ระบบป้องกันความดันสูงเกินค่าการออกแบบชั้นสูง High Integrity Pressure Protection System (HIPPS)

ประโยชน์ที่สำคัญของการพิจารณาระบบ HIPPS คือ การลดขนาดของระบบเผาไหม้ที่อาจเกินกว่าความจำเป็นไปได้ เนื่องด้วย ส่วนใหญ่แล้วเราไม่ได้คำนึงถึงความถี่ในการเกิดเหตุ เช่น ไฟฟ้าดับ สูญเสียน้ำหล่อเย็น ในระหว่างออกแบบขนาดของ PSV

m.pongsakorn_ta@hotmail.com

Line ID: pongsakorn023

(66)94-459-2885

ระบบป้องกันความดันสูงเกินค่าการออกแบบชั้นสูง High Integrity Pressure Protection System (HIPPS) คืออะไร

ตามที่เรารู้จักกันดีว่าในระบบป้องกันปัญหา หรือ อันตรายจากการที่ค่าความดันสูงเกินกว่าที่ออกแบบไว้หรือ overpressure นั้นโดยปกติแล้วในโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่แล้ว เราใช้วาล์วระบายความดัน หรือ Pressure Safety Valve (PSV) แต่ในบางอุตสาหกรรมนั้นก็มีการประยุกต์ใช้ระบบป้องกันความดันสูงเกินค่าการออกแบบชั้นสูง หรือ High Integrity Pressure Protection System หรือ HIPPS เข้ามาแทนที่หรือลดอัตราการไหลของ PSV

ลักษณะหน้าตาของระบบ High Integrity Pressure Protection System หรือ HIPPS นั้นก็คล้ายคลึงกับระบบ Emergency Shutdown System (ESD) หรือ Safety Instrumented System (SIS) นั้นเอง ซึ่งก็จะประกอบไปด้วย

  • ตัวส่งสัญญาญ Initiator
  • ระบบประมวลผล Logic Solver
  • ตัวหยุดระบบ Final Element

สาเหตุที่ใช้ HIPPS แทน PSV คืออะไร

อันที่จริงแล้วตามการออกแบบแล้ว ตัวเลือกแรกสุดที่จะนำเอามาใช้ป้องกันอุปกรณ์ไม่ให้มีค่าความดันเกินกว่าค่าการออกแบบ คือ วาล์วควบคุมความดัน หรือ Conventional Pressure Safety Valve ซึ่งต้องออกแบบไว้สำหรับกรณีที่ให้อัตราการไหลสูงสุด

แต่ในบางกรณี เช่น ข้อจำจัดของขนาดท่อขนส่งก๊าซเผาไหม้ flare header ไปยังหอเผาไหม้ flare stack หรือ ขนาดความจุของหอเผาไหม้เอง หรือทางด้านเงินลงทุน การพิจารณาถึงความคุ้มทุน ความเป็นไปได้ที่จะใช้ระบบ HIPPS เลยถูกนำเข้ามาพิจารณา

เนื่องด้วยประโยชน์ทางอ้อมของระบบ HIPPS คือ การประยุกต์ใช้เพื่อลดปริมาณก๊าซเผาไหม้ flare gas ที่จะต้องถูกส่งไปเผาในหอเผาไหม้ flare stack

อะไรคือ ความแตกต่างระหว่าง HIPPS กับ SIF (SIL)

ถ้าพิจารณาถึงหลักการ การทำงานของระบบทั้งสองอย่างนี้มีความคล้ายคลึงกันระหว่าง High Integrity Pressure Protection System (HIPPS) กับ Safety Instrumented Funtion (SIF) เพราะทั้งสองระบบนี้ทำหน้าที่หยุดระบบหรือตัดระบบให้เข้าสู่สภาวะที่ปลอดภัยเหมือนกัน

แต่ความแตกต่างอยู่ตรงที่ถ้าเป็น Safety Instrumented Funtion (SIF) เราจะกำหนดระดับ หรือ Safety Integrity Level (SIL) ตามความสามารถในการยอมรับได้ถ้าระบบปลอดภัยนั้นเสียหาย Probability Failure on Demand ซึ่งได้จากสัดส่วนของความเสี่ยงของระบบที่ยอมรับได้กับความเสี่ยงที่เหลืออยู่โดยไม่รวมระบบปลอดภัย (Risk Target/ Mitigated Initiating Event Likelihood) เราเรียกกระบวนการนี้ว่า SIL classification

แต่ถ้าพูดถึง High Integrity Pressure Protection System (HIPPS) เราต้องพิจารณาตามความจำเป็นในการ หรือความถี่ที่ต้องใช้ เพื่อลดโอกาสความดันเกินการออกแบบของระบบเผาไหม้ โดยวิธีที่นิยมใช้คือ Fault Tree Analysis (FTA)

ซึ่งแน่นอนว่าการศึกษาระบบ HIPPS จะมีความสลับซับซ้อนมากกว่า SIL (SIF) เนื่องจากความถี่ของการต้องใช้ระบบทั้งสองมีความแตกต่างกันมาก โดย SIF จะพิจารณาเป็นกรณีๆไป หรืออาจจะหลายกรณีก็ได้แล้วแต่ แต่จะเกิดขึ้นไม่พร้อมกัน แต่ HIPPS โดยส่วนใหญ่จะพิจารณาจากหลายกรณีที่จะเกิดขึ้นพร้อมกัน

โดยทั่วไปกรณีศึกษา ที่มักจะถูกเอามาพิจารณาการออกแบบระบบ HIPPS คือ

  • ไฟฟ้าดับ Power Failure
  • สูญเสียระบบหล่อเย็น Loss of Cooling Water เป็นต้น