Industriële vloeistofsystemen isoleren met blokkleppen

Het isoleren van industriële vloeistofsystemen met blokkleppen

Joe Bush, productmanager Swagelok, kleppen

Bij het uitvoeren van onderhoud aan industriële vloeistofsystemen is veiligheid van het grootste belang. De druk of stroom van een enkele leiding binnenin vormt een gevaar voor technici die een meter of meetapparaat vervangen. Dit is de reden waarom risicomanagers de noodzaak benadrukken om elke vloeistofsysteemleiding voorafgaand aan onderhoud te isoleren.

Het is een industrie- en veiligheidsnorm geworden om twee blokkleppen achter elkaar te ontwerpen en te installeren bij het ontluchten van een onder spanning staande poot in een vloeistofsysteem. De dubbele blokklepvolgorde is een van de veiligste manieren om een ​​essentiële toestand van nuldruk en nulstroom te bereiken.

Er zijn twee algemene benaderingen die ingenieurs gewoonlijk volgen bij het ontwerpen van twee blokkleppen om vloeistofsystemen te isoleren. Ten eerste kunnen ingenieurs een derde klep tussen de twee blokkleppen toevoegen om eventuele druk die uit de eerste blokklep lekt te ontluchten of af te tappen. Een andere haalbare optie is om de derde klep de stroom om te leiden naar een bypass-lus rond het gedeelte van de leiding dat in onderhoud is. Hieronder worden beide vloeistofsysteemconfiguraties beschreven, die op veiligheid gerichte ontwerpopties bieden voor systeemisolatie en onderhoud.

Belangrijkste locaties voor isolatieconfiguraties in een installatie

Voor elke vloeistofsysteemleiding in een fabriek of industriële faciliteit die mogelijk onderhoud nodig heeft, moeten technici een manier hebben om die leiding veilig te isoleren. Enkele specifieke locaties die een configuratie voor isolatie vereisen, zijn onder meer:​​

1. Elk apparaat of onderdeel dat regelmatig onderhoud nodig heeft, zoals een filter, klep of transmitter.
2. Elk systeem, skid of lijn die mogelijk opnieuw moet worden geconfigureerd, gerepareerd of vervangen.
3. Elk deel van de hoofdprocesleiding dat mogelijk moet worden onderhouden of onderhouden.
4. Elke instrumentatielijn die van de proceslijn komt (bijvoorbeeld een monsternamestation, bemonsteringssysteem of meetwaarden voor druk, temperatuur of stroom).
5. Kalibratievloeistoffen in monsternamesystemen, evenals eventueel in- of uitgeschakelde monsterstromen.

Opties voor het configureren van isolatie

Het is industriestandaard om een ​​situatie te vermijden waarin er slechts één blokklep of geen back-up is. Als een enkele blokklep zelfs maar een klein lek over de zitting heeft, kan er zich langzaam druk opbouwen in de leiding die wordt onderhouden, waardoor een veiligheidsrisico ontstaat. Daarom wordt een van de twee hoofdconfiguraties voor het bereiken van isolatie in een vloeistofleiding aangemoedigd:

1. Double-Block-and-Bleed (DBB)

Een double-block-and-bleed-configuratie, of DBB, is de eenvoudigste configuratie voor het isoleren van een vloeistofsysteem. Het wordt vaak gebruikt om over te gaan van de proceslijn naar een instrumentatielijn bij gebruik van een procesinterfaceklep, of op een lijn die leidt naar een instrument of apparaat, zoals een zender. De drie kleppen kunnen worden geconfigureerd als een enkele verdeeleenheid of als drie afzonderlijke componenten.

2. Omleidingslus

Een bypass-lus is een iets gecompliceerdere configuratie die niet alleen de leiding van het vloeistofsysteem onder onderhoud isoleert, maar ook de stroom omleidt, zodat het proces tijdens onderhoud kan blijven functioneren.

De eerste blokklep in de bypassconfiguratie kan bijvoorbeeld een driewegklep zijn die de stroom omleidt rond de sectie die onderhoud nodig heeft. Het systeemfilter kan nu worden vervangen zonder dat er downtime nodig is. Een andere reden voor een bypass is om hydraulische schokken of "waterslag" te voorkomen die het gevolg zijn van een plotselinge systeemstroomafsluiting.

Isoleren en drukloos maken

De eerste stap bij het voorbereiden van onderhoud aan een vloeistofsysteem is drukverlaging. Als u dit doet, kunt u het beste twee blokkleppen achter elkaar gebruiken om te voorkomen dat er druk wordt opgebouwd in het gedeelte van de leiding dat wordt onderhouden. Een goede klep mag niet over de zitting lekken, maar dit kan gebeuren. Als de leiding zich bijvoorbeeld buiten bevindt, kan de zon de leiding opwarmen en de druk verhogen tot boven de gespecificeerde waarde van de klep. Andere mogelijke scenario's zijn onder meer als de klep niet goed is onderhouden of als het de verkeerde klepkeuze is voor een positieve afsluiting. Om deze en andere mogelijke lekken te voorkomen, is een tweede blokklep nodig, samen met een ontluchtings- of ontluchtingsklep. Als alternatief, in gevallen waarin uitvaltijd geen optie is, is een bypass-lus die de componenten in de lijn in onderhoud dupliceert, een uitstekende keuze.

De juiste blokklepselectie maken

De twee meest voorkomende keuzes voor blokkleppen in instrumentatielijnen zijn kogelkranen of naaldventielen. Het is absoluut noodzakelijk dat onderhoudstechnici de systeemspecificaties controleren voor de klep die voor elk systeem vereist is.

Kogelkranen: Kogelkranen zijn goed voor snelle afsluiting en hoge doorstroming. Bovendien zijn de handgrepen handig om de richting van de stroom of afsluiting aan te geven. Bij vloeistofstroom kan een kogelkraan echter een hydraulische schok of "waterslag" veroorzaken vanwege de plotselinge afsluiting die het veroorzaakt, wat resulteert in schade aan drukindicatoren, stroommeters en andere componenten stroomopwaarts van de afsluiting. Er zijn verschillende manieren om hydraulische schokken te voorkomen. Een daarvan is om een ​​bypass-lus op te nemen. Voordat de eerste kogelkraan wordt gesloten, wordt de bypass-lus geopend, zodat de stroom een ​​plaats heeft om naartoe te gaan, waardoor de plotselinge stop van de stroom en de drukpiek die anders het gevolg zouden zijn, wordt vermeden. De tweede optie is het gebruik van naaldventielen in plaats van kogelkranen.

Naaldkleppen: Hoewel naaldventielen in de eerste plaats zijn ontworpen voor stroom- of doseerregeling, zijn veel naaldventielen effectief bij positieve afsluiting. Verder is het afsluiten van het vloeistofsysteem met een naaldventiel geleidelijk en beschermt het daarom tegen hydraulische schokken. Indien gebruikt als een blokklep, moet de naaldklep voor dat specifieke doel zijn ontworpen, met een roterende tip of een zachte steeltip. Bij gebruik van een naaldventiel kunnen speciale ontwerpoverwegingen nodig zijn om lekkage te voorkomen. De metalen V-tip kan bijvoorbeeld tijdens het afsluiten in de metalen zitting slijpen, waardoor er krassen ontstaan.

Integrale DBB: Swagelok biedt een integrale Double Block and Bleed (DBB) configuratie voor extra betrouwbaarheid. Minder potentiële lekpunten, minder ruimte en gewicht, en vereenvoudigde installatie helpen het systeem verder te vereenvoudigen.

Pas op voor het per ongeluk gebruiken van de verkeerde vloeistofsysteemcomponent in een isolatieconfiguratie. Kogelkranen en sommige soorten naaldventielen zijn gemaakt voor positieve afsluiting, maar regelaars zijn dat niet - hoewel het mogelijk is om regelaars in te stellen om het grootste deel van de stroom te stoppen. Als u een afsluiting nodig heeft rond de plaats van een regelaar, is het het veiligst om stroomopwaarts een kogelkraan te installeren.

Naast het selecteren van een blokklep, is het een goede gewoonte om een ​​drukindicator stroomafwaarts van de tweede blokklep in de isolatieconfiguratie te installeren. Dit maakt een visuele controle van de druk mogelijk op het moment van onderhoud.

Als u de tijd neemt om uw vloeistofsysteemleidingen goed te isoleren met blokkleppen, kan dit niet alleen leiden tot veiligere onderhoudsactiviteiten, maar ook tot een hogere uptime van het systeem en een grotere winstgevendheid van de fabriek. Om te leren hoe u vloeistofsystemen in uw fabriek veilig kunt configureren en uw team kunt trainen in best practices, kunt u zich aanmelden voor een Swagelok-cursus voor essentiële vloeistofsystemen of contact opnemen met uw plaatselijke Swagelok-verkoop- en servicecentrum.