Fagstoff

Regulering og sikring i prosessen

Publisert: 05.10.2015, Oppdatert: 06.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Sentralt i emnet:

  • Reguleringssystem
  • Sikkerhetsventil
  • Flammebom

Flammebom. Foto.  

Produksjonsprosessen reguleres, overvåkes og sikres.

Prosesstyring

For at gass, olje og vann skal strømme fortløpende gjennom prosessanlegget, brukes automatiske reguleringssystemer.
Automatisk kontroll av fluidnivå, trykk og temperatur er de vanligste, men i enkelte tilfeller må i tillegg raten styres. Reguleringssystemene sørger for å holde en parameter innenfor en maksimums- og minimumsverdi.
De består av tre deler: 1) måling av en parameter (trykk, nivå, temperatur eller rate), 2) en kontrollenhet og 3) en reguleringsventil.

Reguleringssløyfe med PID-regulatorReguleringssløyfe med PID-regulator

Den målte parameteren registreres av kontrollenheten som er hjertet i systemet. Her er maksimums- og minimumsverdier for parameteren satt. Kontrollenheten styrer åpning og lukking av reguleringsventilen. Denne ventilen fungerer som en strupeventil, det vil si at åpningen kan varieres gradvis.

Det er en pneumatisk regulator som styrer åpning og lukking, og kontrollenheten styrer den pneumatiske regulatoren. Med én gang kontrollenheten registrerer at parameteren er større enn maksimum eller mindre enn minimum, styrer den reguleringsventilen slik at parameteren igjen ligger innenfor minimums- og maksimumsverdiene. Vi skal kort se hvordan reguleringssystemene virker.

Nivåregulering

Nivået i f.eks. en separator måles av en flottørFlottør er en lufttett kolbe som flyter på væske. Den er hengslet til en ventil som åpner/lukker når flottøren kommer til et forhåndsbestemt nivå. som ligger i gass-olje- eller olje-vannflaten. Dersom flottøren heves, registreres dette av kontrollenheten. Når økningen i nivået passerer maksimumsverdien, vil kontrollenheten åpne reguleringsventilen på væskeutløpet noe mer, slik at mer væske strømmer ut. Dermed vil nivået avta og komme under maksimumsverdien igjen. Tilsvarende når nivået avtar utover den satte minimumsverdien, vil kontrollenheten sørge for at reguleringsventilen strupes, slik at ønsket nivå gjenopprettes.

Trykkregulering

Trykkregulering brukes som regel for gassfasen. Når trykket i gassen går utover maksimum eller minimum grenseverdi, vil kontrollenheten åpne eller lukke reguleringsventilen på gassutløpet, slik at mer eller mindre gass strømmer ut, og trykket avtar eller øker igjen slik at det kommer innenfor det angitte operasjonsnivået.

Overvåkning

Prosessen overvåkes i kontrollrommet av et datasystem. Informasjon fra instrumenter i prosessanlegget og for brann- og gassvarsling ledes inn. Systemet starter en nødstengning av prosessanlegget når kontrollsystemet ikke er i stand til å håndtere prosessproblemer eller ved påvisning av gasslekkasje eller brann. Ved særlig alvorlige situasjoner stenges hele plattformen, mens mindre alvorlige situasjoner fører til innstengning av utstyr.

Sikkerhetsfakling/-ventilering fra prosessutstyret

For å hindre at prosessutstyr ødelegges av for høyt trykk, er det installert sikkerhetsventiler som åpner ved maksimalt tillatt trykk i utstyret. Ventilen slipper ut gass som ledes i rør direkte til atmosfæren eller til flammetårnet, slik at trykket reduseres. På toppen av hver enkelt trykkbeholder er det installert en slik sikkerhetsventil.

Sikkerhetsventilene aktiveres kun når en feil oppstår ved øvrig utstyr, f.eks. med trykk- eller nivåkontroll. Dataovervåkningssystemet vil normalt oppdage feil og igangsetter avstenging av hele eller deler av prosessen. Avstenging tar noe tid og kan feile, og for å sikre at utstyr ikke sprenges, er det nødvendig å ha sikkerhetsventiler installert.

Offshore ledes alltid overtrykksgass til fakkelsystemet/flammetårnet, fordi det gir best sikkerhet om bord å brenne gassen som slipper ut fra sikkerhetsventiler eller ved trykkavlastning ved f.eks. nødprosedyrer og vedlikehold. Væske som eventuelt følger med ut i fakkelsystemet, samles opp i en separator før gassen går videre til flammetårnet hvor den brennes.

Flammebom. Foto.  

Ved en total trykkavlastning av prosessanlegget dreier det seg om store mengder gass. Gassen ledes vanligvis gjennom to rørsystemer, ett høyt- og ett lavtrykkssystem fra ulike steder på plattformen til hver sin tank hvor væske skilles ut. Deretter transporteres den opp til toppen av flammetårnet hvor den brennes.

I noen tilfeller brenner en pilotflamme fortløpende på toppen av flammetårnet, den vil antenne gass som ledes dit. Pilotflammen antennes ved å bruke en fjernstyrt flammegenerator. Gass som ledes til flammetårnet, kan også antennes ved å skyte et prosjektil opp i flammetårnet for å utløse et gnistregn.