Расчет и подбор PSV
Как строки опросного листа превращаются в требуемую площадь, букву сечения и тип клапана.
Опросный лист PSV с пояснениями
Опросный лист предохранительного клапана (PSV) содержит все, что нужно для расчета, изготовления и испытания одного клапана. На этой странице объясняется каждая строка типового опросного листа EPC-подрядчика и кто ее заполняет. Пустой бланк можно скачать в Excel и PDF.
Коротко
Заказчик заполняет технологические строки: назначение, среду и ее фазовое состояние, требуемую пропускную способность, давление настройки, противодавление, температуры и нормы проектирования. Мы заполняем строки, которые следуют из расчета: расчетную и выбранную площадь, букву сечения, пружину и заводские номера.
Опросного листа с заполненными технологическими строками нам достаточно, чтобы рассчитать клапан и подготовить коммерческое предложение.
Как устроен лист
Многие опросные листы EPC-подрядчиков имеют похожую структуру, но номера строк в листе вашего проекта могут отличаться. Один лист относится к одному номеру позиции. Строки пронумерованы от 1 до 65 и сгруппированы в восемь блоков, между блоками оставлено по пять свободных номеров. Если в одной строке два поля, в таблицах ниже оба указаны под одним номером.
В последнем столбце каждой таблицы указано, кто обычно заполняет строку. В вашем проекте распределение может быть другим:
- Заказчик
- EPC-подрядчик или конечный пользователь, обычно инженер-технолог, который отвечает за сценарий сброса.
- Изготовитель
- Изготовитель клапана, Luofu, после расчета. В опросных листах эти строки часто помечают VTA (vendor to advise).
- Заказчик или изготовитель
- Заказчик указывает значение, если его задает спецификация проекта. Если нет, мы предлагаем значение, а заказчик его подтверждает. В опросных листах эти строки часто помечают VTC (vendor to confirm).
Пустой опросный лист на этой странице имеет те же строки и блоки.
Общие сведения, строки с 1 по 13
Первый блок идентифицирует клапан и указывает, какой тип клапана требуется для этой задачи.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 1 | Номер позиции (Tag number) | Позиция клапана на P&ID, например PSV-1001. Используйте один лист на каждую позицию. | Заказчик |
| 2 | Назначение (Service) | Короткое название задачи, например углеводородный газ или охлаждающая вода. | Заказчик |
| 3 | Номер P&ID (P&ID number) | Чертеж, на котором показаны клапан и защищаемое им оборудование. | Заказчик |
| 4 | Тип действия: полного открытия, пропорционального открытия или универсальный (Design: safety, relief, or safety relief) | Предохранительный клапан полного открытия (safety valve) сразу открывается полностью и подходит для газа, паров и водяного пара. Клапан пропорционального открытия (relief valve) открывается пропорционально росту давления и подходит для жидкостей. Клапан универсального действия (safety relief valve) может работать и так, и так. | Заказчик |
| 5 | Тип: обычного исполнения, с сильфоном или с пилотным управлением (Type: conventional, bellows, or pilot-operated) | Тип обычно определяется противодавлением. Смотрите строки с 27 по 29 и противодавление и тип клапана. | Заказчик или изготовитель |
| 6 | Тип крышки (Bonnet type) | Закрытая или открытая. Закрытая крышка удерживает сбрасываемую среду внутри клапана и выходной трубы. Открытые крышки распространены на паре. | Заказчик или изготовитель |
| 7 | Температура окружающей среды (Ambient temperature) | Минимальная и максимальная температура воздуха на площадке, в °C. Минимальное значение важно для материалов клапанов, установленных на открытом воздухе. | Заказчик |
| 8 | Допустимый уровень звукового давления (Allowable sound pressure level) | Предел шума при сбросе, в dBA, на расстоянии, которое задает спецификация проекта. В строке 42 указан расчетный уровень для сравнения. | Заказчик |
| 9 | Уравновешенный клапан, да или нет (Balanced valve, yes or no) | Да, если противодавление высокое или переменное и не должно смещать давление настройки. Это обеспечивает сильфон или пилот. | Заказчик или изготовитель |
| 10 | Резервный клапан, да или нет (Spare valve, yes or no) | Да, если нужен установленный резервный клапан, чтобы один клапан можно было вывести на обслуживание, пока другой защищает оборудование. Резервные пары часто устанавливают на переключающем клапане. | Заказчик |
| 11 | Разрывная мембрана перед клапаном, да или нет (Upstream rupture disc required, yes or no) | Да, если под входом клапана установлена разрывная мембрана. Тогда к пропускной способности пары применяется поправочный коэффициент комбинации. | Заказчик |
| 12 | Номер позиции разрывной мембраны (Rupture disc tag number) | Позиция этой разрывной мембраны или N/A. | Заказчик |
| 13 | Сценарий сброса (Relief contingency) | Сценарий, который определяет требуемую пропускную способность, например закрытый выход, внешний пожар или тепловое расширение. Смотрите сценарии сброса. | Заказчик |
Линия и оборудование, строки с 14 по 19
Этот блок связывает клапан с трубопроводом и защищаемым оборудованием.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 14 | Номер линии (Line number) | Линия, к которой присоединяется клапан. | Заказчик |
| 15 | Класс трубопровода (Pipe class) | Спецификация трубопровода этой линии. В ней указаны класс фланцев, тип уплотнительной поверхности и материалы линии, которым должен соответствовать клапан. | Заказчик |
| 16 | Номер оборудования (Equipment number) | Сосуд или другое оборудование, которое защищает клапан. | Заказчик |
| 17 | Размер линии (Line size) | Условный размер входной линии, NPS или DN. | Заказчик |
| 17 | Сортамент линии (Line schedule) | Сортамент стенки входной линии, например SCH 80. | Заказчик |
| 18 | Материал линии (Line material) | Материал трубы, например ASTM A106 Grade B. Материал корпуса обычно выбирают под него. | Заказчик |
| 19 | Толщина изоляции трубопровода (Pipe insulation thickness) | Толщина изоляции на линии или N/A. | Заказчик |
Технологические условия, строки с 20 по 36
Эти строки служат исходными данными для расчетных уравнений. Где строка этого требует, указывайте значения при условиях сброса, а рядом с каждым значением — единицу измерения.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 20 | Среда (Fluid) | Рабочая среда, например природный газ, водород или сырая нефть. | Заказчик |
| 20 | Фазовое состояние (Phase) | Газ или пары, жидкость, водяной пар или двухфазный поток при условиях сброса. Фазовое состояние определяет метод расчета. | Заказчик |
| 21 | Требуемая пропускная способность (Required capacity) | Расход, который клапан должен пропустить в определяющем сценарии, в kg/h. Для жидкостей можно указать m³/h. | Заказчик |
| 22 | Рабочая относительная плотность (Operating specific gravity) | Относительная плотность жидкости при рабочей температуре. | Заказчик |
| 22 | Коррозионные, эрозионные или токсичные компоненты (Corrosive, erosive, or toxic components) | Перечислите их, например H2S, хлориды или твердые частицы. Они определяют материалы, необходимость сильфона и тип крышки. | Заказчик |
| 23 | Рабочее давление, нормальное (Operating pressure, normal) | Нормальное давление на входе клапана, в bar(g). Запас до давления настройки важен для герметичности седла. | Заказчик |
| 24 | Рабочая температура (Operating temperature) | Нормальная температура на входе клапана, в °C. Можно указать диапазон. | Заказчик |
| 25 | Давление настройки (Set pressure) | Избыточное давление на входе, при котором клапан начинает открываться, в bar(g). Применимый кодекс связывает его с MAWP защищаемого оборудования. | Заказчик |
| 26 | Температура при сбросе (Relieving temperature) | Температура среды при условиях сброса, в °C. Она определяет плотность газа и ограничения по материалам. | Заказчик |
| 27 | Противодавление, постоянное (Back pressure, constant) | Наложенное противодавление, которое существует до открытия клапана и не меняется, в bar(g). | Заказчик |
| 28 | Противодавление, возникающее при сбросе (Back pressure, built-up) | Противодавление, которое нарастает в выходном трубопроводе во время сброса. Предел для клапана обычного исполнения берется из применимого кодекса. | Заказчик |
| 29 | Противодавление, полное (Back pressure, total) | Наложенное противодавление плюс противодавление, возникающее при сбросе. Оно определяет поправку на противодавление в строке 59. | Заказчик |
| 30 | Допустимое превышение давления (Allowable overpressure) | Допустимый рост давления сверх давления настройки во время сброса, в процентах. Значение для одного клапана, для нескольких клапанов и для сценария внешнего пожара устанавливает применимый кодекс. | Заказчик |
| 30 | Скрытая теплота парообразования (Latent heat of vaporization) | Для сценариев пожара на оборудовании, заполненном жидкостью, в kJ/kg. Подвод тепла при пожаре, деленный на эту величину, дает расход паров. | Заказчик |
| 31 | Коэффициент сжимаемости (Compressibility factor) | Z газа при условиях сброса. | Заказчик |
| 31 | Коэффициент превышения давления (Overpressure factor) | Поправка пропускной способности, которую применяют некоторые методы расчета для жидкостей, когда превышение давления отличается от сертифицированного. Оставьте поле пустым, если ваша методика его не использует. | Заказчик или изготовитель |
| 32 | Расчетное давление, максимальное и минимальное (Design pressure, maximum and minimum) | Расчетное давление защищаемого оборудования, в bar(g), и минимальное значение, если оно есть, например полный вакуум. | Заказчик |
| 33 | Вязкость при сбросе (Relief viscosity) | Вязкость при условиях сброса, в cP. Для вязких жидкостей применяется поправка на вязкость. | Заказчик |
| 33 | Плотность при сбросе (Relief density) | Плотность при условиях сброса, в kg/m³. | Заказчик |
| 34 | Барометрическое давление (Barometric pressure) | Атмосферное давление на площадке, в bar(a). При расчете его прибавляют к давлению при сбросе. | Заказчик |
| 34 | Отношение удельных теплоемкостей (Ratio of specific heats, Cp/Cv) | k газа при условиях сброса. Он определяет газовый коэффициент в расчетном уравнении. | Заказчик |
| 35 | Расчетная температура, максимальная и минимальная (Design temperature, maximum and minimum) | Расчетные температуры защищаемого оборудования, в °C. Минимальная определяет низкотемпературные материалы и испытания на ударную вязкость. | Заказчик |
| 36 | Молекулярная масса (Molecular weight) | Газа или паров, в kg/kmol. | Заказчик |
Если значение пока неизвестно, напишите TBC и укажите в примечаниях свою наилучшую оценку. Для первого расчета подойдут предварительные значения.
Основание и выбор, строки с 38 по 43
Этот блок фиксирует нормы проектирования и результат расчета. Большая его часть — наш ответ на технологические данные выше.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 38 | Нормы проектирования (Design code) | Нормы, которым должен соответствовать клапан, например ASME, и нужно ли клеймо ASME UV. | Заказчик |
| 39 | Основа расчета (Sizing basis) | Методика определения площади, обычно API 520. | Заказчик или изготовитель |
| 39 | Сценарий (Case) | Сценарий сброса, использованный в расчете. Он повторяет строку 13. | Заказчик |
| 40 | Расчетная площадь (Calculated area) | Минимальная площадь проходного сечения по расчету, в cm². Если площадь для сценария пожара отличается, она указывается отдельно. | Изготовитель |
| 41 | Выбранная площадь (Selected area) | Эффективная площадь выбранного сечения. Она равна расчетной площади или больше нее. | Изготовитель |
| 42 | Обозначение сечения (Orifice designation) | Буква выбранного сечения, от D до T. Смотрите сечения по API 526. | Изготовитель |
| 42 | Расчетный уровень звукового давления (Calculated sound pressure level) | Шум при сбросе по расчету, в dBA, для сравнения со строкой 8. | Изготовитель |
| 43 | Причина превышения давления (Overpressure cause) | Событие, которое вызывает превышение давления, часто то же, что в строке 13. | Заказчик |
| 43 | Коэффициент расхода (Coefficient of discharge) | Kd выбранного клапана. Расчет начинают с эффективного значения, а окончательная проверка использует сертифицированное значение. | Изготовитель |
Присоединения, строки с 45 по 49
Строка 45 — заголовок столбцов. Начиная со строки 46, в каждой строке одно значение для входа и одно для выхода.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 46 | Размер (Size) | Размер входа и выхода, NPS или DN. У большинства клапанов выход больше входа. Расчет подтверждает оба размера. | Заказчик или изготовитель |
| 47 | Класс давления (Rating) | Класс фланцев входа и выхода, например вход Class 300 и выход Class 150. | Заказчик |
| 48 | Уплотнительная поверхность (Facing) | Тип и шероховатость уплотнительной поверхности фланца, например выступ (raised face) от 125 до 250 AARH или под кольцевую прокладку (ring joint). | Заказчик |
| 49 | Тип присоединения входа и выхода (Inlet and outlet connection type) | Фланцевое, резьбовое или под приварку. | Заказчик |
Материалы, строки с 51 по 54
Укажите материалы, которые требует спецификация проекта. Если она оставляет деталь на усмотрение изготовителя, мы предложим материал для рабочей среды и диапазона температур.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 51 | Корпус и крышка (Body and bonnet) | Детали, работающие под давлением, обычно подбираются под материал линии. | Заказчик или изготовитель |
| 51 | Седло и кольца (Seat and rings) | Материалы сопла, золотника и кольца сопла. Для седла обычна наплавка твердым сплавом, например стеллитом. | Заказчик или изготовитель |
| 52 | Мягкое уплотнение седла (Resilient seat seal) | Материал мягкого уплотнения, если оно применяется, например PTFE, или N/A для металлического уплотнения. | Заказчик или изготовитель |
| 52 | Направляющая и кольца (Guide and rings) | Материалы направляющей и направляющего кольца. | Заказчик или изготовитель |
| 53 | Пружина (Spring) | Материал пружины, выбранный по температуре и рабочей среде. | Изготовитель |
| 54 | Материал пилота (Pilot material) | Материал корпуса и внутренних деталей пилота для клапана с пилотным управлением или N/A. | Заказчик или изготовитель |
Опции, строки с 56 по 59
Опции охватывают верхнюю часть клапана, испытания и поправку на противодавление.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 56 | Колпак, резьбовой или болтовой (Cap, screwed or bolted) | Как колпак крепится к крышке. | Заказчик или изготовитель |
| 56 | Испытательная блокировка (Test gag) | Да, если нужна блокировка, которая удерживает клапан закрытым во время гидравлических испытаний системы. | Заказчик |
| 57 | Рычаг, простой или с сальником (Lever, plain or packed) | Рычаг ручного подрыва открывает клапан вручную для проверки. Рычаг с сальником уплотняет колпак, поэтому подходит для закрытой крышки при наличии противодавления. | Заказчик |
| 57 | Заводской номер клапана (Valve serial number) | Присваиваем мы. | Изготовитель |
| 58 | Диапазон пружины (Spring range) | Диапазон давления настройки выбранной пружины. | Изготовитель |
| 58 | Заводской номер пружины (Spring serial number) | Присваиваем мы. | Изготовитель |
| 59 | Поправочный коэффициент пропускной способности на противодавление, для паров или жидкости (Back pressure capacity correction factor, vapor or liquid) | Kb для газа и паров или Kw для жидкости при противодавлении из строки 29. | Изготовитель |
Закупка, строки с 61 по 65
Последний блок заполняется при заказе и после изготовления.
| Строка | Поле | Что указать | Кто заполняет |
|---|---|---|---|
| 61 | Поставщик (Supplier) | Компания, которая поставляет клапан. | Заказчик |
| 62 | Изготовитель (Manufacturer) | Компания, которая изготавливает клапан, Luofu Valve Group Co., Ltd. | Изготовитель |
| 63 | Модель (Model) | Код нашей серии и модели. | Изготовитель |
| 64 | Номер заказа на поставку (Purchase order number) | Заказ, к которому относится клапан. | Заказчик |
| 65 | Заводской номер (Serial number) | Заводской номер поставленного клапана. | Изготовитель |
Примечания под строками
В примечаниях под строками указывают то, что не помещается в строках. Мы читаем каждое примечание как часть листа. Обычно в примечаниях указывают:
- Направление сброса, например факельный коллектор или атмосфера
- Спецификации прокладок и крепежа для фланцев
- Статический напор, который нужно прибавить к давлению настройки
- Значения, которые пока предварительные и будут подтверждены позже
Когда предварительные значения подтверждены, пришлите исправленный лист. Мы снова проверим расчет по новой ревизии.
Скачать пустой опросный лист
Пустой опросный лист имеет те же строки и блоки, что и таблицы выше. Затененные строки заполняем мы. Заполните один лист на каждый номер позиции и пришлите его нам по электронной почте. Бланк составлен на английском языке.
Опросного листа пока нет?
Пришлите то, что есть. Для начала достаточно рабочей среды, давления настройки, требуемой пропускной способности, противодавления и температуры при сбросе. Остальное мы запросим по электронной почте.
Вопросы, которые задают инженеры
Нужен ли заполненный опросный лист, чтобы запросить коммерческое предложение?
Нет. Для начала достаточно пяти пунктов: рабочая среда и фазовое состояние, давление настройки, требуемая пропускная способность, противодавление и температура при сбросе. В ответ мы укажем строки, которых еще не хватает. Заполненный лист экономит один круг переписки.
Что означают VTA и VTC в опросном листе?
VTA (vendor to advise) означает, что это значение заполняем мы. VTC (vendor to confirm) означает, что заказчик указывает значение, а мы подтверждаем его или предлагаем другое.
Есть ли шаблон опросного листа PSV в Excel?
Да. Пустой опросный лист на этой странице доступен в Excel и PDF, с теми же строками, что и таблицы выше. Можно также прислать форму опросного листа вашего проекта.
Можно ли одним опросным листом охватить несколько клапанов?
Используйте один лист на каждый номер позиции. Клапаны с одинаковым назначением все равно различаются давлением настройки, пропускной способностью или противодавлением. На титульном листе можно перечислить все позиции с номерами их листов.
Связанные страницы
Сечения по API 526
Буквенные обозначения сечений от D до T, их эффективные площади и как читается код размера, например 3K4.
Терминология предохранительных клапанов
Давление настройки, превышение давления, разность давлений настройки и закрытия, противодавление и названия типов клапанов.