Vannes de sécurité sélectrices Système à deux soupapes de sûreté à pression

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1 ANDERSON GREENWOOD Caractéristiques et avantages Méthode sûre et efficace pour passer d une soupape active à une soupape de réserve, assurant ainsi une protection optimale contre les surpressions quelle que soit la position de la vanne de sécurité sélectrice. Coefficients de débit élevés, limitant les chutes de pression à moins de 3 % à l entrée de la soupape de sûreté active, quelle que soit la taille d orifice API employée (conformément aux recommandations API RP520 Chapitre II, Section 2.2 et ASME Section VIII, Division 1, Annexe M-7), réduisant ainsi sensiblement les risques de vibrations destructives. Requiert une seule pénétration de taille minimale dans le réservoir ou tuyauterie (diminution des coûts). Diminue sensiblement les coûts d installation sur site et les exigences d encombrement (système préassemblé et compact). Permet d isoler la soupape inactive du procédé. Permet d assurer la maintenance des soupapes de sûreté sans arrêter le procédé. Soupape de purge prévue sous chaque soupape de sûreté, permettant l évacuation, de manière sûre et efficace, d une soupape de sûreté isolée (avant les opérations de dépose pour maintenance). Voyant lumineux rouge indiquant la soupape de sûreté active. Conformité avec toutes les exigences ASME Section VIII, Division 1, UG-135 (b). Fonction double verrouillage pour chaque position de soupape de sûreté, conformément aux recommandations ASME Section VIII. Garnitures testées selon la norme ASTM E427 (Méthode A, recherche des fuites à l aide d un halogène), réduction des risques d émissions fugitives. Élimine la nécessité d opérations de recouvrement (diminution des coûts de maintenance). Seules pièces de rechange recommandées : sièges et joints souples (diminution des coûts d exploitation). Conformité avec les applications à températures standard (des applications cryogéniques jusqu aux applications à 427 C [+800 F]). Matières de construction compatibles pour systèmes limiteurs de pression. Composants en Duplex et 6MO disponibles. Nombre réduit de points de fuite vers l atmosphère (réduction des risques d émissions fugitives). Conformité avec les normes de construction (NACE MR-0175). Assure l isolement de la soupape de réserve, conformément aux recommandations API concernant les joints et garnitures (sous-comités API chargés des systèmes limiteurs de pression et contrôles d installation). Homologation Det Norske Veritas (DNV). Fabrication dans installation certifiée ISO Simplicité d exploitation (égalisation de siège incorporée, pas d outils spéciaux), minimisation du temps d exploitation (moins d une minute). Spécifications recommandées Le raccord d entrée du dispositif d inversion doit être de même diamètre et classe que les entrées des soupapes de sûreté à pression. La chute de pression à travers le côté actif du dispositif d inversion ne doit pas dépasser 3 % (avec la soupape de sûreté complètement ouverte). Le dispositif d inversion doit disposer d un voyant externe indiquant le côté actif. Capacité de double verrouillage, quelle que soit la position. Orifice de purge sous chaque raccord de soupape de sûreté, permettant d évacuer la pression sous la soupape inactive. Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis AGCDR-0041-FR-1308

2 Vanne de sécurité sélectrice Afin de satisfaire la demande pour un système à double soupape de sûreté à pression et/ou disque de rupture qui soit économe et rentable pour les installations de procédé actuelles, Anderson Greenwood a développé et breveté une vanne de sécurité sélectrice. Cette vanne de sécurité sélectrice est spécialement conçue pour fonctionner comme un dispositif d inversion extrêmement efficace, permettant d assurer l entretien de routine ou d urgence des soupapes de sûreté redondantes sans interrompre le procédé (protection permanente contre les surpressions). Jusqu à récemment, la seule méthode sûre pour assurer la maintenance des soupapes de sûreté à pression impliquait l utilisation de systèmes de tuyauterie lourds et coûteux (ou l arrêt total du procédé). Ces types de systèmes exigeaient soit deux pénétrations séparées dans le réservoir (avec vannes de régulation reliées mécaniquement), soit une vanne de régulation à trois voies, provoquant typiquement une forte perte de pression d admission, une turbulence excessive au niveau de la soupape de sûreté active et une multiplicité de points de fuite. La vanne de sécurité sélectrice développée par Anderson Greenwood élimine ces problèmes. Elle est facile à installer, nécessitant une seule pénétration dans le réservoir, de même diamètre que l entrée de soupape de sûreté. Sa conception unique limite les chutes de pression à moins de 3 % à l entrée de la soupape de sûreté active, quelle que soit la taille d orifice API employée (conformément aux recommandations API RP520, Chapitre II et ASME Section VIII). Vanne de régulation à interverrouillage avec deux pénétrations de réservoir Vanne de régulation trois voies avec coudes de tuyau (voir comparaison de chutes de pression ci-dessous) Vanne de régulation à interverrouillage avec raccord en T et coudes Systèmes à deux limiteurs de pression traditionnels Comparaison des chutes de pression observées avec une vanne de sécurité sélectrice et avec une vanne de régulation trois voies de même diamètre (en utilisant des soupapes de sûreté à ressort direct API 526) : Comparaison de chutes de pressions Vanne de sécurité sélectrice Vanne de régulation trois voies J3 3L4 4P6 6R8 8T % 0.86% 1.42% 1.37% 1.31% 6.36% 5.65% 9.30% 10.6% 8.69% Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis page 2

3 Applications liquide/phase mixte Les vannes de sécurité sélectrices peuvent être employées pour des applications gaz, vapeur ou liquide. Elles sont également adaptées aux procédés à phase mixte. La photo à gauche montre une soupape pilote Anderson Greenwood série 400 en phase de décharge liquide. Celle à droite montre la même soupape en transition vers la phase mixte (entraînement de gaz dans le flux de décharge). Applications vapeur ASME Section I Les vannes de sécurité sélectrices sont adaptées à certaines applications ASME Section I (code réservoirs sous pression et chaudières). Le code ASME Section I pour chaudières et réservoirs sous pression (cas 2254) permet d installer une vanne d inversion comme la vanne de sécurité sélectrice afin de prévoir une soupape de réserve pour les chaudières avec une pression maximale de 800 psig. Selon ce code, le dispositif d inversion doit respecter les critères suivants : Autoverrouillage Oui Soupapes de purge externes Oui Valeurs de coefficient débit certifiées Oui La vanne de sécurité sélectrice permet des coefficients de débit supérieurs à ceux obtenus avec n importe quel autre dispositif d inversion de même diamètre. Par conséquent, la vanne de sécurité sélectrice peut être employée avec la plupart des soupapes à brides ASME Section I (code chaudières) et répond à toutes les exigences de cette norme. Nous vous prions de bien vouloir nous indiquer le numéro de modèle et la pression de début d ouverture des soupapes de sûreté à employer, de façon à pouvoir vérifier leur conformité avec ladite norme. Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis page 3

4 Spécifications Taille Coefficient Pression nominale Matières souples de débit barg [psig] Température de service maximale (C v ) 37,8 C (@ 100 F) C [ F] Corps CS Corps SS Teflon PEEK/Grafoil Grafoil Notes 1. Teflon est une marque déposée de la société E.I. Dupont de Nemours. 2. Grafoil est une marque déposée de la société UCAR Carbon. 1 pouce 1,5 pouce 2 pouces 3 pouces 4 pouces 6 pouces 8 pouces [6170] [6000] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [6170] [6000] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [6170] [6000] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [2220] [2160] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [2220] [2160] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [1480] 99.3 [1440] 204 [400] 316 [600] 426 [800] [1480] 99.3 [1440] 204 [400] 316 [600] 426 [800] Fonctionnement Rotor en haut Rotor en bas 180 rotation Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Douille d arrêt Disque d isolement Indicateur à aiguille rouge Moraillon Tuyère Tige d indexage La vanne de sécurité sélectrice Anderson Greenwood comporte un mécanisme d inversion de conception spéciale. Le rotor interne détourne le débit vers une des deux soupapes de sûreté. Des soupapes de sûreté à ressort direct, pilote ou disque de rupture peuvent être employées. La soupape inactive est entièrement isolée par réglage externe (Figures 1 et 5). Pour passer d une soupape à l autre, le dispositif d inversion retire d abord les verrous ou obturateurs, ouvre le moraillon et fait tourner la douille d arrêt vers la position d arrêt (Figure 2). Le disque d isolement descend de la tuyère sous la soupape de réserve et flotte dans la cavité de la soupape principale. La tige d indexage effectue une rotation de 180, vers la voie correspondante (Figures 3 et 4). La douille d arrêt est ensuite soulevée, ajustant le disque d isolement sous la soupape à rendre inactive (Figure 5). Un indicateur à aiguille rouge indique la soupape en service et un système à double verrouillage maintient la vanne de sécurité sélectrice dans la position sélectionnée. Les verrous ou disques obturateurs peuvent seulement être installés une fois que les pièces internes sont correctement positionnées. Aucun outil spécial n est requis pour assurer l inversion. Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis page 4

5 Vanne de sécurité sélectrice tandem Le système tandem développé par Anderson Greenwood permet la sélection simultanée d une soupape de sûreté à pression et de la tuyauterie de sortie correspondante des systèmes à double limiteur de pression débouchant dans un circuit collecteur fermé. Ces systèmes limiteurs de pression redondants sont parfois lourds et encombrants, impliquant des opérations de fabrication sur site ainsi que des temps d installation et coûts considérables, et ils peuvent être difficiles à utiliser et source de confusion pour le personnel d exploitation. Le système tandem Anderson Greenwood constitue une alternative plus efficace et plus sûre. Les soupapes de sûreté redondantes reliées à un circuit collecteur fermé peuvent bénéficier de tous les avantages des vannes de sécurité sélectrices Anderson Greenwood. Le système tandem, composé de deux soupapes de sûreté à pression, deux vannes de sécurité sélectrices et une liaison simple, est préassemblé en usine. La seule installation à effectuer sur site concerne un raccord d entrée et un raccord de sortie bridés. La liaison entre les soupapes de sûreté d entrée et de sortie est simple et sûre, assurant l inversion automatique et simultanée des vannes de sécurité sélectrices. Ce système tandem élimine tout risque d erreur lors de la sélection de la vanne de régulation de sortie à fermer, assurant ainsi une protection permanente contre les surpressions. Avantages Sécurité améliorée : Elimine tout risque de fermeture par inadvertance d une vanne de régulation en amont ou en aval de la soupape de sûreté à activer. Protection permanente contre les surpressions pendant les opérations d inversion. Taille compacte et poids réduit. Diminution des coûts d installation (par rapport aux méthodes traditionnelles). Aucun besoin d opérations d installation sur site ou de dispositifs de levage. Une seule pénétration (de taille minimale) dans le réservoir, un seul raccord de décharge collecteur. Système entièrement préassemblé, coordonné et testé, composé de soupapes de sûreté et vannes de sécurité sélectrices d entrée et de sortie. La liaison d interconnexion permet l inversion simultanée des vannes de sécurité sélectrices d entrée et de sortie. Simplicité technique : Aucun besoin de tuyauteries et soupapes surdimensionnées pour éviter les pertes de pression excessives. Les vannes sélectrices en tandem comportent des raccords de tuyauterie de même diamètre que les brides des soupapes de sûreté à pression. Chutes de pression de moins de 3 % à l entrée de la soupape de sûreté, quelle que soit la taille d orifice API employée. Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis page 5

6 Dimensions et poids Vanne de sécurité sélectrice à un côté actif ANSI Dimensions 1_ [25] 11/2_ [40] 2_ [50] 3_ [80] 4_ [100] 6_ [150] 8_ [200] JOS/ Classe et poids JS 150# A RF [281] [307] [297] [337] [410] [512] [627] A RTJ [281] [311] [302] [342] [415] [517] [632] [262] [262] [262] [305] [368] [432] [495] D Max [495] [495] [495] [570] [662] [816] [939] 52 (24) 122 (55) 115 (52) 169 (77) 267 (121) 594 (269) 989 (449) 300# A RF [281] [316] [297] [348] [442] [538] [653] A RTJ [281] [321] [310] [354] [429] [544] [659] [262] [262] [262] [305] [368] [432] [495] D Max [495] [495] [495] [570] [662] [816] [939] 52 (24) 127 (58) 118 (54) 178 (81) 287 (130) 635 (288) 1043 (473) 600# A RF [281] [319] [310] [358] [451] [568] [667] A RTJ [281] [319] [312] [359] [488] [570] [668] [262] [262] [262] [305] [368] [432] [495] D Max [495] [495] [495] [570] [662] [816] [939] 52 (24) 129 (59) 122 (55) 184 (83) 311 (141) 699 (317) 1127 (511) 900# A RF [381] [348] [383] [464] [556] A RTJ [381] [348] [383] [467] [559] [305] [305] [305] [305] [368] D Max [547] [547] [547] [570] [662] 153 (70) 155 (70) 174 (79) 235 (107) 381 (173) 1500# A RF [381] [348] [383] A RTJ [381] [348] [383] [305] [305] [305] D Max [547] [547] [547] 153 (70) 155 (70) 174 (79) 2500# A RF [473] [472] [383] A RTJ [473] [472] [383] [305] [305] [305] D Max [547] [547] [547] 173 (79) 205 (93) 195 (89) Voir tableau ci-dessous Soupapes de sûreté JOS-E/JS-E (tailles d orifice T et T2) ANSI Dimensions 8 [200] Classe et poids 150# A RF [916] A RTJ [921] [597] D Max [939] 1089 (494) 300# A RF [941] A D Max. RTJ [948] [597] [939] 1178 (534) A D Max. Notes 1. D Max. = Dimension pour soupapes à commande manuelle filetées 2. Dimensions en pouces [ ] = mm en livres ( ) = kg Vanne sélectrice à un côté actif Emerson se réserve le droit de modifier ce document sans préavis page 6