ควรตรวจสอบวาล์วนิรภัยบ่อยแค่ไหน? คู่มือฉบับสมบูรณ์

ควรตรวจสอบวาล์วนิรภัยบ่อยแค่ไหน?

คำตอบโดยตรง: วาล์วนิรภัยส่วนใหญ่ควรได้รับการตรวจสอบอย่างน้อยทุกๆ 12 เดือน โดยมีรอบการทดสอบและยกเครื่องเต็มรูปแบบตั้งแต่ 1 ถึง 5 ปี ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ประเภทของของเหลว แรงดันใช้งาน และมาตรฐานกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กฎเกณฑ์เดียวสำหรับทุกคน ระบบไอน้ำแรงดันสูง โรงงานแปรรูปสารเคมี และการติดตั้งน้ำมันนอกชายฝั่ง ต่างมีช่วงเวลาการตรวจสอบของตนเอง และการไม่ปฏิบัติตามกำหนดเวลาที่ถูกต้องอาจส่งผลให้เกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์ร้ายแรง บทลงโทษตามกฎระเบียบ หรือการเสียชีวิต

วาล์วนิรภัย — หรือเรียกอีกอย่างว่าวาล์วระบายแรงดัน (PRV) วาล์วนิรภัยแรงดัน (PSV) หรือวาล์วระบายแรงดัน ขึ้นอยู่กับบริบท — เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบแรงดันใดๆ จุดประสงค์เพียงอย่างเดียวคือการเปิดด้วยแรงดันที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และปล่อยแรงดันส่วนเกินก่อนที่มันจะสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์หรือเป็นอันตรายต่อบุคลากร เมื่อไม่สามารถเปิดได้ ผลที่ตามมาคือตั้งแต่ท่อเสียหายไปจนถึงการระเบิดของเรืออย่างรุนแรง เมื่อปิดไม่สนิทหลังเปิด จะทำให้เกิดการสูญเสียกระบวนการที่มีค่าใช้จ่ายสูงและก่อให้เกิดความเสี่ยงในการปนเปื้อน

การได้รับสิทธิ์ในการตรวจความถี่จึงไม่ใช่งานบริหารจัดการเล็กๆ น้อยๆ เป็นองค์ประกอบหลักของการจัดการความปลอดภัยของโรงงาน ความสมบูรณ์ของกระบวนการ และการปฏิบัติตามกฎหมาย

มาตรฐานอุตสาหกรรมที่ควบคุมช่วงเวลาการตรวจสอบวาล์วนิรภัย

มาตรฐานและรหัสสากลที่สำคัญหลายฉบับกำหนดกรอบการทำงานเกี่ยวกับความถี่ที่ต้องทดสอบและตรวจสอบวาล์วนิรภัย การทำความเข้าใจว่ามาตรฐานใดที่ใช้กับการปฏิบัติงานของคุณเป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างโปรแกรมการตรวจสอบ

API 510 และ API 576

สถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา API 576 (การตรวจสอบอุปกรณ์ลดแรงดัน) เป็นมาตรฐานที่ใช้อ้างอิงอย่างกว้างขวางที่สุดทั่วโลกสำหรับการตรวจสอบวาล์วระบายแรงดันในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและปิโตรเคมี API 576 ไม่ได้กำหนดช่วงเวลาที่ตายตัว แต่จัดเตรียมกรอบงานตามความเสี่ยงแทน โดยระบุว่าช่วงเวลาการตรวจสอบควรขึ้นอยู่กับประวัติของวาล์ว เงื่อนไขการบริการ และผลที่ตามมาของความล้มเหลว ช่วงเวลาโดยทั่วไปที่อ้างอิงในทางปฏิบัติทางอุตสาหกรรมภายใต้ API 576 มีตั้งแต่ 5 ปีสำหรับบริการที่สะอาดและไม่กัดกร่อน ให้บ่อยเท่าที่ ต่อปีหรือน้อยกว่าสำหรับบริการที่เปรอะเปื้อน กัดกร่อน หรือสกปรก .

API 510 (รหัสตรวจสอบภาชนะรับความดัน) ช่วยเสริมสิ่งนี้โดยกำหนดให้อุปกรณ์ลดแรงดันได้รับการตรวจสอบและทดสอบตามกำหนดเวลาที่กำหนดโดยผู้ตรวจสอบที่มีคุณสมบัติเหมาะสมหรือวิศวกรด้านความปลอดภัยในกระบวนการ โดยคำนึงถึงสภาพแวดล้อมการบริการและประวัติการทำงานผิดปกติใดๆ

รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME (BPVC)

ASME BPVC Section I (หม้อต้มไฟฟ้า) และหมวด VIII (ภาชนะรับแรงดัน) กำหนดให้มีการทดสอบวาล์วนิรภัยบนหม้อไอน้ำและภาชนะรับแรงดันเป็นประจำ สำหรับหม้อต้มน้ำไฟฟ้า เขตอำนาจศาลหลายแห่งกำหนดให้มี การทดสอบป๊อปทางกายภาพอย่างน้อยปีละครั้ง บ่อยครั้งในช่วงที่ไฟฟ้าดับตามกำหนด มาตรฐาน ASME ยังกำหนดให้ต้องถอดวาล์วที่ใช้งานในช่วงระยะเวลาหนึ่งออกเพื่อทำการทดสอบแบบตั้งโต๊ะ โดยโดยทั่วไปแล้วจะมีช่วงระยะเวลาไม่เกิน 5 ปีในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่

ข้อกำหนด OSHA PSM และ EPA RMP

ในสหรัฐอเมริกา สิ่งอำนวยความสะดวกที่ครอบคลุมภายใต้มาตรฐานการจัดการความปลอดภัยในกระบวนการ (PSM) ของ OSHA (29 CFR 1910.119) และโปรแกรมการจัดการความเสี่ยง (RMP) ของ EPA จะต้องรักษาโปรแกรมความสมบูรณ์ทางกลไกซึ่งรวมถึงอุปกรณ์บรรเทาแรงกด กฎระเบียบเหล่านี้กำหนดให้มีขั้นตอนการตรวจสอบและการทดสอบที่จัดทำเป็นเอกสาร บันทึกการตรวจสอบทั้งหมดเป็นลายลักษณ์อักษร และการดำเนินการแก้ไขเมื่อพบข้อบกพร่อง แม้ว่ากฎระเบียบจะไม่ได้ระบุช่วงเวลาสากล แต่กำหนดให้นายจ้างกำหนดช่วงเวลาตามคำแนะนำของผู้ผลิตและแนวปฏิบัติทางวิศวกรรมที่ดี ซึ่งในทางปฏิบัติโดยทั่วไปหมายถึงการตรวจสอบด้วยสายตาประจำปีและการทดสอบการทำงานตามระยะเวลา

PED และ EN ISO 4126 (สหภาพยุโรป)

ในยุโรป ข้อกำหนดเกี่ยวกับอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน (PED 2014/68/EU) และมาตรฐาน EN ISO 4126 ที่เกี่ยวข้องจะควบคุมข้อกำหนดด้านการออกแบบและความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ลดแรงดัน กฎระเบียบระดับชาติในประเทศสมาชิกสหภาพยุโรปจะระบุช่วงเวลาการตรวจสอบ ตัวอย่างเช่น ในเยอรมนี BetrSichV (กฎระเบียบความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม) โดยทั่วไปกำหนดให้มีการทดสอบวาล์วนิรภัยทุกครั้ง 2 ถึง 5 ปี ขึ้นอยู่กับระดับความดันและประเภทของของเหลว โดยมีการตรวจสอบด้วยสายตาเป็นประจำทุกปีในพื้นที่อุตสาหกรรมส่วนใหญ่

ช่วงเวลาการตรวจสอบที่แนะนำตามประเภทการใช้งาน

เนื่องจากไม่มีการใช้ช่วงเวลาเดียวในระดับสากล ตารางด้านล่างจึงสรุปความถี่ในการตรวจสอบที่แนะนำหรือที่ปฏิบัติโดยทั่วไปสำหรับประเภทการใช้งานหลักๆ

ปัจจัยที่กำหนดความถี่ที่ต้องตรวจสอบวาล์วนิรภัย

ความถี่ในการตรวจสอบจะไม่ถูกกำหนดโดยแยกจากกัน ปัจจัยด้านการปฏิบัติงานและสภาพแวดล้อมต่างๆ จะต้องได้รับการประเมินเมื่อตั้งค่าหรือปรับกำหนดการตรวจสอบสำหรับวาล์วระบายแรงดัน

ลักษณะของของไหลบริการ

ลักษณะของของไหลที่ไหลผ่านระบบอาจมีอิทธิพลมากที่สุดต่อความรวดเร็วของวาล์วนิรภัย ของเหลวสามารถแบ่งได้กว้างๆ ว่าสะอาด เปรอะเปื้อน หรือมีฤทธิ์กัดกร่อน และแต่ละหมวดหมู่ต้องการช่วงการตรวจสอบที่แตกต่างกัน

• ไอน้ำสะอาดหรือก๊าซเฉื่อย: นี่เป็นบริการที่ให้อภัยมากที่สุด วาล์วอาจยังคงเชื่อถือได้นานถึง 5 ปีระหว่างการยกเครื่องใหม่ทั้งหมด หากสภาพการทำงานมีเสถียรภาพ
• กรดหรือด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน: การโจมตีด้วยสารเคมีต่อจาน เบาะนั่ง และสปริง อาจทำให้ความแม่นยำของแรงกดที่ตั้งลดลงอย่างมากภายใน 12 เดือน การทดสอบการทำงานประจำปีเป็นความถี่ขั้นต่ำที่ยอมรับได้
• บริการสกปรกหรือโพลีเมอร์: ของเหลวที่บรรทุกของแข็งหรือเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์เมื่อเวลาผ่านไปอาจทำให้แผ่นวาล์วเกาะติดกับบ่าวาล์ว หรือที่เรียกว่า "การเคี่ยววาล์ว" หรือ "การล็อคบ่าวาล์ว" ส่งผลให้วาล์วไม่สามารถทำงานได้เมื่อจำเป็น การใช้งานเหล่านี้จำเป็นต้องมีช่วงการตรวจสอบบ่อยที่สุด ซึ่งบางครั้งอาจสั้นเพียงทุกๆ 3 ถึง 6 เดือน
• ของเหลวหนืดหรืออุณหภูมิสูง: สิ่งเหล่านี้จะเร่งการสึกหรอของส่วนประกอบภายในและอาจทำให้เกิดความล้าจากความร้อนในชุดสปริงได้

แรงดันใช้งานสัมพันธ์กับแรงดันที่ตั้งไว้

วาล์วนิรภัยที่ทำงานใกล้กับแรงดันที่ตั้งไว้จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "เคี่ยว" โดยที่จานจะยกขึ้นเล็กน้อยก่อนที่จะถึงความดันบรรเทาเต็มที่ การยกบางส่วนซ้ำหลายครั้งนี้ทำให้เกิดการสึกหรอของเบาะนั่งและอาจนำไปสู่การรั่วไหล ส่งผลให้ความสามารถในการปิดผนึกของวาล์วลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ วาล์วทำงานที่มากกว่า 90% ของแรงดันที่ตั้งไว้ ควรได้รับการตรวจสอบบ่อยกว่าการทำงานที่ 70% หรือต่ำกว่า คำแนะนำทั่วไปคือการรักษาแรงดันในการทำงานไม่ให้สูงเกิน 90% ของแรงดันที่ตั้งไว้สำหรับวาล์วแบบสปริง และไม่เกิน 80% สำหรับรีลีฟวาล์วที่ควบคุมโดยนำร่องในการใช้งานที่มีความละเอียดอ่อน

อายุวาล์วและประสิทธิภาพในอดีต

วาล์วที่มีประวัติการตรวจสอบที่สะอาดและค่าความดันที่ตั้งค่าไว้สม่ำเสมอตลอดการทดสอบหลายรอบอาจทำให้ช่วงเวลาระหว่างการยกเครื่องนานขึ้น ในทางกลับกัน วาล์วที่เคยล้มเหลวในการทดสอบป๊อป รั่วที่เบาะนั่ง หรือการปรับแรงดันตามที่กำหนด ควรวางในรอบการตรวจสอบที่สั้นลง โดยไม่คำนึงถึงหมวดหมู่บริการทั่วไป วิธีการในอดีตนี้เป็นรากฐานของวิธีการตรวจสอบตามความเสี่ยง (RBI) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคน้ำมันและก๊าซ

จำนวนการกระตุ้น

ในแต่ละครั้งที่วาล์วนิรภัยเปิดและปิด พื้นผิวเบาะนั่งจะได้รับผลกระทบทางกล วาล์วที่มีรอบสูง — วาล์วที่เปิดบ่อยเนื่องจากกระบวนการไม่เสถียรหรือมีขนาดใหญ่เกินไป — จะสึกหรอเร็วกว่าวาล์วที่ไม่ค่อยทำงานอย่างเห็นได้ชัด วาล์วที่เปิดอยู่ มากกว่า 10 ครั้งในระยะเวลาการให้บริการ ควรได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาและทดสอบการใช้งานก่อนช่วงเวลาที่กำหนดไว้ครั้งถัดไป

สภาพแวดล้อมและสิ่งแวดล้อม

การติดตั้งกลางแจ้งในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ในทะเล หรือมีมลภาวะสูงจะกัดกร่อนได้เร็วกว่าการติดตั้งภายในอาคาร วาล์วที่สัมผัสกับปริมาณน้ำฝนโดยตรง สเปรย์เกลือ หรือบรรยากาศที่มีความชื้นสูง จำเป็นต้องมีการตรวจสอบภายนอกบ่อยขึ้นเพื่อตรวจสอบการอุดตันของช่องระบายอากาศ การกัดกร่อนของตัวถัง และความสมบูรณ์ของตัวเรือนสปริง

ประเภทของการตรวจสอบวาล์วนิรภัยและสิ่งที่เกี่ยวข้อง

การตรวจสอบแต่ละครั้งไม่เหมือนกันในขอบเขต กิจกรรมการตรวจสอบมีสี่ระดับที่แตกต่างกัน โดยแต่ละระดับมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน และต้องใช้ทักษะและทรัพยากรในระดับที่แตกต่างกัน

ระดับ 1: การตรวจสอบภายนอกด้วยภาพ

นี่เป็นการตรวจสอบขั้นพื้นฐานที่สุดและดำเนินการบ่อยที่สุด ไม่จำเป็นต้องถอดวาล์วออกจากการบริการ ผู้ปฏิบัติงานหรือผู้ตรวจสอบที่ได้รับการฝึกอบรมจะตรวจสอบวาล์วด้วยสายตาเพื่อ:

• สัญญาณของการรั่วซึมผ่านเบาะนั่ง (คราบของเหลวในกระบวนการผลิต, การย้อมสี, การสะสมของผลึก)
• การกัดกร่อน รูพรุน หรือความเสียหายทางกลไกบนตัววาล์วและฝากระโปรง
• ฝาปิดช่องระบายอากาศและรูระบายน้ำอุดตันหรือเสียหาย
• ซีลป้องกันการงัดแงะและหมุดล็อคหลวมหรือหายไป
• การวางแนวการติดตั้งและสภาพท่อระบายที่ถูกต้อง
• ข้อมูลป้ายชื่อที่อ่านง่ายซึ่งตรงกับบันทึกทางวิศวกรรม

การตรวจสอบด้วยสายตาควรทำอย่างน้อยปีละครั้งสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และทุกๆ 3 ถึง 6 เดือนในสภาพแวดล้อมการบริการที่รุนแรง

ระดับ 2: การทดสอบการทำงานในแหล่งกำเนิด

การทดสอบในแหล่งกำเนิด — หรือที่เรียกว่าการทดสอบออนไลน์หรือการทดสอบภาคสนาม — จะตรวจสอบว่าวาล์วจะเปิดที่หรือใกล้กับแรงดันที่ตั้งไว้โดยไม่ต้องถอดออกจากสายการผลิต โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี:

• การทดสอบการยกด้วยตนเอง: คันโยกใช้เพื่อเปิดวาล์วบางส่วนเพื่อตรวจสอบการเคลื่อนที่ของแผ่นดิสก์อย่างอิสระ นี่เป็นการตรวจสอบเชิงคุณภาพเท่านั้น และไม่ได้ตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำของแรงดันที่ตั้งไว้
• การทดสอบแรงดันที่ควบคุม: การใช้อุปกรณ์ทดสอบแบบพกพา (เช่น เครื่องมือทดสอบ HYTORK หรือ Furmanite) แรงดันควบคุมจะถูกจ่ายไปที่ทางเข้าของวาล์วในขณะที่ยังคงเชื่อมต่อกับระบบ ความดันเปิดจริงจะถูกวัดและเปรียบเทียบกับความดันที่ตั้งไว้

การทดสอบในแหล่งกำเนิดนั้นมีคุณค่า เนื่องจากช่วยหลีกเลี่ยงต้นทุนและการหยุดชะงักของกระบวนการในการถอดวาล์ว ในขณะที่ยังคงสร้างข้อมูลเชิงปริมาณ อย่างไรก็ตาม มันมีข้อจำกัด: ไม่สามารถประเมินการกัดกร่อนภายในหรือสภาพเบาะนั่งได้อย่างละเอียด

ระดับ 3: การทดสอบแบบตั้งโต๊ะ (การทดสอบป๊อป)

การทดสอบแบบตั้งโต๊ะจำเป็นต้องถอดวาล์วออกจากการบริการและขนส่งไปยังศูนย์บริการหรือศูนย์ทดสอบวาล์ว วาล์วติดตั้งอยู่บนแท่นทดสอบและมีแรงดันจนกระทั่งเปิด ความดันในการเปิดจริง ความหนาแน่นของเบาะนั่ง และแรงกดในการกลับเข้าที่ ล้วนถูกวัดและบันทึกไว้ มาตรฐาน ASME กำหนดให้แรงดันเปิดอยู่ภายใน ±3% ของแรงดันที่ตั้งไว้ สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ (±2% สำหรับบริการไอน้ำที่สูงกว่า 70 psig)

การทดสอบแบบตั้งโต๊ะเป็นวิธีที่แม่นยำที่สุดในการตรวจสอบประสิทธิภาพของวาล์ว และหน่วยงานกำกับดูแลส่วนใหญ่กำหนดให้ใช้ภาชนะรับแรงดันและหม้อต้มน้ำเป็นประจำ นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ตรวจสอบสามารถตรวจสอบส่วนประกอบภายในได้โดยตรง

ระดับ 4: การถอดประกอบ การตรวจสอบ และยกเครื่องทั้งหมด

การยกเครื่องใหม่ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการแยกชิ้นส่วนวาล์วนิรภัยทั้งหมด การตรวจสอบส่วนประกอบภายในทั้งหมด การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ (จาน แผ่นยึดหัวฉีด สปริง ซีล และตัวนำ) การประกอบกลับคืน และการทดสอบแบบตั้งโต๊ะก่อนการติดตั้งใหม่ นี่เป็นรูปแบบการตรวจสอบที่ครอบคลุมที่สุด และโดยทั่วไปจะต้องมีการตรวจสอบทุกครั้ง 3 ถึง 5 ปี หรือเมื่อใดก็ตามที่วาล์วไม่ผ่านการทดสอบการทำงาน มีส่วนร่วมในกระบวนการที่ไม่ปกติ หรือสัมผัสกับเหตุการณ์ที่ผิดปกติ เช่น กรณีเพลิงไหม้หรือแรงดันเกินอย่างรุนแรง

หลังจากการยกเครื่องทั้งหมด วาล์วจะต้องได้รับการรับรองอีกครั้ง ปิดผนึกใหม่ด้วยซีลลวดที่ป้องกันการงัดแงะ และบันทึกการตรวจสอบได้รับการอัปเดตด้วยข้อมูลการทดสอบแรงดันชุดใหม่ ชิ้นส่วนที่ถูกเปลี่ยน และข้อมูลระบุตัวตนของช่างเทคนิคที่ปฏิบัติงาน

การตรวจสอบตามความเสี่ยง (RBI) เป็นทางเลือกแทนช่วงคงที่

วิธีการดั้งเดิมในการใช้ช่วงการตรวจสอบคงที่ เช่น ทุก 2 ปีสำหรับวาล์วนิรภัยทั้งหมดในโรงงาน กำลังถูกแทนที่ด้วยการตรวจสอบตามความเสี่ยง (RBI) มากขึ้นเรื่อยๆ RBI เป็นวิธีการที่รวมเอาความน่าจะเป็นของความล้มเหลวเข้ากับผลที่ตามมาของความล้มเหลว เพื่อกำหนดกลยุทธ์การตรวจสอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวาล์วแต่ละตัว

ภายใต้ RBI อาจมีการตรวจสอบวาล์วนิรภัยที่ป้องกันถังอบไอน้ำแรงดันสูงในโรงไฟฟ้าเป็นประจำทุกปี ในขณะที่วาล์วระบายในระบบไล่ไนโตรเจนแรงดันต่ำในโรงงานเดียวกันอาจต้องได้รับการตรวจสอบทุกๆ 5 ปีเท่านั้น แนวทางที่กำหนดเป้าหมายนี้จะช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาที่ไม่จำเป็น ในขณะที่มุ่งเน้นไปที่ทรัพยากรไปที่อุปกรณ์ที่มีความเสี่ยงสูงสุด

API 581 (เทคโนโลยีการตรวจสอบตามความเสี่ยง) ให้วิธีการโดยละเอียดสำหรับการนำ RBI ไปใช้กับอุปกรณ์ลดแรงดัน ผลลัพธ์หลักของกระบวนการ RBI คือ การวิเคราะห์อัตราความต้องการ — การประมาณความถี่ที่วาล์วนิรภัยมีแนวโน้มที่จะถูกเรียกให้เปิดในช่วงเวลาที่กำหนด วาล์วที่มีอัตราความต้องการสูงจำเป็นต้องตรวจสอบบ่อยขึ้นเพื่อยืนยันว่าวาล์วยังคงทำงานได้ วาล์วที่มีอัตราความต้องการต่ำมากอาจเข้าเกณฑ์เป็นระยะเวลานานขึ้น แต่เฉพาะในกรณีที่ผลที่ตามมาของความล้มเหลวยังต่ำเช่นกัน

สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีวาล์วนิรภัยจำนวนมาก RBI อาจส่งผลให้ได้ ลดภาระงานการตรวจสอบทั้งหมดลง 30% ถึง 50% เมื่อเปรียบเทียบกับโปรแกรมช่วงคงที่ โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย โดยมีเงื่อนไขว่าการวิเคราะห์ความเสี่ยงจะดำเนินการอย่างเข้มงวดและอัปเดตอยู่เสมอเมื่อเงื่อนไขของกระบวนการเปลี่ยนแปลง

โหมดความล้มเหลวทั่วไปที่พบในระหว่างการตรวจสอบวาล์วนิรภัย

การทำความเข้าใจสิ่งที่ผู้ตรวจสอบพบจริง ๆ เมื่อตรวจสอบวาล์วนิรภัยช่วยเสริมว่าเหตุใดการตรวจสอบตามปกติจึงมีความสำคัญ โหมดความล้มเหลวต่อไปนี้ได้รับการบันทึกไว้บ่อยที่สุดในโปรแกรมการตรวจสอบทางอุตสาหกรรม

เบาะนั่งรั่ว

การรั่วของบ่า - โดยที่วาล์วยอมให้ของเหลวไหลผ่านเพียงเล็กน้อยอย่างต่อเนื่องแม้ว่าจะปิดสนิทแล้วก็ตาม - เป็นข้อบกพร่องที่พบบ่อยที่สุดที่พบในระหว่างการทดสอบแบบตั้งโต๊ะ เป็นผลมาจากความเสียหายที่พื้นผิวเบาะนั่งเนื่องจากการเคี่ยว การกัดกร่อน หรือการชนกันของอนุภาคของแข็ง วาล์วนิรภัยที่รั่วไม่เพียงแต่แสดงถึงการสูญเสียกระบวนการเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้แผ่นดิสก์สึกกร่อนเพิ่มเติมเมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้สูญเสียความสามารถในการปิดผนึกโดยสิ้นเชิง การศึกษาทางอุตสาหกรรมระบุว่า วาล์วนิรภัยที่ถอดออกจากการใช้งานระหว่าง 25% ถึง 40% มีการรั่วไหลของเบาะนั่งที่วัดได้ ในขณะที่ทำการตรวจสอบ

ตั้งค่าความดันดริฟท์

สปริงอาจสูญเสียความตึงเครียดเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการหมุนเวียนของความร้อน การกัดกร่อน หรือการล้าของวัสดุ ซึ่งจะทำให้แรงดันเปิดจริงลอยไปต่ำกว่าหรือสูงกว่าแรงดันที่ตั้งไว้ วาล์วที่มีแรงดันที่ตั้งไว้ 100 psi ซึ่งลอยไปเปิดที่ 80 psi จะให้การป้องกันแรงดันเกินได้ไม่เพียงพอ ในทางกลับกัน วาล์วที่ลอยขึ้นไปและตอนนี้เปิดที่ 115 psi จะทำให้ระบบได้รับแรงดันเกินที่สร้างความเสียหายก่อนที่วาล์วจะคลายตัว ตั้งค่าความดันดริฟท์มากกว่า 5% จากค่าที่ประทับ โดยทั่วไปจะต้องมีการเปลี่ยนสปริงและการรับรองซ้ำ

ท่อระบายหรือช่องระบายอากาศที่ถูกบล็อก

ท่อระบายที่ถูกปิดกั้น — เนื่องจากรังนก การก่อตัวของน้ำแข็ง การสะสมของเศษ หรือการติดตั้งวาล์วที่ไม่ถูกต้อง — สร้างแรงดันย้อนกลับที่สามารถป้องกันไม่ให้วาล์วเปิดที่ความดันที่ตั้งไว้ นี่เป็นโหมดความล้มเหลวที่เป็นอันตรายอย่างยิ่ง เนื่องจากวาล์วอาจทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างการตรวจสอบด้วยภาพแต่จริงๆ แล้วไม่สามารถบรรเทาได้ ท่อระบายต้องได้รับการตรวจสอบการอุดตัน แรงดันต้านที่มากเกินไป และเส้นทางการระบายน้ำที่ถูกต้องในการตรวจสอบตามกำหนดเวลาทุกครั้ง

การกัดกร่อนของแผ่นดิสก์หรือหัวฉีด

การกัดกร่อนภายในของพื้นผิวแผ่นดิสก์และหัวฉีดเป็นปัญหาสำคัญในไอน้ำเปียก การบริการที่เป็นกรด หรือสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ การเจาะพื้นผิวเครื่องจักรที่มีความแม่นยำเหล่านี้จะทำลายซีลระหว่างโลหะกับโลหะที่วาล์วต้องพึ่งพาสำหรับการปิดอย่างแน่นหนาหลังจากการคลายออก เมื่อพื้นผิวเบาะเป็นหลุม การบดและการขัดสามารถคืนสภาพได้ในระดับที่จำกัด แต่ต้องเปลี่ยนส่วนประกอบที่สึกกร่อนอย่างรุนแรงทั้งหมด

การกัดกร่อนของสปริงหรือความล้า

สปริงอัดภายในวาล์วนิรภัยเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการรับน้ำหนัก การเกิดรูพรุนบนลวดสปริงจะช่วยลดหน้าตัดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกหักที่ไม่คาดคิดภายใต้ความเค้นในการทำงาน สปริงที่แตกหักได้รับการบันทึกไว้ว่าเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของวาล์วนิรภัยที่ร้ายแรงในเหตุการณ์ทางอุตสาหกรรมหลายครั้ง สปริงที่แสดงการกัดกร่อน การเสียรูป หรือการแตกร้าวที่มองเห็นได้จะต้องเปลี่ยนทันที

ข้อกำหนดด้านเอกสารและการเก็บบันทึก

การตรวจสอบวาล์วนิรภัยทุกครั้งจะต้องจัดทำเป็นเอกสารอย่างละเอียด มาตรฐานด้านกฎระเบียบ รวมถึง OSHA PSM, API 510 และกฎระเบียบระดับชาติของยุโรปส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษรที่สามารถตรวจสอบได้เพื่อแสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนด บันทึกการตรวจสอบวาล์วแต่ละตัวควรประกอบด้วย:

• หมายเลขแท็กวาล์ว หมายเลขซีเรียล และตำแหน่งในกระบวนการ
• ความดันชุดประทับตราและความดันเปิดที่วัดได้ระหว่างการทดสอบ
• วันที่ทำการตรวจสอบและระบุตัวตนของผู้ตรวจสอบหรือช่างผู้ชำนาญการ
• คำอธิบายของข้อบกพร่องที่พบและการดำเนินการแก้ไข
• อะไหล่ถูกเปลี่ยนระหว่างยกเครื่อง
• ผลการทดสอบม้านั่งหลังการซ่อมแซม
• กำหนดวันตรวจครั้งต่อไป
• หมายเลขซีลที่ใช้หลังการทดสอบ (เพื่อตรวจจับการปรับที่ไม่ได้รับอนุญาต)

บันทึกเหล่านี้จะต้องถูกเก็บรักษาไว้ตลอดอายุของอุปกรณ์ในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่ และอย่างน้อยก็เป็นระยะเวลาที่ขยายออกไปเลยช่วงการตรวจสอบถัดไป สิ่งอำนวยความสะดวกหลายแห่งใช้ระบบการจัดการการบำรุงรักษาด้วยคอมพิวเตอร์ (CMMS) เช่น SAP PM หรือ IBM Maximo เพื่อจัดการบันทึกการตรวจสอบวาล์วนิรภัยควบคู่ไปกับข้อมูลการจัดการสินทรัพย์อื่นๆ

เป็นที่น่าสังเกตว่า การไม่มีบันทึกการตรวจสอบที่เหมาะสมถือเป็นการละเมิดกฎระเบียบ ภายใต้ OSHA PSM ไม่ว่าวาล์วจะอยู่ในสภาพดีจริงหรือไม่ก็ตาม ในระหว่างการตรวจสอบ PSM หรือการสอบสวนเหตุการณ์ในกระบวนการ ผู้ตรวจสอบจะขอบันทึกเหล่านี้เป็นหลักฐานหลักในการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความสมบูรณ์ทางกล

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อพลาดการตรวจสอบวาล์วนิรภัย

ผลที่ตามมาจากความล้มเหลวในการตรวจสอบวาล์วนิรภัยตามกำหนดเวลานั้นไม่ได้เป็นไปตามทฤษฎี เหตุการณ์ทางอุตสาหกรรมที่สำคัญหลายประการในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมามีสาเหตุโดยตรงหรือบางส่วนจากความล้มเหลวของวาล์วระบายแรงดันที่เกิดจากการตรวจสอบที่ไม่เพียงพอ

ในเหตุการณ์ระเบิดโรงกลั่นน้ำมันบีพีเท็กซัสซิตีเมื่อปี 2548 ซึ่งทำให้คนงานเสียชีวิต 15 รายและบาดเจ็บอีก 180 ราย ผลการสอบสวนรวมถึงการบำรุงรักษาที่ไม่เพียงพอและการตรวจสอบระบบระบายแรงดันเป็นปัจจัยที่มีส่วนร่วม การสอบสวนของ OSHA ในเวลาต่อมาส่งผลให้ ค่าปรับเกิน 21 ล้านเหรียญสหรัฐ โดยมีความล้มเหลวของโปรแกรมความสมบูรณ์ทางกล — รวมถึงการจัดการอุปกรณ์ลดแรงกดไม่เพียงพอ — อ้างถึงอย่างเด่นชัด

ผลที่ตามมาตามปกติของการขาดการตรวจสอบวาล์วนิรภัย ได้แก่:

• บทลงโทษตามกฎระเบียบ: การอ้างอิงของ OSHA PSM สำหรับความล้มเหลวด้านความสมบูรณ์ทางกลโดยทั่วไปจะมีโทษปรับ 15,000 ถึง 156,259 ดอลลาร์ต่อการละเมิด โดยการละเมิดโดยเจตนาจะมีระดับที่สูงขึ้น
• ผลกระทบจากการประกันภัย: บริษัทประกันภัยทรัพย์สินทางอุตสาหกรรมและความรับผิดหลายรายจำเป็นต้องมีหลักฐานการปฏิบัติตามการตรวจสอบวาล์วตามเงื่อนไขความคุ้มครอง วงจรการตรวจสอบที่พลาดไปอาจทำให้ความคุ้มครองสำหรับเหตุการณ์ใดๆ ก็ตามที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของระบบแรงดันเป็นโมฆะ
• การปิดระบบโดยไม่ได้วางแผน: วาล์วนิรภัยที่ไม่สามารถเปิดหรือเปิดค้างในระหว่างเหตุการณ์การปฏิบัติงานสามารถกระตุ้นให้เกิดการบังคับปิดระบบ ซึ่งในโรงงานที่มีกระบวนการผลิตแบบต่อเนื่องอาจทำให้สูญเสียการผลิตหลายแสนดอลลาร์ต่อวัน
• ความเสียหายต่ออุปกรณ์แบบเรียงซ้อน: วาล์วนิรภัยที่ไม่สามารถเปิดได้ในระหว่างเหตุการณ์แรงดันเกินจริงจะทำให้ภาชนะ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือท่อที่ได้รับการป้องกันได้รับแรงดันเกินขีดจำกัดการออกแบบ อาจทำให้เกิดการแตกร้าวและความเสียหายต่ออุปกรณ์อื่นๆ

ขั้นตอนปฏิบัติในการสร้างโปรแกรมตรวจสอบวาล์วนิรภัย

สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่กำลังสร้างหรือปรับปรุงโปรแกรมการจัดการวาล์วนิรภัย ลำดับต่อไปนี้จะให้แนวทางที่มีโครงสร้าง

1. สร้างรีจิสเตอร์วาล์วที่สมบูรณ์: รวบรวมรายการวาล์วนิรภัยทุกตัวในโรงงาน รวมถึงหมายเลขแท็ก ตำแหน่ง น้ำมันบริการ แรงดันที่ตั้ง ขนาดทางเข้า วัสดุตัวถัง และวันที่ติดตั้ง การลงทะเบียนนี้เป็นรากฐานของโปรแกรมทั้งหมด
2. จำแนกวาล์วตามความรุนแรงของการบริการ: กำหนดวาล์วแต่ละวาล์วตามหมวดหมู่การบริการ — ทำความสะอาด เปรอะเปื้อน หรือมีการกัดกร่อน — และระบุวาล์วที่มีอัตราความต้องการสูงหรือผลที่ตามมาจากความล้มเหลวสูง การจำแนกประเภทเหล่านี้จะขับเคลื่อนการตัดสินใจเรื่องความถี่ในการตรวจสอบ
3. กำหนดช่วงเวลาการตรวจสอบ: ใช้มาตรฐานการควบคุมที่เกี่ยวข้อง (API 576, ASME, ข้อบังคับท้องถิ่น) กำหนดช่วงเวลาการตรวจสอบเฉพาะสำหรับแต่ละวาล์วหรือกลุ่มวาล์ว บันทึกเหตุผลสำหรับแต่ละช่วงเวลาที่กำหนด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเบี่ยงเบนไปจากค่าเริ่มต้นมาตรฐาน
4. กำหนดการตรวจสอบตามช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามแผน: หากเป็นไปได้ ให้จัดการทดสอบวาล์วนิรภัยให้สอดคล้องกับการปิดระบบตามแผนหรือการหยุดซ่อมบำรุงเพื่อลดผลกระทบต่อการผลิต สำหรับโปรแกรมการทดสอบออนไลน์ ให้กำหนดเวลาการทดสอบในแหล่งกำเนิดในช่วงเวลาการทำงานที่เสถียร
5. รับรองทรัพยากรการทดสอบของคุณ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ตรวจสอบและช่างเทคนิคที่ทำงานวาล์วนิรภัยมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น ASME มาตรา VIII กำหนดให้การทดสอบวาล์วดำเนินการโดยบุคลากรที่ทำงานภายใต้ตราประทับ "VR" ของคณะกรรมการแห่งชาติ (NB) สำหรับงานซ่อมแซมและทดสอบ
6. เก็บรักษาและทบทวนบันทึกการตรวจสอบ: หลังจากการตรวจสอบแต่ละครั้ง ให้อัปเดตทะเบียนวาล์วพร้อมผลการทดสอบ สิ่งที่ค้นพบ และวันที่กำหนดครั้งถัดไป ทบทวนโปรแกรมโดยรวมทุกปีเพื่อปรับช่วงเวลาตามประวัติการตรวจสอบที่สะสม
7. ตรวจสอบทุกความล้มเหลว: วาล์วใดๆ ที่ล้มเหลวในการทดสอบการทำงาน ไม่ว่าจะเปิดเร็ว เปิดช้า หรือไม่สามารถใส่ใหม่ได้ ควรกระตุ้นให้มีการตรวจสอบสาเหตุอย่างเป็นทางการก่อนที่วาล์วจะกลับไปให้บริการ การทำความเข้าใจว่าเหตุใดวาล์วจึงทำงานล้มเหลวจึงเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเกิดซ้ำและเพื่อเหตุผลในการปรับช่วงเวลา

ความแตกต่างระหว่างประเภทของวาล์วนิรภัยและผลการตรวจสอบ

อุปกรณ์ลดแรงกดทับบางชนิดไม่เหมือนกัน และประเภทอุปกรณ์ที่ติดตั้งจะส่งผลต่อวิธีการตรวจสอบและความถี่ในการตรวจสอบ

วาล์วนิรภัยแบบสปริงโหลด

ประเภทที่พบมากที่สุดในงานอุตสาหกรรม แรงกดเปิดถูกกำหนดโดยแรงสปริงที่กระทำต่อแผ่นดิสก์ วาล์วที่ใส่สปริงอาจมีความล้าของสปริง การสึกหรอของเบาะนั่ง และการกัดกร่อน พวกเขาต้องการทั้งการตรวจสอบด้วยสายตาภายนอกและการทดสอบป๊อปเป็นระยะเพื่อตรวจสอบแรงดันที่ตั้งไว้ โดยทั่วไปช่วงเวลาการยกเครื่องใหม่ทั้งหมดจะมีตั้งแต่ 1 ถึง 5 ปี ขึ้นอยู่กับการบริการ

วาล์วระบายที่ควบคุมด้วยไพล็อต (PORV)

PORV ใช้วาล์วนำร่องขนาดเล็กเพื่อตรวจจับแรงดันของระบบและสั่งงานวาล์วหลัก มีความสามารถในการปิดที่เข้มงวดมากขึ้นและสามารถรองรับอัตราการไหลที่มากขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าวาล์วแบบสปริง อย่างไรก็ตาม มีกลไกภายในที่ซับซ้อนกว่า รวมถึงวาล์วนำร่อง ท่อ และการเชื่อมต่อการตรวจจับ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นจุดที่มีโอกาสเกิดความล้มเหลว โดยทั่วไปแล้ว PORV ต้องการ ขั้นตอนการตรวจสอบโดยละเอียดเพิ่มเติม กว่าวาล์วแบบสปริง และชุดนำร่องต้องได้รับการทดสอบแยกจากวาล์วหลัก การตรวจสอบระบบนำร่องประจำปีถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในอุตสาหกรรมกระบวนการส่วนใหญ่

แผ่นดิสก์แตกร้าว

แผ่นกันกระแทกเป็นอุปกรณ์บรรเทาแรงดันแบบไม่ปิดสนิท ซึ่งจะระเบิดด้วยแรงดันที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อบรรเทาทันที ต่างจากวาล์วนิรภัยตรงที่ไม่ต้องการการทดสอบป๊อป - "การตรวจสอบ" ของพวกเขาประกอบด้วยการตรวจสอบว่าแผ่นดิสก์ไม่ได้รับความเสียหายทางสายตาเป็นหลัก เครื่องหมายแรงดันระเบิดตรงกับข้อกำหนดการออกแบบ และแผ่นดิสก์ไม่ได้ใช้งานเกินอายุการใช้งานที่แนะนำ ผู้ผลิตแผ่นดิสก์ที่แตกร้าวส่วนใหญ่แนะนำให้เปลี่ยนทุกครั้ง 3 ถึง 5 ปี regardless of condition เนื่องจากความล้าและการกัดกร่อนอาจทำให้เกิดการระเบิดก่อนเวลาอันควรหรือป้องกันการระเบิดที่ความดันที่กำหนด

อุปกรณ์รวม (วาล์วนิรภัยจานแตก)

กระบวนการหลายๆ กระบวนการใช้แผ่นร้าวที่ติดตั้งไว้ที่ต้นน้ำของวาล์วนิรภัยเพื่อป้องกันวาล์วจากของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเป็นพอลิเมอร์ การรวมกันนี้ต้องมีการตรวจสอบอุปกรณ์ทั้งสอง - จานร้าวเพื่อความสมบูรณ์และวาล์วนิรภัยเพื่อความแม่นยำของแรงดันที่ตั้งไว้ ข้อกำหนดเพิ่มเติมที่สำคัญคือ ตรวจสอบความดันในช่องว่างระหว่างแผ่นแตกและวาล์วนิรภัย . หากแผ่นดิสก์เกิดการรั่วเล็กน้อยและพื้นที่ระหว่างอุปกรณ์มีแรงดัน วาล์วนิรภัยจะพบกับแรงดันย้อนกลับซึ่งจะลดความสามารถในการระบายที่มีประสิทธิภาพ ต้องมีเกจวัดความดันหรือตัวแสดงการระเบิดในพื้นที่นี้ตามรหัส ASME และต้องได้รับการตรวจสอบทุกครั้งที่มีการตรวจสอบ