Giriiş:
Pigleme operasyonları, petrol ve gaz endüstrisindeki boru hattı sistemlerinin bakımı ve optimizasyonunda çok önemli bir rol oynamaktadır. Pig başlatıcı ve alıcı (L&R) sistemleri, boru hattı piglerinin yerleştirilmesi ve geri alınması için kullanılan temel bileşenlerdir; boru hatlarının temizlenmesi, incelenmesi ve bakımı için kullanılan özel cihazlardır. Bu makale, pig fırlatıcı ve alıcı sistemlerinin tasarlanması, verimli ve güvenilir boru hattı operasyonlarının sağlanması için önemli teknik parametrelere değinecektir.
Tasarım kodu
Ana gövde tasarımı
Boru temizleme istasyonu ve boru temizleme tuzakları basınçlı kap olduğundan, ASME Bölüm VIII Bölüm 1’e göre uluslararası standartlara uygun olarak basınçlı kap olarak tasarlanabilir. Ancak, daha sonra boru temizleme tuzaklarına bağlanan boru hatları boru hattı tasarım kurallarına göre tasarlanırken, farklı malzeme sınıfları, tasarım faktörleri ve MAWP (Maksimum Çalışma Basıncı) nedeniyle çeşitli uyumsuzluklar ortaya çıkar ve esas olarak boru gövdesinin kalınlığı boru hattı kalınlığından farklı hesaplanır. Bu yaygın bir sorundur ve boru temizleme tuzağının küçük boru gövdesinin iç çapının boru hattının iç çapıyla aynı olması temel tasarım gereksinimidir.
Domuz tuzakları için en uygun kod genellikle boru hattının tasarım koduyla aynıdır:
- ASME B31.3 (kod) (ABD): Proses boru hatlarının tasarımını düzenler.
- ASME B31.4 (kod) (ABD): Sıvı boru hatlarının tasarımını düzenler.
- ASME B31.8 (kod) (ABD): doğalgaz boru hatlarının tasarımını düzenler.
- ISO 13623:2009 (standart): Petrol ve doğal gaz endüstrilerini – Boru hattı taşıma sistemlerini düzenler.
- BS EN 14161:2011 (standart) (Avrupa): Petrol ve doğal gaz endüstrilerini – Boru hattı taşıma sistemlerini düzenler (ISO 13623:2009’un MODİFİYE edilmiş versiyonu)
- ISO 13703:2000 (standart): Petrol ve doğal gaz endüstrilerini düzenler – açık deniz üretim platformlarında boru sistemlerinin tasarımı ve kurulumu.
Ayrıca yukarıda listelenmeyen diğer boru hattı tasarım kodları da mevcuttur.
– Hızlı açma kapama tasarımı
Hızlı açma kapama mekanizması, ASME Bölüm VIII Kısım 1 veya 2’ye göre tasarlanmalı ve güvenli çalışma için ASME UG-35’e tamamen uyulmalıdır.
Tasarım Basıncı ve Sıcaklığı:
Boru hattı temizleme cihazı (pig launcher and receiver) sisteminin yapısal bütünlüğünü ve güvenliğini belirlemede tasarım basıncı ve sıcaklık parametreleri kritik öneme sahiptir. Bilimsel çalışmalar, boru hattı sistemlerinin çeşitli basınç ve sıcaklıklara maruz kaldığını göstermiştir. Bu parametreler, güvenlik marjları ve düzenleyici gereklilikler dikkate alınarak, boru hattının maksimum çalışma basıncı (MOP) ve sıcaklığına göre dikkatlice seçilmelidir. Tasarım basıncı ve sıcaklığının doğru seçimi, L&R sisteminin sistem arızası riski veya güvenliği tehlikeye atmadan boru hattının çalışma koşullarına dayanabilmesini sağlamaya yardımcı olur.
Tasarımda dikkate alınması gereken domuz kapanı bileşenleri
- Boru hattına bağlantı: Kaynaklı veya flanşlı (ana bağlantı flanşı) olarak belirtilebilir.
- Ana Namlu: Küçük namlu, indirgeyici namlu ve büyük namludan oluşur.
- Hızlı açma kapama mekanizması: Domuzu domuz kapanlarına sokmak/çıkarma amacıyla ana fıçının ucunda bulunur.
- Dallanma bağlantıları (bağlantı nozulları): Kicker, Bypass, Balance, Purge, PSV bağlantıları, havalandırma ve drenajlar, Pig sinyalleyici, basınç ve sıcaklık ölçüm bağlantıları
- Seleler ve destekler
1. Boru hattına bağlantı:
İki tür bağlantı tasarlanabilir;
- Kaynaklı bağlantıda, ana tasarım hususu, küçük borunun iç çapının, boru hattının iç çapıyla aynı olmasıdır, açıklandığı gibi.
- Flanş bağlantıları, bağlantı flanşı değerleri ve normları, flanşların iç çaplarının eşit olması koşuluyla aynı olmalıdır.
2. Ana Namlu
Küçük tambur, redüktör ve büyük tamburdan oluşur.
Boru hattı çapı ve duvar kalınlığı, pig fırlatma ve alma sisteminin uygun boyut ve konfigürasyonunu belirlemede çok önemli faktörlerdir. Bu parametreler pigin boyutunu etkiler ve bu da pigin boru hattında hareket etme ve amaçlanan görevleri etkili bir şekilde yerine getirme yeteneğini etkiler. Fırlatma ve alma sistemi, boru hattına veya pigleme ekipmanına sıkışma veya hasar verme riskini önlemek için pigleri yeterli boşlukla barındıracak şekilde tasarlanmalıdır.
Küçük boru çapı, boru hattına bağlantı sırasında pig aletinin hasar görmesini önlemek için bağlantı boru hattı iç çapına eşit olmalıdır.
Büyük boru çapı için, yaygın mühendislik uygulamaları, 20 inçten küçük boru hatları için büyük boru çapının 2 inç, 20 inçten büyük boru hatları için ise 4 inç daha büyük olmasını belirtir. Bu uygulama, tasarımcının boru hattından toplanacak ve pigleme işlemiyle uzaklaştırılacak beklenen çamur hacminin hesaplanması ve işlem ve proses koşullarının takip edilmesi gibi özel proses koşullarını dikkate almasını ve hesaplamasını engeller; özellikle de gerçek boyutu 12 inç (gerçek boyut 12,75 inç) olan boru hatları için bu durum geçerlidir.
Domuz kapanının uzunluğu da proses ve çalışma parametreleri dikkate alınarak tasarlanmalıdır; tasarımcının göz önünde bulundurması gereken en önemli husus, genel olarak kullanılabilecek maksimum domuz aleti uzunluğudur.
-Fırlatıcı için
Küçük namlu uzunluğu, maksimum domuz aleti uzunluğunun yarısına eşit olmalıdır.
Büyük namlu uzunluğu, maksimum domuz aleti uzunluğuna eşit olmalıdır.
-Alıcı için
Küçük namlu uzunluğu, maksimum domuz aleti uzunluğunun yarısına eşit olmalıdır.
Büyük namlu uzunluğu, maksimum domuz aleti uzunluğuna eşit olmalıdır.
3. Hızlı açma kapama
Domuz fırlatma ve alma sisteminin kapatma tipi, kullanım kolaylığı, güvenlik ve bakım açısından kritik bir tasarım unsurudur. Yaygın kapatma tipleri arasında hızlı açılan kapatmalar, dişli kapatmalar ve cıvatalı flanş kapatmalar bulunur. Seçilen kapatma tipi güvenilir bir sızdırmazlık sağlamalı, kullanıcı dostu olmalı ve gerekli güvenlik ve operasyonel gereksinimleri karşılamalıdır.
Located on end of major barrel for removing the pig Into / Out to the Pig traps. Main requirements of design codes and safety operation requirements like below;
- Kapak, basınç altındayken açılmasını önlemek için iki ana mekanik kilitleme sistemiyle donatılmalıdır.
- Hızlı etkili kapatma (kapatma, açma)
- Tek bir operatör tarafından işletilmektedir.
- Açma konumunda tam delik
4. Bağlantı uçları (bağlantı nozulları)
Kicker, Bypass, Balance, Purge, PSV bağlantıları, havalandırma ve tahliye delikleri, basınç ve sıcaklık ölçüm bağlantıları
İyi tasarlanmış branşman bağlantıları ve nozullar, pig fırlatıcısının ve alıcısının güvenli ve verimli çalışması için şarttır. Sistem, güvenli pig yerleştirme ve geri alma işlemini sağlamak için basınç ve sıvının kontrollü bir şekilde tahliyesine olanak tanımalıdır. Bypass sistemi ayrıca, basınç dalgalanmalarını ve boru hattına veya pigleme ekipmanına potansiyel hasarı en aza indirerek, akışın düzgün bir şekilde yönlendirilmesini kolaylaştırmalıdır.
Branşman bağlantılarının boyutu ve konumu, P&ID ile pigleme istasyonu için proses ve çalışma dikkate alınarak tasarlanmalıdır.
5. Domuz işaretçisi
Domuzun fırlatma rampasından geçişini gösteren işaret, küçük namlunun ucunda (boru hattına bağlantı noktası, alıcı için redüktöre bağlantı noktası) bulunmalıdır.
Domuzun Türü ve Fonksiyonu:
Bir pig fırlatma ve alma sistemi tasarlanırken, pigin özel türü ve işlevi dikkate alınmalıdır. Çeşitli pig türleri mevcuttur; bunlar arasında genel amaçlı pigler (temizlik ve atık giderme için), hat içi denetim pigleri (boru hattı bütünlüğünü değerlendirmek için) ve özel pigler (sızdırmazlık veya gruplama gibi özel görevler için) yer alır. L&R sistemi, optimum performans ve verimlilik sağlamak için belirli pig türüne ve işlevine uygun olarak tasarlanmalıdır.
Domuz yetiştiriciliğinde kullanılan başlıca aletler, işlevlerine göre şu şekilde sınıflandırılmıştır:
- denetleme
- bakım ve onarım
- yenileme rehabilitasyonu
- Devre dışı bırakma
Güvenlik Özellikleri:
Bilimsel çalışmalar, boru temizleme cihazı fırlatma ve alma sistemlerine kapsamlı güvenlik özelliklerinin entegre edilmesinin önemini vurgulamıştır. Basınç tahliye cihazları, kilitleme mekanizmaları ve acil durum kapatma sistemleri gibi güvenlik özellikleri, boru temizleme cihazı fırlatma ve alma tasarımına dahil edilmelidir. Bu özellikler, operatörleri ve ekipmanı, aşırı basınç, boru temizleme cihazının sıkışması veya boru hattı içeriğinin kazara salınması gibi boru temizleme işlemleriyle ilişkili potansiyel tehlikelerden korumaya yardımcı olur.
Çözüm:
Boru hattı operasyonlarının verimli, güvenilir ve güvenli bir şekilde yürütülmesini sağlamak için, bir boru hattı temizleme sistemi (pig launcher and receiver) tasarlamak çeşitli parametrelerin dikkatlice değerlendirilmesini gerektirir. Tasarım basıncı ve sıcaklığı, boru hattı çapı, pig tipi ve işlevi, gövde uzunluğu, kapatma tipi, baypas ve havalandırma sistemi ve güvenlik özellikleri gibi faktörler dikkate alınarak, mühendisler belirli boru hattı gereksinimlerine göre uyarlanmış sağlam ve etkili bir pig fırlatma ve alma sistemi geliştirebilirler.
