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确保燃气输送安全高效

简化系统以降低成本

在卡里姆Mahraz 2021年9月21日
礼貌:接头锁紧螺母

对于许多实验室、测试中心和工业现场来说,确保安全、连续地供应一次气体和特种气体以支持关键工艺非常重要。确保气体分配系统以最佳性能运行的责任通常落在实验室和可靠性经理、工程师和操作人员身上。不幸的是,许多业务面临着有限的内部资源和效率低下的问题,这可能使这些系统难以得到妥善维护。

例如,如果气瓶使用效率低下或泄漏未被发现,设施可能会积累不必要的成本(见图1)。一些设施也没有准确的系统线路图,这可能会使诊断问题变得困难。最后,如果必须重复测试或结果被认为不准确,可能会出现不适时的挫折和代价高昂的延迟。

图1。如果这些问题得不到解决,未被发现的泄漏和低效的气瓶使用可能会导致额外支出。礼节:世伟洛克

图1。如果这些问题得不到解决,未被发现的泄漏和低效的气瓶使用可能会导致额外支出。礼节:世伟洛克

为了改进对天然气配送系统的评估并发现任何问题,设施可以聘请经验丰富的外部顾问,以公正的眼光审视系统并找到需要改进的地方。有了这个新的视角,往往会发现问题点,否则可能会被忽视。该实践提供了一个机会,可以消除所有以前的假设,并评估系统是如何从头开始构建的。

为什么挑战出现

设计效率低下、组件故障或其他因素可能会妨碍系统正常运行。例如,不当的监管机构可能会对系统性能产生巨大的负面影响。选择正确的调节器是一项专业技能,并非所有设施都能在现场使用,因此与供应商合作以确保这些部件在第一时间是正确的可能会有所帮助。

由于系统非常复杂,解决天然气配送系统面临的所有问题往往既困难又耗时。电厂管理人员可能正在应对其他需要立即关注的更为明显的挑战,或者他们可能没有意识到系统面临的所有问题。这可能导致在短期和长期内花费设施资金的遗留问题。为了防止这种情况发生,一位经验丰富的外部现场工程师可以通过指定最佳组件并提醒工厂经理可能存在的低效率来帮助正确构建系统。

系统和储蓄建议

大多数气体分配系统的重点是调节它们所输送的气体的压力,通常由四个子系统组成:一个源入口连接,一个主气体压力控制,一个自动转换和一个使用点控制。

气源入口(见图2)将高压气源连接至气体分配系统。重要的是,入口必须具有适当的气缸连接、软管、管道、过滤器、通风、吹扫和泄压功能。某些气体面板可能不包括标准源入口。始终验证部件和面板是否使用正确的气缸接头。一些高压和/或危险气体(包括氧气)也需要使用特殊的建筑材料。

图2。Swagelok Source Inlet (SSI)建立了高压气源和分配系统之间的连接,确保气体可以安全地馈入主气体压力控制系统或自动切换。礼貌:接头锁紧螺母

图2。世伟洛克气源入口(SSI)在高压气源和分配系统之间建立了连接,并确保可以将气体安全地送入一次气体压力控制或自动转换装置。礼节:世伟洛克

主气体压力控制(见图3)完成第一次减压,并确保以正确的流速将源气体输送至系统的下一阶段。通过单个压力调节器或双压力调节器装置实现减压。精确确定正确的入口和输送压力是一项挑战。重要的是,例如,考虑介质之间的差异,例如氨水,瓶装在116 psi(8巴)和氮气,可以装入4351 psi(300巴)。同时,许多使用两级压力调节器的瓶子实际上可能不需要一个。这是一个节省成本的机会。

图3。作为主要的气体压力控制,Swagelok gas Panel (SGP)完成了源气的第一次减压,并确保以正确的流量输送到下一阶段的系统。礼貌:接头锁紧螺母

图3。作为主要的气体压力控制,Swagelok gas Panel (SGP)完成了源气的第一次减压,并确保以正确的流量输送到下一阶段的系统。礼貌:接头锁紧螺母

自动转换(见图4)无缝地从一个气源切换到另一个气源,以确保不间断供应。这是通过两个压力调节器交错设定值来实现的,允许系统在主气源发生变化时继续运行。这是明智的,寻找一个解决方案,允许改变转换压力,以获得最大的使用气体瓶。

图4。世伟洛克自动转换(SCO)系统可从一个气源无缝切换到另一个气源,以确保不间断供应,并有助于减少钢瓶中的废气。礼节:世伟洛克

图4。世伟洛克自动转换(SCO)系统可从一个气源无缝切换到另一个气源,以确保不间断供应,并有助于减少钢瓶中的废气。礼节:世伟洛克

使用点(见图5)提供了控制的关键最后阶段。这些子系统通常配有压力调节器、仪表和隔离阀,为操作员提供了一种方便、准确的压力调节方法。如果一次气体压力控制和使用点之间的管路压力变化是可以接受的,则可以使用单级压力调节器来降低成本和复杂性。

图5。Swagelok使用点(SPU)提供了使用气体前压力控制的关键最后阶段。礼节:世伟洛克

图5。Swagelok使用点(SPU)提供了使用气体前压力控制的关键最后阶段。礼节:世伟洛克

优质的零件,更少的中断

为气体分配系统选择优质部件对其运行成功至关重要。如果系统由高质量组件构成,维护相关劳动力的成本将降低,从而提高设施的整体盈利能力。

气体分配系统的设计也应使其更易于维修。为了减少检修或更换部件所需的时间,设施经理应使用压缩配件代替螺纹配件。这些配件不仅允许灵活地更换部件,而不是更换整个面板,还为技术人员提供了更高效的工作能力,同时还减少了在维修过程中对部件造成意外损坏的可能性。

此外,设施应强调需要高质量的调节器,因为它们是天然气配送系统的关键部分。质量最好的调节器经过数百万次循环的测试和评级,可以持续系统运行的时间。安装合适的调节器可以完全消除更换它们的需要,降低劳动力成本和潜在停机时间,同时改善系统的性能和安全状况。

专家增加价值

当有疑问时,可以请专业的压力控制顾问来评估系统的升级机会,提供适当的调节器选型指导,并监督工程解决方案的设计和组装。熟悉天然气输送的特殊挑战的顾问可以提供:

•对如何修改现有系统以满足新要求的建议(通常,旧的面板会被不必要地处理掉——确保询问持久的解决方案)

•可轻松采购由经验丰富的安装人员在合适的设施中建造和测试的气体面板(相对于由经验不足的安装人员在现场组装的面板,可能会减少时间、成本和风险)

•公正的建议,将业务的需要放在首位(在系统或其运营中没有所有权的顾问可以提供公正的建议)

顾问还可以帮助防止有毒和易燃气体泄漏,并确保面板上有清晰的标签和说明。最后,它们可以提供关于如何正确设计系统的指导,以便易于操作和故障排除(参见图6)。

图6。第三方现场工程师可以提供关键分析,以确定系统升级,通知调节器的尺寸和选择,并指导工程解决方案的设计和组装。礼节:世伟洛克

图6。第三方现场工程师可以提供关键分析,以确定系统升级,通知调节器的尺寸和选择,并指导工程解决方案的设计和组装。礼节:世伟洛克

无论设施的气体分配系统需要完成什么工作——无论是完全更换,还是只是试图了解设施为什么要在空瓶之前更换气瓶——外部压力控制专家都可以帮助诊断问题并提出具有成本效益的解决方案。这些捐款将有助于设施最大限度地投资于天然气配送系统,并保护其底线。


卡里姆·马赫拉兹
作者简介:Karim Mahraz是Swagelok公司的分析仪器和定制解决方案产品经理。