn lạ bám vào đế van, độ mỏi của bộ phận cơ khí bên trong hoặc sự đột ngột, không kiểm soát được từ phía nguồn cung cấp. Sự kiện tăng áp quá mức vượt quá áp suất vận hành tối đa cho phép (MAOP) của hệ thống có thể dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng đối với đường ống, kết nối và thiết bị nhạy cảm của người dùng cuối, tạo ra nguy cơ rò rỉ khí, cháy và nổ đáng kể. Những hậu quả tiềm ẩn bắt buộc phải kết hợp các biện pháp an toàn thứ cấp. Sự cần thiết và nguyên tắc cốt lõi của bảo vệ quá áp do đó xoay quanh sự dư thừa và ngăn chặn. Nguyên tắc cơ bản quy định rằng hệ thống hạ nguồn phải được bảo vệ trước những áp lực vượt quá giới hạn an toàn được xác định trước, đảm bảo rằng ngay cả khi bộ điều chỉnh chính bị hỏng hoàn toàn, tính toàn vẹn của cơ sở hạ tầng hạ nguồn vẫn còn nguyên vẹn. Các lớp bảo vệ này hoạt động như một rào cản cuối cùng để giảm thiểu các mối nguy hiểm và duy trì hoạt động liên tục, an toàn.

Chiến lược thực hiện để bảo vệ quá áp bộ điều chỉnh khí

Nhiều thiết bị và cấu hình bổ sung được sử dụng để đạt được khả năng bảo vệ quá áp mạnh mẽ. Chức năng và ứng dụng của van cứu trợ là một trong những phương pháp phổ biến và trực tiếp nhất. Van giảm áp là một thiết bị có lò xo được thiết lập để mở và thoát khí ra khí quyển khi áp suất hạ lưu đạt đến điểm đặt cụ thể, cao hơn. Hành động này ngay lập tức làm giảm áp suất dư thừa, ngăn không cho nó tiếp tục tích tụ trong không gian hạn chế của đường ống. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống mà khối lượng khí thải có thể được phân tán một cách an toàn mà không gây nguy hiểm, chẳng hạn như các hệ thống nhỏ hơn hoặc các hệ thống ở những địa điểm xa. Ngược lại, Vai trò phòng ngừa của Van đóng sập đưa ra một chiến lược ngăn chặn. Thiết bị này là một van ngắt tự động được lắp đặt ở thượng nguồn hoặc tích hợp trong thân bộ điều chỉnh chính, được thiết kế để đóng nhanh chóng và hoàn toàn dòng khí khi áp suất hạ lưu vượt quá ngưỡng giới hạn cao đặt trước. Không giống như van xả giúp thoát khí, van đóng sập cách ly hoàn toàn hệ thống hạ lưu, tạm dừng việc cung cấp khí cho đến khi tình trạng được kiểm tra và thiết lập lại theo cách thủ công. Đối với các điểm phân phối khí lớn hơn, quan trọng hơn, việc thực hiện Bảo vệ kết hợp với Bộ điều chỉnh và màn hình Series thường xuyên được thông qua. Quy định nối tiếp liên quan đến việc lắp đặt hai bộ điều chỉnh liên tiếp, trong đó bộ điều chỉnh đầu tiên hoặc "công nhân" thực hiện việc giảm áp suất chính và bộ điều chỉnh thứ hai hoặc "bộ giám sát" được thiết lập để tiếp quản nếu công nhân không mở được. Phương pháp ngăn chặn này đảm bảo rằng một thiết bị thứ cấp luôn sẵn sàng đảm nhận việc điều khiển, duy trì áp suất dưới mức an toàn tối đa mà không thoát ra bất kỳ loại khí nào.

Cân nhắc về kích thước và thiết kế cho các thiết bị giảm áp

Hiệu quả của bất kỳ hệ thống bảo vệ quá áp nào về cơ bản đều gắn liền với việc lựa chọn và lắp đặt chính xác các bộ phận của nó. Các yếu tố quyết định kích thước chính xác của van xả khí tự nhiên mang tính kỹ thuật cao và bao gồm việc tính toán áp suất đầu vào tiềm năng tối đa, điểm đặt cần thiết để giảm áp và công suất dòng chảy tối đa của hệ thống nếu bộ điều chỉnh chính không mở rộng. Van xả phải có lỗ đủ lớn để xả đầy đủ toàn bộ tốc độ dòng khí tối đa có thể, đảm bảo rằng áp suất bên trong hệ thống không tiếp tục tăng ngay cả khi van đang tích cực thông hơi. Một van giảm áp có kích thước nhỏ sẽ tỏ ra không hiệu quả trong trường hợp hỏng hóc hoàn toàn. Hơn nữa, vị trí lắp đặt là điều tối quan trọng, đặc biệt đối với các khu dân cư và thương mại. Tầm quan trọng của đường thông hơi đối với an toàn dân cư không thể nói quá được. Tất cả các van xả phải xả khí thải ra vị trí ngoài trời an toàn, cách xa cửa sổ, cửa ra vào, cửa hút gió và bất kỳ nguồn gây cháy tiềm ẩn nào. Đường thông hơi phải có kích thước phù hợp để ngăn chặn áp suất ngược tích tụ và cản trở hoạt động của van giảm áp, đây là yếu tố an toàn quan trọng đảm bảo rằng khí xả sẽ tiêu tan một cách an toàn vào khí quyển, thay vì tích tụ nguy hiểm gần cấu trúc tòa nhà.

Một cái nhìn sâu hơn về sự khác biệt giữa van cứu trợ và van an toàn

Mặc dù thuật ngữ "van giảm nhẹ" và "van an toàn" thường được sử dụng thay thế cho nhau trong diễn ngôn chung, nhưng có những khác biệt về mặt kỹ thuật rất quan trọng trong bối cảnh công nghiệp và quy định. Phân biệt chức năng, thao tác và phương thức đặt lại nằm ở bản chất của sự mở đầu của chúng. Về mặt kỹ thuật, van giảm áp được thiết kế để mở tỷ lệ thuận với mức tăng áp suất trên điểm đặt của nó, trong khi van an toàn thực sự được đặc trưng bởi hành động nhanh, mở hoàn toàn hoặc "bật" khi đạt đến điểm đặt áp suất. Hơn nữa, một số van ngắt an toàn, như loại đóng sập, yêu cầu thiết lập lại thủ công sau khi kích hoạt, đảm bảo con người có thể kiểm tra nguyên nhân hỏng hóc. Van xả thường tự động đóng lại khi áp suất giảm xuống dưới điểm đặt. Những khác biệt này phản ánh Các vai trò khác nhau trong các cài đặt ứng dụng khác nhau . Van giảm áp thường được sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi tình trạng quá tải đơn giản trong dịch vụ chất lỏng hoặc khí. Tuy nhiên, cơ chế ngắt an toàn là bắt buộc để bảo vệ tính mạng và tài sản trước sự dịch chuyển áp suất cao thảm khốc trong các hệ thống khí có mức độ nguy hiểm cao, chẳng hạn như đường ống phân phối khí đốt tự nhiên, trong đó việc ngừng dòng chảy đột ngột và hoàn toàn là biện pháp bảo vệ cuối cùng.

Bảo trì và khắc phục sự cố của Van an toàn điều chỉnh

Độ tin cậy lâu dài của hệ thống bảo vệ quá áp phụ thuộc vào việc bảo trì nghiêm ngặt và cách tiếp cận có hệ thống để xử lý sự cố. Một vấn đề thường gặp là Các bước khắc phục sự cố rò rỉ van xả bên trong . Rò rỉ ở mức độ thấp dai dẳng, thường được biểu thị bằng âm thanh rít nhẹ, liên tục ở đường thông hơi, cho thấy rằng van xả bên trong, được tích hợp vào thân bộ điều chỉnh, không được đặt đúng vị trí. Các bước ban đầu liên quan đến việc kiểm tra áp suất xuôi dòng của bộ điều chỉnh để xác nhận rằng nó không ở mức cao, điều này sẽ giữ cho van xả mở một phần một cách tự nhiên. Nếu áp suất ở mức danh nghĩa thì sự rò rỉ có thể là do các hạt lạ làm tắc nghẽn vòng đệm của van, đòi hỏi bộ điều chỉnh phải được giảm áp, tháo rời và bệ van phải được làm sạch hoặc thay thế hoàn toàn. Cuối cùng, Những điều cần thiết về bảo trì để có được hiệu suất lâu dài và độ tin cậy của hệ thống phải bao gồm việc kiểm tra hoạt động định kỳ của cơ cấu giảm nhẹ và đóng sập. Thử nghiệm phòng ngừa này đảm bảo các van có thể mở hoặc đóng tại điểm đặt được chỉ định và các bộ phận liên quan, chẳng hạn như màng ngăn và lò xo, không bị xuống cấp. Việc kiểm tra thường xuyên tính toàn vẹn của đường ống thông hơi—kiểm tra xem có tắc nghẽn, tổ côn trùng hoặc điểm dừng thích hợp—cũng quan trọng không kém để đảm bảo rằng toàn bộ chuỗi an toàn vẫn hoạt động đầy đủ khi cần thiết nhất.