ISO 20088-3:2018 断熱材の極低温流出に対する耐性の決定—パート3:ジェット放出 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を 参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html

この文書は、ISO/TC 67 技術委員会「石油、石油化学および天然ガス産業向けの材料、設備および海洋構造物」 、小委員会 SC 9, 「液化天然ガス設備および設備」によって作成されました

ISO 20088 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。

導入

この試験は、実行可能な限り、産業プラントで製造される極低温液体天然ガス (LNG) の潜在的な偶発的加圧放出を代表することを目的としています。テストには次のものが含まれます。

  • a)基板との液体接触の勢いに起因する初期の冷却効果の強化。
  • b)極低温ジェットの放出で予想される局所的な力。

このテストは、突然の極低温ジェットの放出を受けたときに極低温流出防止システムがどのように機能するかを示すように設計されています。

試験片の寸法は、構造物やプラントの一般的な項目よりも小さい場合があります。液体極低温ジェットの質量流量は、信頼できる事象で発生する可能性のある質量流量よりも大幅に少なくなる可能性があります。ただし、この文書で説明されている極低温ジェット放出によって極低温流出防止システムに与えられる熱的および機械的負荷は、穴サイズ 20 mm 以下、放出圧力 6 barg 以下の極低温 LNG ジェット放出を代表するものです。 。

注意極低温流出試験の管理と実施に関係するすべての関係者は、液体窒素試験が危険である可能性があり、液体酸素が凝縮して (火災/爆発)、「低温火傷」を受け、/またはテスト中に有害なガス(酸素欠乏症のリスク)が発生する可能性。機械的および操作上の危険は、試験要素または構造の構築、試験、および試験残留物の廃棄中にも発生する可能性があります。健康に対するすべての潜在的な危険性とリスクを評価し、安全上の注意を特定して提供するものとします。適切な訓練と個人用保護具が関係者に与えられるものとします。試験機関は、機器、人員、および環境に対する液体および気体窒素への曝露の影響を考慮するために、適切なリスク評価を実施する責任があります。

1 スコープ

この文書では、浸漬状態をもたらさない加圧放出の結果として生じる極低温噴流に対する極低温流出防止 (CSP) システムの耐性を決定する方法について説明します。 CSP システムが炭素鋼上に設置され、極低温流体と接触するwhere 適用できます。

極低温ジェットは、圧力下で動作するプロセス装置から解放されると形成されます(たとえば、一部の液化プロセスでは 40 ~ 60 bar の動作圧力が使用されます)。高圧放出のため、極低温と組み合わされた大きな運動量により、極低温流出保護が損なわれる可能性があります。

この試験では極低温液体として液体窒素を使用しますが、この文書に記載されている試験は、20 mm 以下のオリフィスを通した、6 barg 以下の放出圧力での LNG の放出を表しています。リリースポイント。このテストが代表的であるという信頼性は、この文書に従って放出からの動的圧力と比較した、模擬放出の予想される動的圧力の比較に基づいています。

このテストでは、実際のプラント条件で見られる極低温プロセス条件の全範囲をカバーすることは現実的ではありません。特に、この試験は、冷凍回路や液化直後の LNG 流で見られる可能性のある高圧極低温ジェットの放出を対象としていません。

液体窒素は、この文書に記載されている圧力で材料を安全に取り扱うことができるため、極低温媒体として使用されます。テスト条件は公称 8 barg 圧力で実行されます。

ISO 20088-1 は、LNG または液体窒素のジェット放出または低圧放出の結果として、極低温流出保護によって保護されている製鉄所に溜まり状態を引き起こす可能性のある極低温放出シナリオをカバーしています。 ISO 20088-2 は、LNG または液体窒素のジェット放出または低圧放出の結果として生じる蒸気相曝露条件を対象としています。

2 規範的参照

この文書には規範的な参照はありません。

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

極低温ジェットの放出

加圧放出の結果として生じる極低温液体への意図しない暴露

3.2

極低温流出防止

CSP

極低温ジェットが放出された場合に基板からの熱伝達率を制限する断熱材を提供するコーティングまたはクラッディングの配置、または自立型システム

3.3

限界温度

保護される機器、アセンブリ、または構造が到達できる最低温度

3.4

ノズル.ノズル

極低温液体がジェットとして放出されるアセンブリ

3.5

スポンサー

テストを要求する個人または組織

3.6

標本所有者

テストする材料を保有/製造する個人または会社

参考文献

1ISO 630-1, 構造用鋼 - Part 1: 熱間圧延製品の一般的な技術納品条件
2ISO 845, 気泡プラスチックおよびゴム — 見掛け密度の決定
3ISO 8301, 断熱 — 定常状態の熱抵抗および関連特性の測定 — 熱流量計装置
4ISO 16903, 石油および天然ガス産業 — 設計および材料選択に影響を与える LNG の特性
5ISO 20088-1, 断熱材の極低温流出に対する耐性の決定 — Part 1: 液相
6ISO 20088-2, 断熱材の極低温流出に対する耐性の決定 — Part 2: 蒸気相1
7ISO 22899-1, 受動的防火材料のジェット火災に対する耐性の決定 — Part 1: 一般要件
8EN 10029, 厚さ 3mm 以上の熱間圧延鋼板の寸法、形状、質量の許容差

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 9, Liquefied natural gas installations and equipment.

A list of all parts in the ISO 20088 series can be found on the ISO website.

Introduction

The test is intended to be, as far as practicable, representative of a potential accidental pressurized release of cryogenic liquid natural gas (LNG) manufactured in industrial plants. The test includes:

  • a) an initial enhanced cooling effect due to the momentum driven liquid contact with the substrate;
  • b) a localized force that may be expected in a cryogenic jet release.

This test is designed to give an indication of how cryogenic spill protection systems will perform when subjected to a sudden cryogenic jet release.

The dimensions of the test specimen might be smaller than typical items of structure and plant. The liquid cryogenic jet mass flow rates can be substantially less than that which might occur in a credible event. However, the thermal and mechanical loads imparted to the cryogenic spill protection systems from the cryogenic jet release, described in this document, are representative of a cryogenic LNG jet release with hole size 20 mm or less and release pressure less than or equal to 6 barg.

CAUTION The attention of all persons concerned with managing and carrying out cryogenic spill tests is drawn to the fact that liquid nitrogen testing can be hazardous and that there is a danger of condensing liquid oxygen (fire/explosion), receiving a ‘cold burn’ and/or the possibility that harmful gases (risk of anoxia) can be evolved during the test. Mechanical and operational hazards can also arise during the construction of the test elements or structures, their testing and disposal of test residues. An assessment of all potential hazards and risks to health shall be made and safety precautions identified and provided. Appropriate training and Personal Protection Equipment shall be given to relevant personnel. The test laboratory is responsible for conducting an appropriate risk assessment in order to consider the impact of liquid and gaseous nitrogen exposure to equipment, personnel and the environment.

1 Scope

This document describes a method for determining the resistance of a cryogenic spill protection (CSP) system to a cryogenic jet as a result of a pressurized release which does not result in immersion conditions. It is applicable where CSP systems are installed on carbon steel and will be in contact with cryogenic fluids.

A cryogenic jet can be formed upon release from process equipment operating at pressure (e.g. some liquefaction processes utilize 40 to 60 bar operating pressure). Due to high pressure discharge, the cryogenic spillage protection can be compromised by the large momentum combined with extreme cryogenic temperature.

Although the test uses liquid nitrogen as the cryogenic liquid, the test described in this document is representative of a release of LNG, through a 20 mm orifice or less, at a release pressure of 6 barg or less, based upon simulated parameters 1 m from the release point. Confidence in this test being representative is based upon a comparison of the expected dynamic pressure of the simulated release in comparison with dynamic pressure from releases in accordance with this document.

It is not practical in this test to cover the whole range of cryogenic process conditions found in real plant conditions; in particular the test does not cover high pressure cryogenic jet releases that might be found in refrigeration circuits and in LNG streams immediately post-liquefaction.

Liquid nitrogen is used as the cryogenic medium due to the ability to safely handle the material at the pressures described in this document. The test condition is run at nominally 8 barg pressure.

ISO 20088-1 covers cryogenic release scenarios which can lead to pooling conditions for steel work protected by cryogenic spill protection as a result of a jet release or low pressure release of LNG or liquid nitrogen. ISO 20088-2 covers vapour phase exposure conditions as a result of a jet release or low pressure release of LNG or liquid nitrogen.

2 Normative references

There are no normative references in this document.

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

cryogenic jet release

unintended exposure to cryogenic liquid as a result of a pressurized release

3.2

cryogenic spill protection

CSP

coating or cladding arrangement, or free-standing system which, in the event of a cryogenic jet release, will provide insulation to restrict the heat transfer rate from the substrate

3.3

limiting temperature

minimum temperature that the equipment, assembly or structure to be protected may be allowed to reach

3.4

nozzle

assembly from which the cryogenic liquid is released as a jet

3.5

sponsor

person or organization that requests a test

3.6

specimen owner

person or company that holds/produces a material to test

Bibliography

1ISO 630-1, Structural steels — Part 1: General technical delivery conditions for hot-rolled products
2ISO 845, Cellular plastics and rubbers — Determination of apparent density
3ISO 8301, Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties — Heat flow meter apparatus
4ISO 16903, Petroleum and natural gas industries — Characteristics of LNG, influencing the design, and material selection
5ISO 20088-1, Determination of the resistance to cryogenic spillage of insulation materials — Part 1: Liquid phase
6ISO 20088-2, Determination of the resistance to cryogenic spill of insulation materials — Part 2: Vapour phase1
7ISO 22899-1, Determination of the resistance to jet fires of passive fire protection materials — Part 1: General requirements
8EN 10029, Tolerances on dimensions, shape and mass for hot rolled steel plates 3mm thick or above