Hvordan utføres prosessikkerhetsanalyse på offshore produksjonsanlegg?

Offshore produksjonsanlegg krever grundig prosessikkerhetsanalyse for å sikre at alle mulige ulykker som overtrykk, overtemperatur og væskenivåavvik blir identifisert og håndtert på en systematisk måte. Standardene, slik som SY/T 10,033 og API RP 14C, tilbyr anbefalte metoder for analyse, design, installasjon og testing av sikkerhetssystemer på plattformenes overbygning. En sentral del av denne analysen er bruk av tabeller og sjekklister som strukturerer evalueringen av hvert system og utstyrsenhet.

Prosessikkerhetsanalysen deles i flere steg. Først utføres en sikkerhetsanalyse av hvert enkelt utstyr med tilhørende tabeller: Safety Analysis Table (SAT), Safety Analysis Checklist (SAC), og Safety Analysis Function Evaluation Table (SAFE). SAT er en tabell som kartlegger typiske ulykkeshendelser for et gitt utstyr, som for eksempel overtrykk, lekkasje eller temperaturavvik i et trykkar. Den beskriver også potensielle årsaker og hvilke unormale tilstander som kan oppdages av utstyret.

For eksempel, i en separator som klassifiseres som et trykkar, kan hendelser som overtrykk skyldes blokkert utløpsrør, feil i trykkontrollsystemet eller termisk ekspansjon. Disse årsakene medfører ulike avvik som overvåkes gjennom sikkerhetsutstyr som LSHH (Level Switch High High), PSH (Pressure Safety High) og PSV (Pressure Safety Valve). Disse sikkerhetsinnretningene kan oppdage avvik i trykk, nivå eller temperatur, og initiere automatisk kontroll for å hindre eller begrense skade.

Deretter anvendes SAC, en sjekkliste som brukes for å detaljere og diskutere hvilke sikkerhetsenheter som er nødvendig for det aktuelle utstyret under de mest kritiske driftssituasjonene. Denne sjekklisten tar også hensyn til alternative beskyttelser, for eksempel når en tilkoblet pumpe sikrer at trykket ikke overstiger utstyrets maksimale tillatte arbeids­trykk (MAWP), og dermed kan en trykkbryter som PSH utelates uten at sikkerheten kompromitteres.

Resultatene fra SAT og SAC samles i SAFE-tabellen, som dokumenterer analysen av alle sikkerhetstiltak for hvert utstyr. Her registreres både hvilke sikkerhetssystemer som er implementert, og hvilke som er utelatt på grunn av alternative tiltak, samt hvordan ulike sikkerhetsenheter samvirker og interlockes for å sikre anlegget.

Selv om SAFE og årsak-virkningsdiagrammer kan fremstå like, er deres hensikt forskjellig. SAFE fokuserer på å analysere implementeringen av hver beskyttelsesenhet for å sikre designets integritet, mens årsak-virkningsdiagrammet benyttes for å programmere sikkerhetssystemets respons ved hendelser, inkludert interlock-signaler som kan aktivere systemavstengning på høyere nivå (for eksempel total evakuering ved brannalarm).

Det er viktig å forstå at denne typen prosessikkerhetsanalyse ikke bare avdekker hvilke farer som kan oppstå, men også hvordan ulike sikkerhetstiltak er designet for å oppdage og forhindre ulykker. Analysemetodene bygger på en systematisk gjennomgang av potensielle feil, deres årsaker og konsekvenser, samt en detaljert vurdering av hvert enkelt sikkerhetselement i systemet. Dette gir et helhetlig bilde av risikoene og hvordan de kan kontrolleres.

For en leser som vil forstå offshore prosessikkerhet, er det essensielt å ha innsikt i hvordan de forskjellige sikkerhetstabellene fungerer sammen for å sikre anlegget. Det handler ikke bare om å kjenne til hvilke sikkerhetsenheter som finnes, men også om hvordan de interagerer og hvordan sikkerhetsstrategier er tilpasset de spesifikke forholdene og utstyrets egenskaper. Samtidig bør man være oppmerksom på at prosessikkerhetsanalyse er et dynamisk felt som krever kontinuerlig oppdatering i takt med nye erfaringer, teknologiske fremskritt og endringer i regelverk.

Endtext

Hvordan analysere og beregne arbeidsforholdene til sikkerhetsventiler

Sikkerhetsventilene spiller en avgjørende rolle i beskyttelsen av trykkbeholdere mot overtrykk, og deres design og beregning må ta hensyn til en rekke forskjellige faktorer. En viktig parameter er det nødvendige minimum trykkforskjellen for drift, som varierer avhengig av ventilenes type og størrelse. Når settrykket er høyt, blir minimum trykkforskjell for drift mindre. Ifølge ASME BPVC, del III, skal den øvre grensen for settrykket være den maksimalt tillatte arbeids-trykket for systemet, og settrykket for en sikkerhetsventil skal ikke overstige dette.

En annen viktig faktor ved installasjon er hvordan flere ventiler opererer sammen i et system. For flere ventiler i serie er det krav til at minst én ventil har et settrykk som ikke overskrider den maksimalt tillatte arbeids-trykket, mens de øvrige ventilene ikke skal overskride 5 % over dette trykket. Hvis det er en ekstra ventil for brannbeskyttelse, er det et tilleggskrav at settrykket for denne ikke skal overskride 10 % av det maksimale arbeids-trykket.

Når det gjelder beregningen av ventilenes trykkavlastningskapasitet, refererer man ofte til API Std 520 og API Std 521, som gir detaljerte retningslinjer for hvordan trykkavlastningssystemer skal designes og installeres. Disse standardene tar hensyn til ulike overtrykksårsaker og gir veiledning for hvordan man skal bestemme avlastningsvolumet under forskjellige forhold. API Std 521 understreker viktigheten av å ikke anta at det vil være en dobbel hendelse, og å inkludere potensielle overtrykk som følge av operatørfeil.

I en konkret installasjon er det flere forhold som kan føre til at en ventil eller et trykkavlastningssystem svikter. Dette kan for eksempel skyldes blokkering av ventilenes utløp. Slike blokkeringer kan oppstå på grunn av kontrollfeil, som når en kontrollventil uforvarende lukkes, eller på grunn av mekaniske feil som følge av strømtap eller feil ved installasjon. Slike feil kan ha alvorlige konsekvenser, inkludert tilbakeflyt og økt risiko for skader på systemet.

En viktig komponent som kan føre til blokkering er den såkalte demisteren, en enhet som er installert for å fange opp og separere væske fra gass i systemet. Hvis denne komponenten blokkeres, kan det føre til at trykkavlastningsventilene ikke fungerer som de skal. Derfor er det viktig å sikre at ventiler som er installert i nærheten av demistere, er plassert korrekt. Hvis blokkering er en mulighet, bør sikkerhetsventilen være installert etter demisteren for å forhindre at blokkerte systemer forårsaker trykkoppbygging.

I tillegg bør man vurdere muligheten for væskeblokkering, spesielt når det gjelder systemer der væske kan føre til at trykket stiger i beholderen. Dersom designtrykket for beholderen er høyere enn maksimalt tillatt trykk for væsken, kan overfylling være farlig og føre til at ventiler utløses. Det er derfor viktig at systemene er designet for å håndtere slike tilfeller, inkludert installasjon av ekstra trykkavlastningsutstyr om nødvendig.

I tilfelle en systemfeil som påvirker kjølevannet, bør man være forberedt på hvordan kjølevannsfeil kan føre til lokalt svikt i varmevekslere eller mekaniske utstyr. Slike svikt kan igjen føre til overtrykk, som kan kreve ytterligere tiltak for å beskytte systemet, som å øke trykket i tankene for å håndtere mulige overflytninger eller ved å installere sikkerhetsinstrumenter som kan hindre risiko.

I slike situasjoner er det viktig å bruke sikkerhetsventiler på riktig måte og sørge for at de er installert på en måte som gjør dem i stand til å fungere selv under ugunstige forhold. Effektiv risikohåndtering forutsetter også at operatørene er godt opplært i å håndtere systemet på riktig måte, da operatørfeil kan føre til alvorlige konsekvenser.

Endtext

Hva kan føre til svikt i kjølevannssystemet og hvordan unngås det?

Svikt i kjølevannssystemer kan ha flere grunnleggende årsaker, og det er avgjørende å forstå hvordan hver faktor påvirker driften for å kunne iverksette nødvendige forebyggende tiltak. En hovedårsak til kjølevannssystemfeil er tap av kraft, enten som følge av mekanisk svikt eller strømutfall. Spesielt kan pumpene som driver kjølevannet, som kan være dampdrevne eller elektriske, oppleve svikt på grunn av strømbrudd eller teknisk svikt. I tillegg kan problemer som automatisk kontrollfeil, som tap av makeupvann eller for høy utslippsstrøm, også føre til at kjølevannssystemet ikke fungerer som det skal.

Andre vanlige årsaker inkluderer utilsiktet stenging av ventiler eller problemer med kjøletårnets driftsstatus, som kan føre til utilstrekkelig vannforsyning og lav væskenivå i tårnet. I slike tilfeller vil kjølesystemet være ute av drift, noe som kan føre til alvorlige konsekvenser. Det er også mulig at feil i luftkjølerens vifte eller stenging av louverne kan bidra til et tap av kjøleeffekt, som vil forverre situasjonen ytterligere. Dette innebærer at alle mekanismer som er involvert i kjølevannssystemet, enten det er pumper, ventiler, vifter eller tårn, må overvåkes nøye for å sikre pålitelig drift.

En viktig konsekvens ved svikt i kjølevannssystemet er at prosessutstyr eller kjølesystemer på høyere nivåer ikke får tilført kjølevann, noe som kan føre til at varmevekslere ikke fungerer som de skal, og til slutt kan det føre til en total tap av kjølevann. For å redusere risikoen for slike feil, bør det vurderes å implementere nødbackup-pumper, som kan starte automatisk, samt øke bufferkapasiteten ved lavt væskenivåalarm i kjøletårnet, noe som gir operatørene mer tid til å reagere. Alarmene for lav strømning i makeupvannrørene og sirkulasjonskjølevann kan også bidra til å forutse problemer før de oppstår.

En annen viktig faktor å vurdere er hvordan systemet reagerer på feil under spesifikke driftsforhold. For eksempel kan systemet oppleve utfordringer når det er en uventet økning i temperatur og trykk i systemet, eller ved brudd på kjølevannssystemets komponenter som kan føre til feil i de vanlige operasjonene. Ved å forstå de ulike måtene kjølevannssystemet kan feile på og hvilke konsekvenser dette kan ha for operasjonen, kan man utvikle effektive strategier for å unngå alvorlige feil.

I tillegg til de tekniske løsningene som kan implementeres, er det også viktig å ta hensyn til hvordan systemene samhandler med andre enheter i prosessen. For eksempel kan inntrenging av lett hydrokarboner eller vann i et varmt oljesystem skape potensielle risikoer for overtrykk. Denne risikoen for overtrykk er vanskelig å kontrollere på grunn av at volumet ekspanderer betydelig når væsken fordamper. Her er det viktig å designe systemet slik at driftstrykket på vanndelen er lavere enn på den varme oljesiden. Forebygging av slike hendelser kan også innebære bruk av doble avstengningsventiler, samt installasjon av interlocks som stanser varmekilden ved kontaminasjon.

Overflow-problematikk er en annen utfordring som kan oppstå, spesielt når trykket i væsketilførselsystemet overstiger designtrykket for reliefsystemet. I slike tilfeller kan det være nødvendig å revidere systemdesignet for å inkludere løsninger som øker systemets trykktoleranse eller installerer et reliefsystem som kan håndtere eventuelle overskudd på en trygg måte. I tillegg bør installasjonen av sikkerhetssystemer som kan unngå væskesøl, vurderes, spesielt under oppstarts- og driftsforhold som avviker fra normale parametre.

Når det gjelder kontrollventiler, kan feil i disse komponentene føre til alvorlige problemer, spesielt dersom ventilen ikke fungerer etter intensjonen under et uhell. Det er derfor viktig å forstå at selv om en kontrollventil kan være designet for å åpne og stenge på bestemte tidspunkter, kan feil åpning eller stenging i en uventet hendelse utløse behovet for sikkerhetsventiler for å forhindre overtrykk og skade på systemet.

Sammendraget av disse tiltakene og forståelsen av potensielle feilkilder kan bidra til å utforme et mer robust kjølevannssystem som ikke bare reduserer risikoen for systemfeil, men også gjør det mulig å håndtere feil på en effektiv måte. Gjennom riktig design, kontinuerlig overvåkning og tidlig deteksjon kan alvorlige konsekvenser minimeres.