Industriële fluïdensystemen veilig isoleren met blokkleppen: Een stapsgewijze handleiding

Hoe u industriële fluïdensystemen isoleert met blokkleppen

Joe Bush, Swagelok Product Manager, Kleppen

Bij het uitvoeren van industriële fluïdensysteemonderhoud is veiligheid van het grootste belang. De druk of stroom van één lijn aan de binnenkant vertegenwoordigt een gevaar voor technici die een manometer of meetapparaat veranderen. Dit is waarom risicomanagers de noodzaak benadrukken om elke fluïdensysteemlijn voor onderhoud te isoleren.

Het is een industrie- en veiligheidsstandaard geworden om twee blokkleppen in serie te ontwerpen en installeren bij het afblazen van een geïnergiseerde been in een fluïdensysteem. De dubbele blokklepvolgorde is een van de veiligste manieren om een essentiële toestand van nul druk en nul stroom te bereiken.

Er zijn twee veelvoorkomende benaderingen die ingenieurs doorgaans hanteren bij het ontwerpen van twee blokkleppen om fluïdensystemen te isoleren. Ten eerste, kunnen ingenieurs een derde klep tussen de twee blokkleppen toevoegen om eventuele druk die lekt van de eerste blokklep te venten of af te blazen. Een andere haalbare optie is om de derde klep de stroom te laten afleiden naar een bypasslus om de sectie van de lijn die onder onderhoud is. Hieronder zijn beide fluïdensysteemconfiguraties uiteengezet, die veiligheidsgerichte ontwerpopties bieden voor systeemisolatie en onderhoud.

Hoofdlokaties voor isolatieconfiguraties in een fabriek

Voor elke fluïdensysteemlijn in een fabriek of industriële faciliteit die onderhoud kan vereisen, moeten technici over een middel beschikken om die lijn veilig te isoleren. Sommige specifieke locaties die een configuratie voor isolatie vereisen omvatten:

1. Elk apparaat of component dat regelmatig onderhoud kan vereisen, zoals een filter, klep of transmitter.
2. Elk systeem, skid of lijn dat hergeconfigureerd, gerepareerd of vervangen moet worden.
3. Elk deel van de hoofprocespijp dat geserveerd of onderhouden moet worden.
4. Elke instrumentatielijn die van de proceslijn afkomt (bijvoorbeeld een grab sample station, bemonsteringssysteem, of metingen voor druk, temperatuur of stroom).
5. Kalibratievloeistoffen in bemonsteringssystemen, alsook eventuele bemonsteringsstromen die in- of uitgeschakeld kunnen worden.

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 een kleine lekkage over de zit heeft, kan druk langzaam opbouwen in de lijn onder onderhoud, wat een veiligheidsgevaar creëert. Daarom wordt een van twee hoofconfiguraties voor het bereiken van isolatie in een vloeistoflijn aangemoedigd:

1. Dubbele-Blok-en-Bloed (DBB)

Een dubbele-blok-en-bloedconfiguratie, of DBB, is de eenvoudigste configuratie voor het isoleren van een fluïdensysteem. Het wordt veel gebruikt bij het overgaan van de proceslijn naar een instrumentatielijn bij gebruik van een procesinterfaceklep, of op een lijn die leidt naar een instrument of apparaat, zoals een transmitter. De drie kleppen kunnen geconfigureerd worden als een enkele manifoldeunit of als drie afzonderlijke componenten.

2. Bypasslus

Een bypasslus is een iets meer ingewikkelde configuratie die niet alleen de fluïdensysteemlijn onder onderhoud isoleert, maar ook de stroom omleidt zodat het proces tijdens onderhoud kan doorgaan met functioneren.

Bijvoorbeeld, de eerste blokklep in bypassconfiguratie kan een driewegklep zijn - de stroom omleidend om de sectie die onderhoud vereist. Het systeemfilter kan nu uitgeweisseld worden zonder downtime te vereisen. Een andere reden voor een bypass is om hydraulische schok of "waterhamer" te vermijden die ontstaat bij een plotselinge systeemstroomafsluiting.

Isoleren en depressuriseren

De eerste stap bij het voorbereiden op onderhoud aan elk fluïdensysteem is depressurisatie. Bij het doen hiervan, is een best practice om twee blokkleppen in serie te hebben om te beschermen tegen drukopbouw in de sectie van de lijn onder onderhoud. Een goede klep zou niet over de zit lekken, maar dit kan gebeuren. Bijvoorbeeld, als de lijn buiten is, kan de zon de lijn opwarmen en de druk boven de gespecificeerde waarde van de klep tillen. Andere potentiële scenario's omvatten als de klep niet correct is onderhouden of als het de verkeerde keuze is voor een positieve afsluiting. Om te beschermen tegen deze en andere mogelijke lekkages, is een tweede blokklep nodig, samen met een vent- of bloedklep. Als alternatief, in gevallen waar downtime geen optie is, is een bypasslus die de componenten in de lijn onder onderhoud dupliceert een uitstekende keuze.

De juiste blokklepselectie maken

De twee meest gangbare keuzes voor blokkleppen in instrumentatielijnen zijn balvlekken of naaldkleppen. Het is imperatief dat onderhoudstechnici de systeemspecificaties controleren voor de klep die voor elk systeem vereist is.

Balvlekken: Balvlekken zijn goed voor snelle afsluiting en hoge stroom. Bovendien zijn de handvatten behulpzaam bij het aanwijzen van stroomrichting of afsluiting. Met vloeistofstroom kan een balvlek echter een hydraulische schok of "waterhamer" creëren vanwege de plotselinge afsluiting die het veroorzaakt, wat resulteert in schade aan drukindicatoren, stroommeters en andere componenten upstream van de afsluiting. Er zijn verschillende manieren om hydraulische schok te vermijden. Een is om een bypasslus te incorporeren. Voordat de eerste balvlek gesloten wordt, wordt de bypasslus geopend zodat de stroom een plek heeft om heen te gaan, wat de plotselinge stop van stroom en drukspiek die anders zou resulteren voorkomt. De tweede optie is om naaldkleppen te gebruiken in plaats van balvlekken.

Naaldkleppen: Terwijl naaldkleppen primair ontworpen zijn voor stroom- of meetcontrole, zijn veel naaldkleppen effectief bij positieve afsluiting. Verder is fluïdensysteemafsluiting met een naaldklep gradueel, en beschermt daarom tegen hydraulische schok. Als gebruikt als blokklep, moet de naaldklep ontworpen zijn voor dat specifieke doel, met een roterende top of zacht stamtop. Speciale ontwerpoverwegingen kunnen nodig zijn om lekkage te voorkomen bij het gebruik van een naaldklep. Bijvoorbeeld, de metaal V-top kan in de metaalzit wrijven tijdens afsluiting, wat schuring veroorzaakt.

Integraal DBB: Swagelok biedt een integrale Dubbele Blok en Bloed (DBB) configuratie voor additionele betrouwbaarheid. Minder potentiële lekpunten, verminderde ruimte en gewicht, en vereenvoudigde installatie helpen het systeem verder te vereenvoudigen.

Let op om per ongeluk het verkeerde fluïdensysteemcomponent in een isolatieconfiguratie te gebruiken. Balvlekken en sommige typen naaldkleppen zijn gemaakt voor positieve afsluiting, maar regelaars zijn dat niet - zelfs al is het mogelijk om regelaars in te stellen om het grootste deel van de stroom te stoppen. Als u een afsluiting rond de locatie van een regelaar nodig heeft, zou het veiligst zijn om een balvlek upstream te installeren.

Naast blokklepselectie, is het goede praktijk om een drukindicator downstream van de tweede blokklep in de isolatieconfiguratie te installeren. Dit zal een visuele controle op druk op het moment van onderhoud mogelijk maken.

De tijd nemen om uw fluïdensysteemlijnen correct te isoleren met blokkleppen kan niet alleen resulteren in veiliger onderhoudsactiviteiten, maar ook in verhoogde systeem uptime en fabriekswinstgevendheid. Om te leren hoe u fluïdensystemen in uw fabriek veilig kunt configureren en uw team kunt trainen in best practices, schrijf u in voor een Swagelok fluïdensysteem essentials training cursus of neem contact op met uw lokale Swagelok Verkoop- en Servicecentrum.