Badania zaworów bezpieczeństwa: częstotliwość, metody i zapisy

Najważniejsze wnioski

• Zawór bezpieczeństwa to ostatnia linia obrony na urządzeniach ciśnieniowych i jest to jedyne urządzenie na zakładzie, które musi działać perfekcyjnie w dniu, gdy nic innego nie zadziałało.
• Interwały badań określają najpierw krajowe przepisy dotyczące urządzeń ciśnieniowych i twój ubezpieczyciel; praktyka branżowa następnie zaostrza je w zależności od medium: usługi powodujące zanieczyszczenia i korozję testuje się znacznie częściej niż czyste powietrze czy parę.
• Dwie podstawowe metody to test otwarcia na stanowisku (bench pop test) (zawór zdemontowany, badany na stanowisku) oraz badanie unoszenia wspomaganego na miejscu; dźwignia ułatwiająca to sprawdzenie funkcji, nie test.
• Wynik „as-found” (pierwotny) jest najcenniejszą liczbą w całym zadaniu. Zawór oczyszczony przed testem niszczy dowód, jak zachowałby się w awarii.
• Typowy zakres akceptacji dla testu „pop” to około 3 procent ciśnienia nastawionego; dokładna tolerancja jest określona przez pieczęć kodową zaworu i jego kartę katalogową.

Dlaczego zawory bezpieczeństwa się testuje, a nie tylko instaluje

Sprężyny relaksują się, siedziska przywierają, osady tworzą mosty na wlotach, a zawór, który stał nieużywany przez pięć lat, może wymagać znacznie wyższego ciśnienia niż nastawione, aby się otworzyć, albo wcale się nie otworzyć. Testy służą odpowiedzi na jedno pytanie poparte dowodem: przy jakim ciśnieniu ten zawór faktycznie dziś się otwiera i czy to odpowiada tabliczce znamionowej.

Terminologia w mowie potocznej się pokrywa: zawory bezpieczeństwa (szybkie pełne unoszenie, typowe dla pary i gazów), zawory upustowe (proporcjonalne unoszenie, typowe dla cieczy) oraz zawory odciążające ciśnienie jako termin nadrzędny. Logika testowania poniżej ma zastosowanie do wszystkich z nich.

Kto określa interwał

Na siebie nakładają się trzy warstwy:

• Podstawa prawna: krajowe przepisy dotyczące urządzeń ciśnieniowych, normy kotłowe i, w dużej części Europy, reżimy inspekcyjne wynikające z Dyrektywy o urządzeniach ciśnieniowych. W wielu jurysdykcjach kotły parowe mają zawór bezpieczeństwa sprawdzany przy każdej kontroli okresowej, często corocznie.
• Ubezpieczyciel: polisy majątkowe i od awarii maszyn często nakładają własny cykl inspekcji, a brak aktualnego testu zaworu jest klasycznym przedmiotem sporu przy roszczeniach.
• Ciężkość służby: w ramach wymogów prawnych praktyka branżowa rozróżnia ostro. Czyste, suche, niekorozyjne usługi, takie jak sprężone powietrze dla przyrządów, zwykle mają cykle co 3-5 lat. Usługi powodujące osadzanie, polimeryzację lub korozję skracają okresy do 1-2 lat, czasem krócej, ponieważ osady są dokładnie tym, co utrzymuje zawór zamknięty powyżej ciśnienia nastawionego.

Szczera zasada: sprawdź przepisy swojej jurysdykcji i polisę, a następnie pozwól historii „as-found” skrócić interwał. Zawór, który stale dryfuje, będzie testowany częściej; harmonogram należy włączyć do tego samego planu konserwacji prewencyjnej, co wszystko pozostałe na tym aktywie.

Metody i kiedy każda ma zastosowanie

Test otwarcia na stanowisku

Zawór jest zdejmowany podczas postoju i trafia na certyfikowane stanowisko testowe. Tester podnosi ciśnienie aż zawór „popnie”, zapisuje wartość, sprawdza ponowne zamknięcie i szczelność siedziska, a następnie w razie potrzeby reguluje do wartości z tabliczki. To metoda odniesienia: daje czysty wynik „as-found”, pozwala na inspekcję wewnętrzną i kończy się zaplombowanym, certyfikowanym zaworem. Kosztem jest czas postoju i logistyka wymiany.

Badanie unoszenia wspomaganego na miejscu

Urządzenie unoszące ciągnie trzpień przeciwko skalibrowanemu czujnikowi siły, podczas gdy system pracuje przy ciśnieniu roboczym, a przyrząd oblicza równoważne ciśnienie nastawione. Brak postoju, brak demontażu, rzeczywista temperatura pracy. Wady i zalety: weryfikuje siłę podnoszenia, ale nie pełną zdolność upustową ani ponowne doszczelnienie, i wymaga wystarczającego ciśnienia roboczego, aby uzyskać ważną ekstrapolację.

Dźwignia ułatwiająca

Pociągnięcie dźwigni potwierdza, że zespół nie jest zatarły i zawór może przepuścić przepływ. Nie mówi nic o ciśnieniu nastawionym, a większość producentów pozwala na to tylko przy mniej więcej trzech czwartych ciśnienia nastawionego lub powyżej. Traktuj to jako kontrolę funkcji między rzeczywistymi testami, nigdy jako ich zamiennik.

Przykład z rzeczywistymi liczbami

Zawór parowy o ciśnieniu nastawionym 10,0 bar trafia na stanowisko po dwóch latach pracy:

• Pasmo akceptacji przy 3 procentach: 9,7 do 10,3 bar.
• Wynik „as-found”, pierwsze otwarcie: 10,6 bar, czyli o 6 procent za wysoko: NIEZGODNOŚĆ. Zawór otworzyłby się z opóźnieniem w sytuacji awaryjnej.
• Po rozbiórce, oczyszczeniu i szlifowaniu: wynik „as-left”, otwarcie 10,05 bar, drugi i trzeci cykl w granicach 0,1 bar, siedzisko szczelne przy 90 procentach ciśnienia nastawionego. ZGODA, zaplombowany i oznakowany.

Rejestr pokazuje teraz dryf +0,6 bar w ciągu dwóch lat w tej służbie. To argument, zapisany dowodowo, za skróceniem interwału dla tego zaworu, i istnieje on tylko dlatego, że wynik „as-found” zmierzono przed jakimkolwiek czyszczeniem.

Co zapisywać, za każdym razem

• Identyfikację zaworu, ciśnienie nastawione z tabliczki oraz zimne ciśnienie testowe różnicowe tam, gdzie ma zastosowanie korekta ciśnienia zwrotnego.
• Ciśnienie otwarcia „as-found”, a następnie ciśnienie otwarcia „as-left” po regulacji.
• Wynik szczelności siedziska oraz ciśnienie, przy którym to sprawdzono.
• Kto testował, na którym stanowisku lub przyrządzie oraz odniesienie kalibracyjne.
• Następny termin badania, wyznaczony przez zestaw zasad i historię dryfu.

Ta historia zamienia testowanie zaworów z obowiązku zgodności w wiedzę o stanie technicznym, podobnie jak trendowany MTBF zamienia awarie w argumenty do utrzymania. Przechowuj ją per aktywo w systemie CMMS z załączonymi certyfikatami, a audyty staną się zapytaniem zamiast polowaniem. Aby zobaczyć, jak Fabrico przechowuje historię testów i terminy dla każdego aktywa, umów krótki pokaz.

Częste błędy

• Malowanie zaworu. Farba na trzpieniu lub kapturze sprężyny może zablokować mechanizm. Pomalowany zawór bezpieczeństwa to znalezisko przy każdej poważnej inspekcji.
• Czyszczenie przed testem „as-found”. Poprawia to wyniki na papierze i usuwa jedyny dowód zachowania w eksploatacji.
• Pozostawienie blokady testowej. Zawory są blokowane podczas próby hydrostatycznej; blokada pozostawiona na miejscu zmienia zawór bezpieczeństwa w zatyczkę. Zliczaj i usuwaj blokady na koniec każdego postoju.
• Sprawdzanie dźwigni przy niskim ciśnieniu. Poniżej około 75 procent ciśnienia nastawionego dźwignia nie uniesie krążka; zawór zacięty i tak „przejdzie” taką kontrolę.
• Naprawianie nieszczelności przez przywiązanie dźwigni drutem. Zawór delikatnie cieknący sygnalizuje uszkodzenie siedziska lub zbliżanie się ciśnienia roboczego do punktu nastawionego, ten sam rodzaj komunikatu, jaki wysyła uszkodzony odwadniacz pary. Uciszając objaw, pozostawiasz przyczynę.
• Zły moment dokręcenia śrub kołnierza wlotowego. Deformacja korpusu zaworu zmienia jego zachowanie; stosuj poprawny moment dokręcenia śrub kołnierza i wzór dokręcania.

Najczęściej zadawane pytania

Jak często należy testować zawory bezpieczeństwa?

Tak często, jak wymagają tego krajowe przepisy dotyczące urządzeń ciśnieniowych i twój ubezpieczyciel, z uwzględnieniem ciężkości służby i historii dryfu. Powszechna praktyka to od badań corocznych dla kotłów i zabrudzonych procesów do 3-5 lat dla czystych usług.

Jaka jest tolerancja akceptacji ciśnienia nastawionego?

Szeroko stosowane pasmo to około 3 procent ciśnienia nastawionego dla typowych wartości przemysłowych, z ostrzejszymi pasmami absolutnymi przy bardzo niskich ciśnieniach. Obowiązująca norma i dokumentacja zaworu określają tolerancję, która prawnie ma zastosowanie do twojego zaworu.

Czy zawory bezpieczeństwa można testować bez postoju?

Tak, za pomocą badania unoszenia wspomaganego przy ciśnieniu roboczym. Potwierdza ono punkt podnoszenia na miejscu, ale nie dowodzi zdolności upustowej ani ponownego doszczelnienia, więc większość programów miesza tę metodę z okresowymi testami na stanowisku.

Co oznaczają „as-found” i „as-left”?

„As-found” to pierwsze zmierzone ciśnienie otwarcia przed jakimkolwiek czyszczeniem lub regulacją: zawór taki, jak pracował w eksploatacji. „As-left” to wynik po przeglądzie i regulacji. Różnica między nimi, śledzona przez lata, wyznacza właściwy interwał.

Czy pociągnięcie dźwigni ułatwiającej to ważny test?

Nie. Dowodzi tylko, że zawór nie jest zatarły i powinno się to robić przy ciśnieniu bliskim ciśnieniu roboczemu zgodnie z instrukcją producenta. Weryfikacja ciśnienia nastawionego wymaga testu na stanowisku lub badania unoszenia wspomaganego.