De Noodzaak van Standaardisatie
In het begin van de 20e eeuw was het mogelijk om een industriële fabriek te ontwerpen, bouwen en in gebruik te nemen met lokale aannemers en technische kennis. Naarmate de omvang, complexiteit en capaciteit van fabrieken toenam, nam de kans op fabrieksfalen toe, evenals de gevolgen van dergelijke falen. Bijvoorbeeld, een olieraffinaderij aan het begin van de 20e eeuw produceerde mogelijk 8.000 vaten (1.270 m3) per dag. Een pijpleidingfalen zou kunnen leiden tot een lekkage, maar niet van zeer grote omvang. Een moderne raffinaderij kan meer dan 800.000 vaten (127.000 m3) per dag produceren, met veel grotere bijbehorende leidingen en componenten dan 100 jaar geleden werden gebruikt. De gevolgen van een pijpleidingsysteem falen binnen een moderne raffinaderij zijn dus aanzienlijk, vooral gezien het feit dat milieubeschermingswetten en de publieke opinie veel meer gericht zijn op vervuiling dan 100 jaar geleden.
Om de betrouwbaarheid van de fabriek te vergroten en de kans op falen te verkleinen, was het noodzakelijk om het proces van ontwerpen, produceren, bouwen en testen van een industriële fabriek en al zijn bijbehorende leidingen en leidingcomponenten (flenzen, kleppen, etc.) te standaardiseren. Om dit te doen, werden codes, normen en specificaties geïntroduceerd door nieuw gevormde regelgevende organisaties.
Regelgevende Organisaties
Een regelgevende organisatie (professionele organisatie) kan worden gezien als een verzameling van experts uit verschillende industrieën die in commissies of groepen worden geplaatst. Elke commissie of groep produceert een code, norm of specificatie met betrekking tot hun expertisegebied. Zodra de groep tevreden is met hun werk, brengen ze het uit voor het publiek en wordt het gekocht door klanten. Bijvoorbeeld, als een bedrijf een olieraffinaderij wil bouwen, zouden ze een code gebruiken die beschrijft hoe ze het hele olieraffinaderij pijpleidingsysteem moeten ontwerpen, bouwen en testen.
Klanten kopen codes, normen en/of specificaties om verschillende redenen, hoewel meestal omdat ze van de hoogste kwaliteit zijn, geproduceerd door werkende experts, en hun nauwkeurigheid is gecontroleerd, en nogmaals gecontroleerd. Kortom, documenten geproduceerd door een regelgevende organisatie kunnen worden vertrouwd en zijn gerespecteerd op een internationaal niveau.
Er zijn verschillende regelgevende organisaties die documentatie produceren voor de pijpleidingindustrie, de meest voorkomende zijn:
- American Society of Mechanical Engineers (ASME)
- International Organisation for Standardisation (ISO)
- Europese Normen/Normatieve (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)
Sommige van deze organisaties zijn nu meer dan 100 jaar oud. Als je een moderne raffinaderij of chemische fabriek bezoekt, voldoet deze waarschijnlijk aan codes geproduceerd door een van deze organisaties.
Verzekering
Het komt voor veel mensen als een verrassing dat verzekering een grote invloed heeft op hoe een industriële fabriek is ontworpen, gebouwd en geëxploiteerd. Alle bedrijven willen hun financiële blootstelling verminderen door een vorm van verzekering te hebben, maar de prijs van verzekering varieert aanzienlijk. De meest geaccepteerde manier om de prijs van verzekering te verlagen is door te voldoen aan codes, normen en specificaties die worden erkend door de verzekeringsmaatschappij. Aangezien verzekering miljoenen dollars per jaar kan kosten voor een enkele industriële fabriek, zijn de kostenbesparingen van het voldoen aan een bepaalde code aanzienlijk.
Verzekeringsmaatschappijen zijn niet de enige klanten van een regelgevende organisatie. Grote multinationale ondernemingen, overheden, bouwbedrijven en fabrikanten -om er een paar te noemen-, kunnen codes, normen en/of specificaties aanschaffen. Bijvoorbeeld:
- Een multinationaal oliebedrijf kan eisen dat alle bouwbedrijven hun raffinaderijen bouwen in overeenstemming met een bepaalde code, of codes.
- Een fabrikant zal zijn producten aanhalen als zijnde geproduceerd volgens een bepaalde norm of specificatie.
- Een overheid kan eisen dat een chemische fabriek of energiecentrale voldoet aan een bepaalde code, of codes.
Codes, Normen en Specificaties
Een van de meest verkeerd begrepen concepten binnen de pijpleidingindustrie is dat van codes, normen en specificaties. Om de verschillen tussen de drie te begrijpen, kunnen we enkele voorbeelden gebruiken met betrekking tot leidingen en leidingcomponenten (flenzen, kleppen, etc.).
- Code – een algemene eis voor een pijpleidingsysteem. Een code bevat informatie over hoe een pijpleidingsysteem moet worden ontworpen, geproduceerd, gebouwd en getest.
- Norm – gebruikt om parameters (afmetingen, materialen, etc.) van leidingcomponenten te definiëren.
- Specificaties – verdere informatie met betrekking tot leidingcomponenten wordt gegeven in specificaties, d.w.z. een specificatie is specifiek voor een bepaald component en heeft betrekking op de fysieke afmetingen en prestatiecriteria van een component, bijvoorbeeld drukclassificatie.
Voorbeeld
Als we een pijpleidingsysteem voor een petroleumraffinaderij bouwen, kunnen we een code selecteren zoals ASME B31.3. Deze code is geproduceerd door The American Society of Mechanical Engineers (ASME) en is zeer gebruikelijk. Het wordt beschreven als:
ASME B31.3 bevat eisen voor leidingen die typisch worden aangetroffen in petroleumraffinaderijen; chemische, farmaceutische, textiel-, papier-, halfgeleider- en cryogene fabrieken; en gerelateerde verwerkingsfabrieken en terminals. Het omvat materialen en componenten, ontwerp, fabricage, montage, bouw, onderzoek, inspectie en testen van leidingen.
Om aan de eisen van B31.3 te voldoen, kunnen we verplicht zijn om flenzen te gebruiken die voldoen aan een bepaalde norm. Bijvoorbeeld, we kunnen verplicht zijn om ervoor te zorgen dat relevante flenzen zijn gebouwd volgens bijvoorbeeld de ASME B16.5 norm (een veelgebruikte norm). Als deze flenzen niet volgens deze norm zijn gebouwd, voldoen we niet aan de eisen van de code.
Om ervoor te zorgen dat elk component is gebouwd volgens bepaalde parameters (materiaal, afmetingen, etc.), gebruiken we specificaties. Bijvoorbeeld, flenzen die voldoen aan ASME B16.5 moeten mogelijk worden geproduceerd volgens ASTM A105 (een veelgebruikte specificatie) gespecificeerde afmetingen en drukclassificaties om te voldoen aan de gegeven norm.
De gehele structuur van codes, normen en specificaties wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat elk onderdeel van een pijpleidingsysteem is ontworpen, geproduceerd, gemonteerd, gebouwd en getest volgens een gegeven code, norm en specificatie. De integriteit van een pijpleidingsysteem is zo sterk als zijn zwakste pijp of component, net zoals een ketting zo sterk is als zijn zwakste schakel. Door ervoor te zorgen dat het hele pijpleidingsysteem voldoet aan bepaalde codes, normen en specificaties, is het mogelijk om de betrouwbaarheid van het pijpleidingsysteem -en dus de fabriek- aanzienlijk te vergroten.
Vervanging van leidingen, fittingen of leidingcomponenten is een ander voordeel, aangezien alle onderdelen van het pijpleidingsysteem gestandaardiseerd zijn. Bijvoorbeeld, het kennen van de normen en specificaties waaraan een flens is gebouwd, maakt het relatief eenvoudig om een geschikte vervanging te vinden. Een nieuwe flens kan ook verwacht worden geschikt te zijn voor dezelfde bedrijfsomstandigheden (temperatuur, druk, etc.) als de flens die hij vervangt.
Tip – hoewel een industriële fabriek zal voldoen aan gegeven normen en codes, zullen er meestal aanvullende interne normen worden gecreëerd naarmate de fabriek volwassen wordt en de operationele kenmerken van de fabriek bekend worden. Bijvoorbeeld, welke gebieden van het pijpleidingsysteem gevoelig zijn voor corrosie, welke componenten een kortere dan verwachte levensduur hebben en waarom, etc.
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Introductie tot Stoom, Ketels en Thermodynamica
Aanvullende Bronnen
https://www.engineeringtoolbox.com/piping-codes-standards-d_6.html
https://www.theprocesspiping.com/codes-standards-and-recommended-practices