Valve Proving System (VPS): Έλεγχος στεγανότητας ηλεκτροβανών καυστήρα φυσικού αερίου

Valve Proving System (VPS): Έλεγχος στεγανότητας ηλεκτροβανών καυστήρα φυσικού αερίου

Το Valve Proving System (VPS) αποτελεί σημαντικό σύστημα επιτήρησης της στεγανότητας των αυτόματων βαλβίδων διακοπής φυσικού αερίου σε βιομηχανικούς καυστήρες.

Σκοπός του είναι να ελέγχει εάν οι βαλβίδες ασφαλείας παρουσιάζουν μη αποδεκτή εσωτερική διαρροή όταν βρίσκονται στην κλειστή θέση.

Σε εγκαταστάσεις όπου προβλέπεται από τον σχεδιασμό και τις εφαρμοστέες απαιτήσεις, ο έλεγχος αυτός αποτελεί μέρος της ακολουθίας ασφαλείας του καυστήρα.

Το VPS δεν αντικαθιστά τη γενική δοκιμή στεγανότητας των σωληνώσεων ούτε την επιθεώρηση για εξωτερικές διαρροές.

1. Τι είναι το Valve Proving System;

Το Valve Proving System είναι διάταξη ή λειτουργία αυτοματισμού που αξιολογεί τη στεγανότητα αυτόματων βαλβίδων διακοπής καυσίμου.

Συνήθως εφαρμόζεται σε διατάξεις με δύο βαλβίδες ασφαλείας εγκατεστημένες διαδοχικά στη γραμμή τροφοδοσίας.

Η αξιολόγηση βασίζεται σε συγκεκριμένη ακολουθία μεταβολής ή παρακολούθησης της πίεσης στον ενδιάμεσο όγκο μεταξύ των βαλβίδων.

Η μέθοδος εξαρτάται από τον τύπο του VPS, τη διαμόρφωση του Gas Train και τις οδηγίες του κατασκευαστή.

2. Γιατί χρησιμοποιούνται δύο αυτόματες βαλβίδες διακοπής;

Σε κατάλληλες εφαρμογές, δύο αυτόματες βαλβίδες διακοπής τοποθετούνται σε σειρά για την ασφαλή απομόνωση της παροχής καυσίμου.

Η διάταξη αποτελεί μέρος της αρχιτεκτονικής ασφαλείας του καυστήρα.

Οι βαλβίδες πρέπει να είναι κατάλληλες για το καύσιμο, την πίεση και τις συνθήκες λειτουργίας.

Η ύπαρξη δύο βαλβίδων δεν καταργεί την ανάγκη ελέγχου της κατάστασής τους, όταν αυτό απαιτείται.

3. Τι σημαίνει εσωτερική διαρροή βαλβίδας;

Μια βαλβίδα μπορεί να παρουσιάζει διαρροή από την έδρα της ενώ βρίσκεται σε θέση κλεισίματος.

Αυτό σημαίνει ότι μικρή ποσότητα αερίου μπορεί να διέρχεται προς την επόμενη πλευρά της βαλβίδας.

Η εσωτερική διαρροή διαφέρει από την εξωτερική διαρροή, κατά την οποία αέριο διαφεύγει στον περιβάλλοντα χώρο.

Ένα VPS σχεδιάζεται για συγκεκριμένο έλεγχο της εσωτερικής στεγανότητας των βαλβίδων.

Δεν πιστοποιεί τη συνολική εξωτερική στεγανότητα του Gas Train.

4. Βασικά εξαρτήματα ενός συστήματος VPS

Ανάλογα με τον κατασκευαστή και τη σχεδίαση, ένα σύστημα μπορεί να περιλαμβάνει:

• Πρώτη αυτόματη βαλβίδα ασφαλείας (V1).

• Δεύτερη αυτόματη βαλβίδα ασφαλείας (V2).

• Ενδιάμεσο όγκο δοκιμής.

• Αισθητήρα ή διακόπτη πίεσης.

• Μονάδα ελέγχου VPS.

• Κατάλληλες συνδέσεις δοκιμής.

• Διασύνδεση με τον αυτοματισμό καυστήρα.

Ορισμένες διατάξεις χρησιμοποιούν πρόσθετα εξαρτήματα ή ενσωματωμένες λειτουργίες στον ελεγκτή καύσης.

5. Πώς λειτουργεί η βασική αρχή ελέγχου;

Το VPS αξιολογεί τη συμπεριφορά της πίεσης στον ενδιάμεσο χώρο μεταξύ των δύο βαλβίδων.

Ανάλογα με τη μέθοδο, το σύστημα μπορεί να δημιουργεί ή να επιβεβαιώνει μια καθορισμένη κατάσταση πίεσης και στη συνέχεια να παρακολουθεί τη μεταβολή της.

Η ανεπιθύμητη μεταβολή μπορεί να υποδεικνύει διαρροή από την έδρα μίας από τις βαλβίδες.

Η ακριβής ακολουθία δεν είναι κοινή για όλα τα συστήματα VPS.

6. Έλεγχος της πρώτης βαλβίδας V1

Η πρώτη βαλβίδα βρίσκεται προς την πλευρά της τροφοδοσίας.

Σε κατάλληλη διαγνωστική ακολουθία, το σύστημα αξιολογεί εάν αέριο μπορεί να διέρχεται από την κλειστή V1 προς τον ενδιάμεσο όγκο.

Μια ανεπιθύμητη αύξηση πίεσης μπορεί, υπό συγκεκριμένες συνθήκες δοκιμής, να αποτελεί ένδειξη εσωτερικής διαρροής της V1.

Ωστόσο, η ερμηνεία εξαρτάται από τη μέθοδο και τις αρχικές συνθήκες της δοκιμής.

7. Έλεγχος της δεύτερης βαλβίδας V2

Η δεύτερη βαλβίδα βρίσκεται προς την πλευρά του καυστήρα.

Σε κατάλληλη διαγνωστική ακολουθία, το σύστημα αξιολογεί εάν η πίεση του ενδιάμεσου όγκου μειώνεται με τρόπο που υποδεικνύει πιθανή διαφυγή μέσω της κλειστής V2.

Η πραγματική διαγνωστική λογική εξαρτάται από τη σχεδίαση του VPS.

Δεν πρέπει να θεωρείται ότι κάθε πτώση πίεσης αποδεικνύει αποκλειστικά αστοχία της V2 χωρίς περαιτέρω αξιολόγηση.

8. Πότε πραγματοποιείται ο έλεγχος VPS;

Η δοκιμή μπορεί να ενσωματώνεται στην ακολουθία εκκίνησης ή σε άλλο προβλεπόμενο στάδιο του κύκλου λειτουργίας.

Ο χρόνος εκτέλεσης καθορίζεται από τον κατασκευαστή και την εφαρμοστέα λογική ασφαλείας.

Σε ορισμένα συστήματα ο έλεγχος πραγματοποιείται πριν από την έναρξη της διαδικασίας ανάφλεξης.

Η επιτυχής ολοκλήρωση της δοκιμής μπορεί να αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για να επιτραπεί η επόμενη φάση λειτουργίας.

9. Τι συμβαίνει όταν αποτύχει το VPS;

Εάν το σύστημα καταγράψει μη αποδεκτό αποτέλεσμα, ο αυτοματισμός μπορεί να εμποδίσει την εκκίνηση ή να οδηγήσει τον καυστήρα σε προστατευτικό αποκλεισμό.

Στην οθόνη μπορεί να εμφανιστεί ένδειξη όπως:

• Valve Proving Fault.

• VPS Failure.

• Gas Valve Tightness Fault.

• Leakage Test Failed.

Οι ενδείξεις είναι ενδεικτικές και όχι καθολικοί κωδικοί όλων των κατασκευαστών.

Η πραγματική αιτία πρέπει να προσδιορίζεται από την τεκμηρίωση του συγκεκριμένου συστήματος.

10. Πιθανές αιτίες αποτυχίας VPS

Η αποτυχία δεν σημαίνει πάντοτε ότι έχει καταστραφεί μια ηλεκτροβάνα.

Πιθανές αιτίες είναι:

• Εσωτερική διαρροή V1.

• Εσωτερική διαρροή V2.

• Πρόβλημα αισθητήρα πίεσης.

• Ανεπαρκής ή μη κατάλληλη πίεση τροφοδοσίας.

• Πρόβλημα καλωδίωσης.

• Δυσλειτουργία μονάδας VPS.

• Ακατάλληλες συνθήκες δοκιμής.

• Αστοχία σχετικού εξαρτήματος ή σύνδεσης.

Η διερεύνηση πρέπει να ακολουθεί τις οδηγίες του κατασκευαστή.

11. Ρόλος της πίεσης τροφοδοσίας

Η πίεση τροφοδοσίας επηρεάζει τις συνθήκες στις οποίες πραγματοποιείται ο έλεγχος.

Εάν η πίεση βρίσκεται εκτός του επιτρεπόμενου εύρους λειτουργίας του συστήματος, η δοκιμή μπορεί να μην ολοκληρωθεί κανονικά.

Γι’ αυτό η αξιολόγηση ενός σφάλματος VPS μπορεί να απαιτεί επιβεβαίωση των πραγματικών συνθηκών πίεσης.

Η πίεση δεν πρέπει να τροποποιείται αυθαίρετα για να επιτευχθεί επιτυχές αποτέλεσμα.

12. Ρόλος του ενδιάμεσου όγκου

Ο ενδιάμεσος όγκος μεταξύ V1 και V2 αποτελεί βασική παράμετρο της δοκιμής.

Η μεταβολή πίεσης για δεδομένη διαρροή επηρεάζεται από τον όγκο, τη θερμοκρασία και τις συνθήκες δοκιμής.

Επομένως, η καταλληλότητα του VPS πρέπει να αξιολογείται σε σχέση με τον προβλεπόμενο όγκο δοκιμής και τα χαρακτηριστικά της εγκατάστασης.

Δεν είναι σωστό να θεωρείται ότι κάθε σύστημα VPS είναι κατάλληλο για οποιαδήποτε διάταξη βαλβίδων.

13. Σύνδεση VPS με Burner Management System

Το VPS συνεργάζεται με το σύστημα ασφαλείας του καυστήρα.

Ανάλογα με τη διαμόρφωση, ο αυτοματισμός λαμβάνει πληροφορία για την ολοκλήρωση ή την αποτυχία της δοκιμής.

Εάν η επιβεβαίωση στεγανότητας αποτελεί απαραίτητη συνθήκη εκκίνησης, η μη επιτυχής ολοκλήρωσή της εμποδίζει την προβλεπόμενη συνέχεια.

Η διασύνδεση πρέπει να ακολουθεί την εγκεκριμένη ηλεκτρολογική και λειτουργική σχεδίαση.

14. VPS και εξωτερικές διαρροές

Είναι σημαντικό να διαχωρίζονται οι λειτουργίες.

Το VPS αξιολογεί τη στεγανότητα των εδρών των αυτόματων βαλβίδων σύμφωνα με τη μέθοδο δοκιμής του.

Δεν αντικαθιστά:

• Έλεγχο εξωτερικής στεγανότητας σωληνώσεων.

• Έλεγχο φλαντζών.

• Έλεγχο σπειρωτών συνδέσεων.

• Επιθεώρηση στεγανοποιήσεων.

• Συστήματα ανίχνευσης μεθανίου.

• Τις απαιτούμενες δοκιμές μετά από επισκευή.

Μια εγκατάσταση μπορεί να περάσει επιτυχώς το Valve Proving και παρ’ όλα αυτά να παρουσιάζει εξωτερική διαρροή σε άλλο σημείο.

15. Διαγνωστικός πίνακας VPS

Οι ενδείξεις αποτελούν πιθανές διαγνωστικές κατευθύνσεις, όχι οριστική διάγνωση.

16. Συνηθισμένα λάθη κατά τη διάγνωση

Άμεση αντικατάσταση ηλεκτροβάνας: Μπορεί να είναι άσκοπη εάν η αιτία βρίσκεται στον αισθητήρα ή στις συνθήκες δοκιμής.

Επαναλαμβανόμενες επαναφορές: Δεν αποτελούν μέθοδο διάγνωσης και μπορεί να αποκρύψουν σοβαρή αστοχία.

Παράκαμψη VPS: Ακυρώνει προβλεπόμενη λειτουργία ασφαλείας.

Αυθαίρετη μεταβολή ρυθμίσεων: Μπορεί να αλλοιώσει τα κριτήρια ελέγχου.

Σύγχυση εσωτερικής και εξωτερικής διαρροής: Οδηγεί σε λανθασμένη αξιολόγηση της ασφάλειας του Gas Train.

17. Πότε απαιτείται αντικατάσταση βαλβίδας;

Η αντικατάσταση μπορεί να απαιτείται όταν επιβεβαιωθεί ότι η βαλβίδα δεν πληροί τις προβλεπόμενες απαιτήσεις στεγανότητας και δεν επιτρέπεται ή δεν είναι κατάλληλη η επισκευή της.

Η απόφαση πρέπει να βασίζεται στις προδιαγραφές του κατασκευαστή, στις εφαρμοστέες απαιτήσεις και στα αποτελέσματα εγκεκριμένου ελέγχου.

Μετά την αντικατάσταση απαιτούνται οι προβλεπόμενες δοκιμές και η επιβεβαίωση της ασφαλούς λειτουργίας.

18. Συντήρηση συστήματος VPS

Ένα πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης μπορεί να περιλαμβάνει:

• Ανασκόπηση ιστορικού σφαλμάτων.

• Έλεγχο ηλεκτρικών συνδέσεων.

• Επιθεώρηση κατάστασης βαλβίδων.

• Έλεγχο αισθητήρα πίεσης.

• Επαλήθευση της λειτουργίας VPS.

• Επιβεβαίωση διασύνδεσης με το BMS.

• Τεκμηρίωση ευρημάτων.

Οι ενέργειες πρέπει να πραγματοποιούνται από αρμόδιο προσωπικό σύμφωνα με την εγκεκριμένη διαδικασία.

19. Τεχνικά πρότυπα

Σχετικές αναφορές περιλαμβάνουν:

• EN 1643: Συστήματα ελέγχου στεγανότητας αυτόματων βαλβίδων.

• EN 161: Αυτόματες βαλβίδες διακοπής για καυστήρες και συσκευές αερίου.

• EN 298: Αυτόματα συστήματα ελέγχου καυστήρων και συσκευών αερίου ή υγρών καυσίμων.

• EN 676: Καυστήρες εξαναγκασμένου ελκυσμού για αέρια καύσιμα.

Η εφαρμογή των προτύπων εξαρτάται από το συγκεκριμένο σύστημα και το πεδίο εφαρμογής τους.

Συμπέρασμα

Το Valve Proving System αποτελεί σημαντικό εργαλείο επιτήρησης της εσωτερικής στεγανότητας των αυτόματων βαλβίδων φυσικού αερίου.

Η λειτουργία του βασίζεται σε ελεγχόμενη αξιολόγηση της πίεσης στον ενδιάμεσο όγκο μεταξύ δύο βαλβίδων.

Η αποτυχία μιας δοκιμής πρέπει να αντιμετωπίζεται ως τεχνικό συμβάν ασφαλείας που απαιτεί διερεύνηση και όχι ως απλή ένδειξη προς επαναφορά.

Η σωστή επιλογή, η λειτουργική επαλήθευση και η συντήρηση του VPS συμβάλλουν στην αξιοπιστία και την ασφαλή λειτουργία του βιομηχανικού καυστήρα.