[Shvet]

• температура сброса не учитывается при определении проектной (расчетной) температуре факельного коллектора (в этом пункте мое мнение расходится с коллегами)

Меня особенно интересует вопрос по высокотемпературным сбросам при пожаре, например, есть проекты с температурами сброса под 500 градусов. Некоторые коллеги думают и факел нужно делать на такие параметры  . Если так мыслить - то и емкость должна терпеть 600 градусов и изоляция.

Изучил свою библиотеку. Везде такие же вопросы и такие же разночтения:
- UOP согласны
- ExxonMobil не согласны ( раз , два , три )
- Shell согласны только частично
- API согласны только частично

Пост-советские ТНПА требуют учитывать все. Причем как обычно с дополнительными невыполнимыми требованиями:
1. ГОСТ 12.2.085-2012
"7.3 В трубопроводах клапанов должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса клапана и трубопроводов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании клапана.
7.4 ... В подводящих трубопроводах следует исключать резкие изменения температуры стенки (тепловые удары) [как? какие? сколько? - прим. мое] при срабатывании клапанов."

2. Руководство по безопасности факельных систем (бывш. ПБ 03-591-03)
"36. Тепловая компенсация факельных коллекторов и трубопроводов рассчитывается с учетом максимальной и минимальной температур сбрасываемых газов и паров, максимальной температуры пара для пропарки, а также температуры обогревающей среды для обогреваемых коллекторов и средней температуры наиболее холодной пятидневки."

3. ГОСТ 31294-2005
"11.16.2 При монтаже необходимо выполнить крепление отводящего трубопровода на опорах так, чтобы избежать деформации клапана и трубопровода от воздействия реактивной силы при срабатывании клапана, а также от воздействия ветра, теплового расширения и различных механических нагрузок, возможных при эксплуатации."

4. ГОСТ 24570-81
4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должка обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений. Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.
4.3. ... В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана. [опять, как? сколько? - прим. мое]

Отдельно хочу отметить про факельный коллектор. Буржуи изготавливают факельный коллектор по ASME B31.1. В ASME B31.1 (в отличии от советских ТНПА) введен термин "short-time pressure allowance", согласно которого для трубопроводов допускаются очень большие кратковременные повышения давления. Насколько я знаю буржуи этим активно пользуются, исключая редкие сценарии из расчетных параметров системы.
ASME B31.1
"302.2.4 Allowances for Pressure and Temperature Variations.
Occasional variations of pressure and/or temperature may occur in a piping system. Such variations shall be considered in selecting design pressure (para. 301.2) and design temperature (para. 301.3). The most severe coincident pressure and temperature shall determine the design conditions unless all of the following criteria are met:
...
(d) The total number of pressure-temperature variations above the design conditions shall not exceed 1 000 during the life of the piping system.
(e) In no case shall the increased pressure exceed the test pressure used under para. 345 for the piping system.
(f) Occasional variations above design conditions shall remain within one of the following limits for pressure design.
.....(1) Subject to the owner’s approval, it is permissible to  exceed  the  pressure  rating  or  the  allowable  stress for pressure design at the temperature of the increased condition by not more than Copyright ASME International Provided by IHS under license with ASME Licensee
..............(a) 33% for no more than 10 h at any one time and no more than 100 h/y, or
..............(b) 20% for no more than 50 h at any one time and no more than 500 h/y
The effects of such variations shall be determined by the designer to be safe over the service life of the piping system by methods acceptable to the owner. (See Appendix V.)
.....(2) When the variation is self-limiting (e.g., due to a pressure relieving event), and lasts no more than 50 h at any one time and not more than 500 h/y, it is permissible to exceed the pressure rating or the allowable stress for pressure design at the temperature of the increased condition by not more than 20%.
(g) The combined effects of the sustained and cyclic variations on the serviceability of all components in the system shall have been evaluated.
...
(i) The  application  of  pressures  exceeding  pressure temperature ratings of valves may under certain conditions cause loss of seat tightness or difficulty of operation. The differential pressure on the valve closure element  should  not  exceed  the  maximum  differential pressure rating established by the valve manufacturer.
Such applications are the owner’s responsibility.

На самом деле мы так же как и Вы задаемся аналогичными вопросами. Зачем делать факельные системы с большим расчетным давлением? Зачем делать факельные системы с большой расчетной температурой? Зачем факельные системы из нержавейки если сбросы только аварийные? Каждый раз вопросы решаются общением с Заказчиком. Единого подхода нет. Расчетное давление обычно делается небольшим (менее 16 бари), а при расчете накопленного противодавления проверяем, чтобы полное (накопленное+постоянное) противодавление было не больше расчетного. Расчетную температуру обычно тоже делаем небольшую. Потом спорим с монтажниками как учитывать температурные удлинения.
Универсального способа нет. Для нетипичных сценариев с очень большой температурой можно проигнорировать этот сценарий при выборе расчетной температуры по всей факельной системе. Т.е. если у меня на установке 300 сценариев с температурой до 200 °С и один сценарий на пожар от одного сосуда с температурой 500 °С, то я бы проигнорировал его в расчете. Если у меня пожар в группе сосудов дает коллективный сценарий с температурой 500 °С и это один из определяющих сценариев для расчета коллектора, сепараторов и факела, то я бы выбрал расчетную температуру факельной системы в 500 °С.
Расчетная температура 500 °С определяет материал, толщину стенки и температурные удлинения. Факельный коллектор обычно лежит на верхних ярусах эстакад и вдалеке от рабочих мест, поэтому при выборе изоляции я бы вообще игнорировал аварийные ситуации.

[Shvet]

Дополнительно по теме рекомендую статью тов. Корольштейна (см. стр. 8). Подпишусь под каждым словом в этой цитате.

"Как видно, в целом это сравнение, к сожалению, не в пользу российских документов. Множество важных вопросов в российских документах либо вообще не рассматривается, либо рассматривается неполно и/или на основе устаревших подходов, не учитывающих современные методы расчета и компьютерного моделирования.  Более  того,  даже,  казалось  бы,    по  самым  простым  вопросам  российские  нормативные  документы  одержат  досадные  неточности или противоречат друг другу. Так, в отличие от западных норм, в них нередко недостаточно четко определены, путаются и смешиваются различные понятия, относящиеся к защищаемой системе (технологическое, рабочее, расчетное давление, допускаемое временное  превышение  давления  над  расчетным  при  сбросе) и к самому клапану (давление настройки, начала  открытия,  установочное  давление  пружины клапана, соотношение между давлением настройки и давлением полного открытия). Это приводит  к  тому,  что  неопытные  российские  проектировщики  «блуждают»  в  этих  понятиях как  в  «трех  соснах»,  не  имея  ясного  представления о соотношении различных величин и последовательности  их  определения  при  выборе клапана.
При этом важнейшие для проектирования систем аварийного сброса требования к соотношению расчетного и рабочего давления приводятся вовсе не в соответствующих стандартах или правилах безопасности, а в отраслевой инструкции 1978 г. [17, п. 3.2] и (в несколько терминологически запутанном виде) в стандарте организации (ЦКБН) 1993 г. [13, пп. 2.2, 2.3, 2.7]."

[Shvet]

Прошу прощения. Прошу вместо ASME B31.1 читать ASME B31.3.

[Иванов Иван]

Расчетную температуру обычно тоже делаем небольшую. Потом спорим с монтажниками как учитывать температурные удлинения.

Здесь надо считать на прочность несколько режимов, по крайней мере крайние состояния точно. И все расчёты делать по ГОСТ 32388-2013 в режиме ПДКОН (на кратковременные нагрузки). В этом режиме другие коэффициенты и запасы прочности. А в режиме ПДН (на долговременные нагрузки) можно считать один режим (безаварийный). И ещё поменьше неподвижных опор ставить. Труба, она молодец, сама "себя хорошо скомпенсирует" (если конечно номальную трассировку сделать).

[Director]

2Shvet
Спасибо за развернутый ответ. Собственно, выводы, которые представили Вы, лежат и в моем сознании как основа. Но я, к сожалению, так глубоко не просматривал практики юопи, эксон мобил и шелл. На днях встречался с представителями аксенс, надеялся выудить с них информацию, как они решают подобные вопросы, но к сожалению аксенс не занимается проектированием факельных систем.

[Shvet]

• на аппараты, находящиеся выше 7 метров не проводить расчеты на пожар

Наверно мы оба имеем в виду расчет смоченной поверхности? Под рукой нет API 521, поэтому не могу проверить, но разве 7 метров не распространяется только на жидкости? Или и на "сухие" сосуды тоже? К тому же правило 7 метров не общеупотребительное, по-моему в NFPA и в API 2000 такого не было. Опять таки нужно проверить в библиотеке.

Общие смысл какой - сейчас есть 2 условных подхода к расчету пожара:
- совки (ВНИПИнефть и ЦКБН) с очень небольшим расходом сброса
- буржуи (API 521) с очень большим расходом сброса
- буржуи (NFPA) c очень-очень большим расходом сброса

Сейчас вы рассчитываете пожар по совковым методикам. Вы хотите частично приблизиться к буржуям, по буржуйски учитывая смоченную поверхность и изоляцию. Но ведь эффект получится обратный. У вас расход сброса будет еще меньше! Т.е. Вы еще уменьшите расход сброса. Ключевое расхождение между буржуями и совками - это удельный тепловой поток через стенку. У буржуев он на несколько порядков выше, а если считать по требованиям NFPA, то и еще на 1-2 порядка выше! Если вы поменяете только учет изоляции и смоченной поверхности, но не будете менять удельный тепловой поток, то вы еще более усугубите ситуацию.

2Shvet
На днях встречался с представителями аксенс, надеялся выудить с них информацию, как они решают подобные вопросы, но к сожалению аксенс не занимается проектированием факельных систем.

Смотря что вы пытались у них "выудить". Если спрашивали про расчетную температуру факельной системы, то они сказали правду. Лицензиары в такие мелочи не лезут.
Если спрашивали про расчет сбросов, то врут. Как Вы можете выбрать расчетное давление для сосуда, если не знаете куда будете сбрасывать при аварии? Косвенно расчет факельных систем "сидит" у них в выборе минимального расчетного давления сосудов (хз сколько у Аксенс, обычно >=3,5 бари). Если у них в базовый проект включены расчеты предклапанов, дыханий и аварийных сбросов, то нагло врут. В таком случае они обязательно запрашивают на какое противодавление рассчитывать предклапаны.

И вообще надо понимать, что в составе лицензии на проект всегда включены опросные листы на основное оборудование. Для сосудов (в т.ч. теплообменников) расчетное давление и противодавление предклапанов - всегда взаимосвязанные параметры. Если противодавление слишком большое, то придется ставить дорогие и капризные пилотные клапаны или даже специально повышать расчетное давление сосуда. Ну или страдать гигинтоманией и например ложить факельный коллектор DN1200 (из своего текущего проекта).

[Director]

Смотря что вы пытались у них "выудить".

именно по факельным трубопроводам и учет температуры пожара для них.

Аксенс не занимается детальным проектированием факельных систем.

[Legio Mortis]

В рамках обсуждения во вложении статья:
Малинин А.В. Расчет предохранительных клапанов на случай пожара по стандартам API. Часть 1. Методика расчета ( http://www.twirpx.com/file/1961131/ )

Журнал "Химическая техника", 2016/5. — с. 30-36. Впервые представлена методика расчета ППК в случае пожара вблизи аппаратов по стандартам API, а также подробно изложена структура расчета и приведены пошаговые пояснения. Материал будет полезен инженерно-техническому составу проектных организаций, привлеченному к адаптации иностранных проектов под российские нормы и правила, а также специалистам, интересующихся вопросами подбора предохранительной арматуры для систем с избыточным давлением.

[Shvet]

В рамках обсуждения во вложении статья:

Читал уже ранее.
Не рекомендую эту статью неподготовленным читателям. Автор статьи не стал разбираться в тонкостях западного арматуростроения и просто изложил в статье свое видение написанного в API 520 и API 521. При этом смешал все стандраты в кучу и к тому же местами ошибся. Если у вас проблемы с английским языком и вы хотите получить общее представление о западных стандартах (далеко не всех) по ПК, то статья вполне подойдет. Но читать его нужно крайне осторожно и ни в коем случае не воспринимать на веру, т.к. в тексте очень и очень много ошибок.
Если с английским норм, то статью категорически не рекомендую. Открывайте API 520 и API 521, в них вы обнаружите совершенно другую информацию, чем в статье.

А вообще статья это моё личное мнение - просто очередная поделка, чтобы заполнить пустые страницы журнала. На подобное иногда идут редакторы, когда включать в номер уже совсем нечего. Статьи подобного уровня делают журналу антирекламу и отбивают желание вообще такой журнал читать. После таких статей ждешь только потерянного времени, но не действительно полезного материала.

[Ацетон]

На twirpx.com появилась книга Кондратьевой Предохранительные клапаны. Детально еще не разбирался, но беглый осмотр не впечатлил.
Даю ссылку: http://www.twirpx.com/file/1921044/

[Pyromaniac 92]

Интересует такой вопрос.

Согласно п.3.2.3 ГОСТ 12.2.085 
"давление настройки: Наибольшее избыточное давление на входе в клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивается заданная герметичность затвора.
Давление настройки клапанов при направлении сброса в систему без противодавления принимается равным расчетному давлению.
Давление настройки клапанов при направлении сброса в систему с противодавлением принимается меньшим на значение расчетного противодавления".
Т.е. если у нас сосуд с Py=1.6 МПа, направление сброса в атмосферу, то Py=Pн=1,6 МПа. И все величины такие как Рно, Рпо пляшут от Рн=Ру.  Давление рабочее условно Рраб=0,4 МПа

Однако согласно ТР ТС 032-2013 п.54
"54. Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность определяются с таким расчетом, чтобы в оборудовании не создавалось избыточное давление, превышающее максимально допустимое рабочее давление:
а) более чем на 0,05 МПа - для сосудов, в которых избыточное давление составляет менее 0,3 МПа;
б) на 15 процентов - для сосудов, в которых избыточное давление составляет от 0,3 до 6 МПа включительно;
в) на 10 процентов - для сосудов, в которых избыточное давление составляет более 6 МПа"
Иными словами говоря если у нас сосуд с Py=1.6 МПа, направление сброса в атмосферу, то Py≠Pн≠1,6 МПа. Получается, что если у меня Рраб=0,4 МПа, я должен определить максимально допустимое рабочее давление - это и будет Рн (например 0,5 МПа) , и потом уже расчитать Рно, Рпо.

Каким документом на практике пользуетесь Вы?

[Shvet]

Интересует такой вопрос.
...
Т.е. если у нас сосуд с Py=1.6 МПа, направление сброса в атмосферу, то Py=Pн=1,6 МПа.

Нет.
1. Условное давление не равно расчетному давлению (термин условное давление заменен на термин номинальное давление изменением №1 к ГОСТ 356-80). Условное давление может быть равно расчетному давлению.
2. ГОСТ 12.2.085 устарел еще до своего выхода, составлен совершенно безграмотно и противоречит большому количеству других ТНПА. Я понимаю, что это единственный документ кроме внутренних указаний ЦКБН РД 51-0220570-2-93, в котором хоть как-то описана взаимосвязь давления настройки, давление полного открытия, расчетного давления и давления начала открытия, но не смотря на это рекомендую его игнорировать. Противоречия и безграмотность ГОСТ 12.2.085 можно описывать долго, если эта тема интересует - скажите здесь я выложу развернутую информацию.

Каким документом на практике пользуетесь Вы?

Никаким. Текущее состояние ТНПА по системам защиты от повышенного давления находится в глубоком кризисе. Вернее наверно будет описать так - российские ТНПА составлены максимально противоречивым способом, чтобы в зависимости от текущих интересов РТН или любой другой афиллированной с властью структуры можно быть изменить решения нужным образом. Т.е. принципиально пока не существует способа сделать "правильно", при любой комбинации выполнения требований действующих ТНПА найдется способ объявить такой выбор противоречащим ТНПА.

Взаимосвязь рабочего, расчетного давления, давления начала открытия и настройки неплохо описана у Корольштейна (если в открытом доступе эту статью не найдете, напишите я выложу скан). Лично я с ним в некоторых моментах не согласен и сам поступаю немного по другому, но объективно предложенный им способ позволяет хоть как-то работать. Мой выхлест на тему давлений ППК можете попробовать осилить здесь , но там многобукаф и не совсем в тему.

[Ацетон]

термин условное давление заменен на термин номинальное давление изменением №1 к ГОСТ 356-80

Не правильно. Согласно того же ТС/ТР 032/2013 п.4 "давление условное" - расчетное давление при температуре 20°С, используемое при расчете на прочность стандартных сосудов (узлов, деталей, арматуры).

Далее. "давление рабочее" - максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса. Т.е. оно относиться к технологическому процессу.
А максимально допустимое рабочее давление относиться к сосуду, и им может быть - расчетное давление или разрешенное давление.

[Dinosaur]

То есть подразумевается неравенство рабочего давления и максимально допустимого рабочего давления

[Pyromaniac 92]

Добрый день! Необходимо ли рассматривать сценарий переполнения емкости при расчёте ПК, если расчетное давление емкости выше давления нагнетания насоса при нулевой подаче?

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию

[helele]

АПИ 682, балансировка

автор: helele

19 Декабря 2024 года, 14:02

Резервуары сбора аварийного пролива нефтепро...

автор: Андрей 37

19 Декабря 2024 года, 09:42

Дыхательная арматура резервуаров с нефтепрод...

автор: Сергей Л. П.

17 Декабря 2024 года, 11:32

Облегчение рамы с помощью композитов

автор: Иван10

11 Декабря 2024 года, 10:23

HAZOP. Практика проведения на территории Рос...

автор: Ka3ax

10 Декабря 2024 года, 14:13

Менеджер с опытом проектировщика, постоянная...

автор: alkot2@gmail.com

05 Декабря 2024 года, 16:05

Вопрос о профессии инженера от школьника.

автор: Shvet

04 Декабря 2024 года, 07:20

Разработка части ТХ объектов нефтепереработк...

автор: Shvet

03 Декабря 2024 года, 07:00

Требуется разработка ТХ нефтесклада и АЗС

автор: Anastywa

03 Декабря 2024 года, 03:41

РВСП. Центральный вентиляционный патрубок

автор: Risat

29 Ноября 2024 года, 12:29

Пожаро-взрывобезопасность при работе с подсо...

автор: Dinosaur

23 Ноября 2024 года, 13:23

Низкотемпературный углеводородный конденсат.

автор: Ixion

21 Ноября 2024 года, 23:40

Соответствие ручной арматуры ТР ТС 012

автор: Андрей 37

21 Ноября 2024 года, 19:37

Взрывопожароопасные зоны помещения лаборатор...

автор: Shvet

12 Ноября 2024 года, 07:19

Резервуарный парк хранения ацетона

автор: Ixion

11 Ноября 2024 года, 10:49

[635]

Сейчас на форумах: гостей - 635, пользователей - 2 Имена присутствующих пользователей: Роспроект, Андрей11