Potrzeba Standaryzacji
Na początku XX wieku możliwe było zaprojektowanie, zbudowanie i uruchomienie zakładu przemysłowego przy użyciu lokalnych wykonawców i wiedzy inżynieryjnej. W miarę jak rosły rozmiary, złożoność i wydajność zakładów, zwiększało się ryzyko awarii oraz ich skutki. Na przykład, rafineria ropy naftowej na początku XX wieku mogła produkować 8 000 baryłek (1 270 m3) dziennie. Awaria rurociągu mogła prowadzić do wycieku, ale nie na dużą skalę. Współczesna rafineria może produkować ponad 800 000 baryłek (127 000 m3) dziennie, z dużo większymi rurociągami i komponentami niż te używane 100 lat temu. Skutki awarii systemu rurociągów we współczesnej rafinerii są zatem znaczące, szczególnie biorąc pod uwagę, że przepisy dotyczące ochrony środowiska i opinia publiczna są znacznie bardziej wyczulone na zanieczyszczenia niż 100 lat temu.
Aby zwiększyć niezawodność zakładu i zmniejszyć ryzyko awarii, konieczne było standaryzowanie procesu projektowania, produkcji, budowy i testowania zakładu przemysłowego oraz wszystkich związanych z nim rurociągów i komponentów rurociągów (kołnierze, zawory itp.). W tym celu wprowadzono kody, normy i specyfikacje przez nowo powstałe organizacje regulacyjne.
Organizacje Regulacyjne
Organizacja regulacyjna (organizacja zawodowa) to zbiór ekspertów z różnych branż, którzy są umieszczani w komitetach lub grupach. Każdy komitet lub grupa opracowuje kod, normę lub specyfikację, dotyczącą ich obszaru ekspertyzy. Gdy grupa jest zadowolona ze swojej pracy, udostępnia ją publicznie, a klienci ją kupują. Na przykład, jeśli firma chciałaby zbudować rafinerię ropy naftowej, użyłaby kodu, który opisuje, jak powinna zaprojektować, zbudować i przetestować cały system rurociągów rafinerii.
Klienci kupują kody, normy i/lub specyfikacje z kilku powodów, głównie dlatego, że są one najwyższej jakości, opracowane przez pracujących ekspertów, a ich dokładność została sprawdzona, a następnie ponownie sprawdzona. Krótko mówiąc, dokumenty opracowane przez organizację regulacyjną są godne zaufania i szanowane na międzynarodowym poziomie.
Istnieje kilka organizacji regulacyjnych, które produkują dokumentację dla przemysłu rurociągowego, najczęściej spotykane to:
- American Society of Mechanical Engineers (ASME)
- International Organisation for Standardisation (ISO)
- European Standards/Normative (EN)
- American National Standards Institute (ANSI)
- American Petroleum Institute (API)
- British Standards (BS)
- Deutsches Institut für Normung (DIN)
- Association Française de Normalisation (AFNOR)
- Japanese Industrial Standards (JIN)
Niektóre z tych organizacji mają już ponad 100 lat. Jeśli odwiedzisz nowoczesną rafinerię lub zakład chemiczny, prawdopodobnie spełnia ona kody opracowane przez jedną z tych organizacji.
Ubezpieczenie
Dla wielu osób zaskoczeniem jest, że ubezpieczenie ma duży wpływ na to, jak zakład przemysłowy jest projektowany, budowany i eksploatowany. Wszystkie firmy chcą zmniejszyć swoje ryzyko finansowe, mając jakąś formę ubezpieczenia, ale cena ubezpieczenia znacznie się różni. Najbardziej akceptowanym sposobem na obniżenie ceny ubezpieczenia jest przestrzeganie kodów, norm i specyfikacji, które są uznawane przez firmę ubezpieczeniową. Ponieważ ubezpieczenie może kosztować miliony dolarów rocznie dla jednego zakładu przemysłowego, oszczędności wynikające z przestrzegania danego kodu są znaczące.
Firmy ubezpieczeniowe nie są jedynymi klientami organizacji regulacyjnej. Duże korporacje międzynarodowe, rządy, firmy budowlane i producenci - żeby wymienić tylko kilka - mogą kupować kody, normy i/lub specyfikacje. Na przykład:
- Międzynarodowa firma naftowa może wymagać, aby wszystkie firmy budowlane budowały ich rafinerie zgodnie z danym kodem lub kodami.
- Producent będzie podawał, że jego produkty są produkowane zgodnie z daną normą lub specyfikacją.
- Rząd może wymagać, aby zakład chemiczny lub elektrownia spełniały dany kod lub kody.
Kody, Normy i Specyfikacje
Jednym z najbardziej niezrozumianych pojęć w przemyśle rurociągowym jest pojęcie kodów, norm i specyfikacji. Aby zrozumieć różnice między nimi, możemy użyć kilku przykładów dotyczących rurociągów i komponentów rurociągów (kołnierze, zawory itp.).
- Kod – ogólne wymaganie dla systemu rurociągów. Kod zawiera informacje dotyczące tego, jak system rurociągów powinien być zaprojektowany, wyprodukowany, zbudowany i przetestowany.
- Norma – używana do definiowania parametrów (wymiary, materiały itp.) komponentów rurociągów.
- Specyfikacje – dodatkowe informacje dotyczące komponentów rurociągów są podawane w specyfikacjach, tj. specyfikacja jest szczegółowa dla konkretnego komponentu i dotyczy jego fizycznych wymiarów i kryteriów wydajności, np. klasy ciśnienia.
Przykład
Jeśli budujemy system rurociągów dla rafinerii ropy naftowej, możemy wybrać kod taki jak ASME B31.3. Ten kod jest opracowany przez American Society of Mechanical Engineers (ASME) i jest bardzo powszechny. Opisuje się go jako:
ASME B31.3 zawiera wymagania dotyczące rurociągów typowo spotykanych w rafineriach ropy naftowej; zakładach chemicznych, farmaceutycznych, tekstylnych, papierniczych, półprzewodnikowych i kriogenicznych; oraz związanych z nimi zakładach przetwórczych i terminalach. Obejmuje materiały i komponenty, projektowanie, produkcję, montaż, budowę, badanie, inspekcję i testowanie rurociągów.
Aby spełnić wymagania B31.3, możemy być zobowiązani do użycia kołnierzy zgodnych z daną normą. Na przykład, możemy być zobowiązani do zapewnienia, że odpowiednie kołnierze są zbudowane zgodnie z normą ASME B16.5 (powszechna norma). Jeśli te kołnierze nie są zbudowane zgodnie z tą normą, to nie spełniamy wymagań kodu.
Aby zapewnić, że każdy komponent jest zbudowany zgodnie z określonymi parametrami (materiał, wymiary itp.), używamy specyfikacji. Na przykład, kołnierze zgodne z ASME B16.5 mogą być produkowane zgodnie z ASTM A105 (powszechna specyfikacja) określonymi wymiarami i klasami ciśnienia, aby spełniać daną normę.
Cała struktura kodów, norm i specyfikacji jest używana, aby zapewnić, że każda część systemu rurociągów została zaprojektowana, wyprodukowana, zmontowana, zbudowana i przetestowana zgodnie z danym kodem, normą i specyfikacją. Integralność systemu rurociągów jest tak silna, jak jego najsłabsza rura lub komponent, podobnie jak łańcuch jest tak silny, jak jego najsłabsze ogniwo. Zapewniając, że cały system rurociągów spełnia określone kody, normy i specyfikacje, można znacznie zwiększyć niezawodność systemu rurociągów - a tym samym zakładu.
Wymiana rur, złączek lub komponentów rurociągów to kolejna korzyść, ponieważ wszystkie części systemu rurociągów są standaryzowane. Na przykład, znając normy i specyfikacje, według których zbudowany jest kołnierz, łatwiej jest znaleźć odpowiedni zamiennik. Nowy kołnierz można również oczekiwać, że będzie odpowiedni do tych samych warunków pracy (temperatura, ciśnienie itp.) co kołnierz, który zastępuje.
Wskazówka – chociaż zakład przemysłowy będzie zgodny z danymi normami i kodami, zazwyczaj tworzone będą dodatkowe wewnętrzne normy, gdy zakład dojrzewa i znane stają się jego charakterystyki operacyjne. Na przykład, które obszary systemu rurociągów są podatne na korozję, które komponenty mają krótszą niż oczekiwana żywotność i dlaczego itp.
Dodatkowe Zasoby
https://www.engineeringtoolbox.com/piping-codes-standards-d_6.htm
https://www.theprocesspiping.com/codes-standards-and-recommended-practices