基于风险评估的蒸汽系统优化方案
2024-09-13

优化蒸汽系统的意义

由于需要不断提高竞争力,蒸汽系统专家定期与工厂合作,目的是减少蒸汽系统的能耗。同时,必须优化蒸汽系统的维护成本,最重要的是,规避健康和安全问题以及计划外停机。

      自2005年以来,我们通过与蒸汽专家公司合作,在炼油厂和石化工厂实施了蒸汽系统优化计划,取得了显著的节能效果。

      例如,日本一家大型炼油集团通过改进疏水阀的测量和管理方法,在2005年至2008年间,蒸汽耗量降低了37吨/小时。[2] 通过将首次调查中确定的蒸汽减耗估值与后续维护工作中实际测量的蒸汽减耗进行比较,证实了估值的准确性。

图片

某炼油厂蒸汽预估和实际减耗量

 

基于风险评估的系统优化[3]

在工艺维护中,越来越多决策是基于风险评估做出的,如维护行动、检查频率和变更管理。全球炼油厂和加工厂运营商、监管机构以及保险公司目前普遍接受涵盖了碳氢化合物和化学工艺设备的基于风险评估的方法。主要基于美国石油协会制定的API RP 580[4]和API RP 581[5],其中采用了故障风险的定量评估:

Risk=PoF x CoF

PoF是故障概率,受时间影响,包括一般故障频率、用于说明主要部件损坏机制的局部调整因素和用于说明与工厂管理系统相关的质量问题管理因素。一般故障频率基于行业故障数据,表示给定设备类型的平均故障频率;
CoF是故障后果,一般指:
  • 因故障事件(如水锤)导致的工艺生产损失;
  • 产品局部冷却导致生产损失(如伴热故障);
  • 部件损坏和维修时间/成本(管道切断或破裂);
  • 蒸汽或冷凝水损失成本;
  • 人员伤害和环境影响等。
通常表示为货币价值和/或受影响面积(ft2或m2)。

 

基于风险的系统优化方法也同样适用于蒸汽系统。而且,在API RP 581中,故障概率可以定义为:

PoF = gff · D(t) · FMS

其中:
gff : 设备的一般故障频率;
D(t) : 损伤因素,涵盖了相关的损伤机理和检验效果;
FMS : 系统管理因素;
FMS反映了组织管理体系的质量及其对整个工厂完整性的影响。

 

此定义中,薄弱的管理方法可以将一个管理得看似“完美”的工厂的故障概率升高100倍[6]

因此,蒸汽系统的有效优化必须包括对工厂操作人员素质的提升。例如,将实地调查确定的最佳方法予以反馈,以改进标准操作程序;追踪所观察到的问题及解决问题的执行情况,确保完成并防止今后再次发生;同时将案例记录下来,用作培训和教育材料等。

系统、有效的风险管理过程有利于最佳维护措施或风险缓解行动的制定,并且可以支持蒸汽系统优化方案。初步重点是蒸汽应用,即炼油厂、石化厂和化工厂的汽轮机、热交换器和蒸汽伴热系统。风险评估和风险缓解过程均基于API基于风险评估的概念和方法(API RP 581)。

蒸汽是一种资产

 
 

Povey[7]指出如果将用汽设备组合在一起,可以将其视为蒸汽系统“资产”。这类资产由一系列“应用”组成,分别包括用汽设备(如汽轮机、热交换器)和相关疏水点(CDL)。后者包括疏水阀,连接管道和周边阀门。各项应用对工艺区域的可靠运行起着至关重要的作用,对整个工厂的影响也是如此。就此方面而言,最重要的因素之一就是遵守蒸汽利用原则的要求,例如:

  • 以最佳压力和流速供应干蒸汽;

  • 快速、有效地排出冷凝水;

  • 最大限度地减少蒸汽泄漏。

随着工厂在工程技术和蒸汽系统研究方面的积累,人们认识到蒸汽系统中存在的问题会对生产造成不利影响。与此同时,工厂在对蒸汽使用设备及其相关组件的状态监测和及时优化方面取得了进展。我们为蒸汽系统及相关设备的定量、风险评估提供了一种新的方法,并将此方法集成到一个结构化和可持续的程序中,以确保整个蒸汽系统资产的更高效和更具完整性。

 

蒸汽系统优化方案SSOP®

SSOP®(Steam System Optimization Program)是一个可持续的资产管理项目,可以提高安全性、可靠性和工厂利润。通过可视化的方案方案,即“状态监测、实时的咨询与工程服务”,持续优化整个蒸汽系统,最大程度地减少冷凝水带来的问题、能源浪费及碳排放。

图片

 

SSOP®可以帮助您的工厂…

 
图片
01
减少CO2排放
 
  • 制止蒸汽损失

  • 提高能源效率

02
提高安全性、可靠性
 
  • 消除冷凝水引起的问题

  • 消除水锤作用

  • 防止意外的设备故障

  • 提高设备使用寿命

03
提高盈利能力
 
  • 提高生产效率

  • 减少运营成本

  • 缓解生产瓶颈

TLV正积极致力于通过SSOP®为工厂低碳环境的建立提供支持。若您想了解更多有关蒸汽系统的相关信息,可扫描下方二维码访问TLV官方网站查阅有关内容。

 

参考文献:

[1] United States Environmental Protection Agency, “Energy efficiency improvement and cost saving opportunities for petroleum refineries,” February 2015.

[2] Hara, Y., “Jyumandai no suchimu torappu kara no jyoki roe sakugen” [Reduction in steam losses from 100,000 steam traps], Journal of Energy Conservation, April 2010.

[3] DR.Brain Cane,RISK BASED METHODOLOGY FOR INDUSTRIAL STEAM SYSTEMS,Inspectioneering Journal,May|June 2017.

[4] American Petroleum Institute,2002,Risk-based Inspection(RBI) API RP 580.

[5] American Petroleum Institute,2016,Risk-based Inspection Technology API RP 581 3rd Edition.

[6] A.Hou & T.MITA,Advanced steam system optimization program,Maintenance and Reliability,HYDROCARBON PROCESSING,May 2018.

[7] Povey,M,2016,Stram Trap Management,Plant and Asset Management Seminar,NEC April 12-14th,Birmingham,UK.

 

SIBOS ANITA产品展示

电动调节阀电动调节阀Electric Control Valve
口径 size:
1/2" - 24"
DN15-600mm 
温度 Temperature: 
-196℃~570℃
压力 Pressure Rating:
150LB-2500LB
PN2.0-42MPa
材质 Material:
WCB LCB A105WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
电动高温高压截止阀电动高温高压截止阀Electrichigh temperature and high pressure globe valve
口径 size:
1/2"-24"
DN15-600mm 
温度 Temperature:
-196°C〜570°C 
压力 Pressure Rating: 
150LB-2500LB 
PN2.0-42MPa 
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动调节球阀气动调节球阀Pneumatic Ball Valve
口径 size:
1/2"-64M
DN15-1600mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-2500LB
PN2.0-42MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动调节蝶阀气动调节蝶阀Pneumatic regulating butterfly valve
口径 size:
2"-144"
DN50-3600mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动蝶阀气动蝶阀Pneumatic Butterfly Valve
口径 size:
2"-96"
DN50-2400mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动切断阀气动切断阀Pneumatic on off valve
口径 size:
1/2"-12"
DN15-300mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动闸阀气动闸阀Pneumatic gate valve
口径 size:
1/2"-64"
DN15-1600mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动薄膜调节阀气动薄膜调节阀Pneumatic diaphragm control valve
口径 size:
1/2"-24"
DN15-600mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多
气动调节阀气动调节阀Pneumatic control valve
口径 size:
1/2"-4"
DN15-100mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-2500LB
PN2.0-42MPa
材质 Material:
A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8CF8M310SS TA2
了解更多
自力式调节阀自力式调节阀Self operated regulator
口径 size:
1/2"-24"
DN15-600mm
温度 Temperature:
-196°C~570°C
压力 Pressure Rating:
150LB-900LB
PN2.0-15MPa
材质 Material:
WCB LCB A105 WC6 WC9 F11 F22 F91 CF3 CF3M CF8 CF8M 310SS TA2
了解更多

您信赖的智能控制合作伙伴

  • 核心价值观 SIBOS ANITA有一种多元化的文化,接受并尊重员工的贡献,文化信念意味着坚持和开放。
    但付诸实践却没有这么简单。我们不断质疑我们的假设,倾听员工的想法,然后融入 我们的思想,检验这种理念能否做出更大贡献;我们相信我们的改进也会得到同样的尊重, 我们也始终以同样的信任与尊重欢迎各种新思想。
  • 多样性和创新 我们致力培养能够包容多样化的观点、背景和经历的企业文化。我们致力于打造公平环境, 人人都能受到公平对待,获得公平机会。我们知道,能够营建包容性、归属感和尊重感的工 作场所,才能培养出才华和能力卓绝的员工。
  • 社会责任 SIBOSANITA希望对可持续发展的未来贡献一份力量。我们认识到,致力在工作内容及方 式上实现可持续发展,不仅是确保企业更是确保人类未来成功的关键因素。我们用积极的心 态和高端的技术推动市场发展的方式将成为我们在全球范围内为后代保护地球的动力。 通过让每个人尽力发挥他的个性、智慧与特长,真实表现出了我们的对可持续发展的熟练驾驭与尊重。