Atriði sem þarf að hafa í huga við val á þétti - Uppsetning á tvöföldum vélrænum þétti fyrir háþrýsting

Fyrirkomulag 3 vélrænar þéttingar erutvöfaldar þéttingarþar sem þrýstingurinn í holrýminu milli þéttanna er meiri en þrýstingurinn í þéttihólfinu. Með tímanum hefur iðnaðurinn þróað nokkrar aðferðir til að skapa það háþrýstingsumhverfi sem nauðsynlegt er fyrir þessar þéttingar. Þessar aðferðir eru teknar með í pípulagnateikningum vélrænna þétta. Þó að margar þessara teikninga gegni svipuðum hlutverkum geta rekstrareiginleikar hverrar þeirra verið mjög mismunandi og munu hafa áhrif á alla þætti þéttikerfisins.

Lagnaáætlun 53B, eins og skilgreint er í API 682, er lagnaáætlun sem þrýstir á hindrunarvökvann með köfnunarefnisfylltri blöðrusafnara. Þrýstiblaðran virkar beint á hindrunarvökvann og þrýstir á allt þéttikerfið. Blöðran kemur í veg fyrir beina snertingu milli þrýstigassins og hindrunarvökvans og útilokar frásog gassins í vökvann. Þetta gerir kleift að nota Lagnaáætlun 53B í forritum með hærri þrýstingi en Lagnaáætlun 53A. Sjálfstæð eðli safnarans útilokar einnig þörfina fyrir stöðugt köfnunarefnisframboð, sem gerir kerfið tilvalið fyrir fjarlægar uppsetningar.

Kostir þvagblöðrusafnarans vega þó upp á móti sumum rekstrareiginleikum kerfisins. Þrýstingur í Piping Plan 53B er ákvarðaður beint af þrýstingi gassins í þvagblöðrunni. Þessi þrýstingur getur breyst verulega vegna nokkurra breyta.

Forfylla þarf þvagblöðruna í safnaranum áður en vökvi er bætt við kerfið. Þetta skapar grunninn að öllum framtíðarútreikningum og túlkunum á rekstri kerfisins. Raunverulegur forþrýstingur fer eftir rekstrarþrýstingi kerfisins og öryggisrúmmáli vökvans í safnarunum. Forþrýstingurinn er einnig háður hitastigi gassins í þvagblöðrunni. Athugið: Forþrýstingurinn er aðeins stilltur við fyrstu gangsetningu kerfisins og verður ekki stilltur við raunverulega notkun.

Þrýstingur gassins í þvagblöðrunni breytist eftir hitastigi gassins. Í flestum tilfellum fylgir hitastig gassins umhverfishita á uppsetningarstað. Notkun á svæðum þar sem miklar daglegar og árstíðabundnar breytingar á hitastigi verða fyrir miklum sveiflum í kerfisþrýstingi.

Neysla á hindrunarvökvaVið notkun munu vélrænu þéttingarnar neyta hindrunarvökva vegna eðlilegs leka í þéttingunni. Þessi hindrunarvökvi er endurnýjaður af vökvanum í safnaranum, sem leiðir til útþenslu gassins í þvagblöðrunni og lækkunar á kerfisþrýstingi. Þessar breytingar eru háðar stærð safnarans, lekahraða þéttingarinnar og æskilegu viðhaldstímabili fyrir kerfið (t.d. 28 dagar).

Breyting á kerfisþrýstingi er aðal leiðin sem notandinn fylgist með afköstum þéttisins. Þrýstingur er einnig notaður til að búa til viðhaldsviðvaranir og til að greina bilun í þétti. Hins vegar mun þrýstingur breytast stöðugt meðan kerfið er í notkun. Hvernig ætti notandinn að stilla þrýstinginn í Plan 53B kerfinu? Hvenær er nauðsynlegt að bæta við hindrunarvökva? Hversu miklum vökva ætti að bæta við?

Fyrsta víða birta safn verkfræðilegra útreikninga fyrir kerfi samkvæmt Plan 53B birtist í fjórðu útgáfu API 682. Viðauki F veitir skref-fyrir-skref leiðbeiningar um hvernig á að ákvarða þrýsting og rúmmál fyrir þessa pípulagnaáætlun. Ein gagnlegasta krafa API 682 er gerð staðlaðs nafnplata fyrir þvagblöðrusafnara (API 682 fjórða útgáfa, tafla 10). Þetta nafnplata inniheldur töflu sem sýnir forhleðslu-, áfyllingar- og viðvörunarþrýsting fyrir kerfið yfir umhverfishitastig á notkunarstað. Athugið: Taflan í staðlinum er aðeins dæmi og raunveruleg gildi munu breytast verulega þegar þau eru notuð við tiltekna notkun á vettvangi.

Ein af grunnforsendum myndar 2 er að gert sé ráð fyrir að lagnaáætlun 53B starfi samfellt og án þess að breyta upphafsþrýstingi fyrir hleðslu. Einnig er gert ráð fyrir að kerfið geti orðið fyrir áhrifum af öllu umhverfishitasviði á stuttum tíma. Þetta hefur mikilvægar afleiðingar fyrir hönnun kerfisins og krefst þess að kerfið sé starfrækt við hærri þrýsting en aðrar lagnaáætlanir með tvöfaldri þéttingu.

Með mynd 2 sem viðmiðun er dæmið sett upp á stað þar sem umhverfishitastigið er á milli -17°C (1°F) og 70°C (158°F). Efri mörk þessa bils virðast vera óraunhæft hátt, en það inniheldur einnig áhrif sólarhitunar á rafgeymi sem er í beinu sólarljósi. Raðirnar í töflunni tákna hitastigsbil milli hæstu og lægstu gilda.

Þegar notandinn notar kerfið bætir hann við þrýstingi á hindrunarvökva þar til áfyllingarþrýstingurinn er náð við núverandi umhverfishita. Viðvörunarþrýstingurinn er sá þrýstingur sem gefur til kynna að notandinn þurfi að bæta við viðbótar hindrunarvökva. Við 25°C (77°F) myndi notandinn forhlaða safnarann ​​upp í 30,3 bör (440 PSIG), viðvörunin yrði stillt á 30,7 bör (445 PSIG) og notandinn myndi bæta við hindrunarvökva þar til þrýstingurinn nær 37,9 börum (550 PSIG). Ef umhverfishitastigið lækkar í 0°C (32°F) þá lækkar viðvörunarþrýstingurinn í 28,1 bar (408 PSIG) og áfyllingarþrýstingurinn í 34,7 bör (504 PSIG).

Í þessu tilfelli breytast bæði viðvörunarþrýstingurinn og áfyllingarþrýstingurinn, eða fljóta, í samræmi við umhverfishita. Þessi aðferð er oft kölluð fljótandi-fljótandi aðferð. Bæði viðvörunarþrýstingurinn og áfyllingin „fljóta“. Þetta leiðir til lægsta rekstrarþrýstings fyrir þéttikerfið. Þetta setur þó tvær sérstakar kröfur á notandann; að ákvarða réttan viðvörunarþrýsting og áfyllingarþrýsting. Viðvörunarþrýstingurinn fyrir kerfið er háður hitastigi og þetta samband verður að vera forritað í DCS-kerfi notandans. Áfyllingarþrýstingurinn fer einnig eftir umhverfishita, þannig að rekstraraðilinn þarf að vísa til nafnplötunnar til að finna réttan þrýsting fyrir núverandi aðstæður.

Sumir notendur krefjast einfaldari aðferðar og þrá stefnu þar sem bæði viðvörunarþrýstingurinn og áfyllingarþrýstingurinn eru stöðugir (eða fastir) og óháðir umhverfishita. Fast-fast stefnun veitir notandanum aðeins einn þrýsting til að áfylla kerfið og eina gildið til að varna kerfinu. Því miður verður þetta skilyrði að gera ráð fyrir að hitastigið sé á hámarksgildi, þar sem útreikningarnir bæta upp fyrir lækkun umhverfishita úr hámarkshita í lágmarkshita. Þetta leiðir til þess að kerfið starfar við hærri þrýsting. Í sumum forritum getur notkun fast-fastrar stefnu leitt til breytinga á hönnun þéttisins eða MAWP-mati fyrir aðra kerfishluta til að takast á við hækkaðan þrýsting.

Aðrir notendur munu nota blönduð aðferð með föstum viðvörunarþrýstingi og fljótandi áfyllingarþrýstingi. Þetta getur dregið úr rekstrarþrýstingnum og einfaldað viðvörunarstillingarnar. Ákvörðun um rétta viðvörunarstefnu ætti aðeins að taka eftir að hafa tekið tillit til notkunarskilyrða, umhverfishitastigs og krafna notandans.

Nokkrar breytingar eru gerðar á hönnun lagnaáætlunar 53B sem geta hjálpað til við að draga úr sumum af þessum áskorunum. Upphitun frá sólargeislun getur aukið hámarkshita safnarans til muna fyrir hönnunarútreikninga. Að setja safnarann ​​í skugga eða smíða sólhlíf fyrir hann getur útrýmt sólarhita og lækkað hámarkshita í útreikningunum.

Í lýsingunum hér að ofan er hugtakið umhverfishitastig notað til að tákna hitastig gassins í þvagblöðrunni. Við stöðugt eða hægt breytilegt umhverfishitastig er þetta rökrétt forsenda. Ef miklar sveiflur eru í umhverfishitastigi milli dags og nætur getur einangrun safnarans temprað virka hitastigssveiflu þvagblöðrunnar og leitt til stöðugri rekstrarhita.

Þessa aðferð má útvíkka til að nota hitaleiðsögn og einangrun á safnaranum. Þegar þessu er beitt rétt mun safnarinn starfa við sama hitastig óháð daglegum eða árstíðabundnum breytingum á umhverfishita. Þetta er kannski mikilvægasti einstaki hönnunarmöguleikinn sem þarf að hafa í huga á svæðum með miklar hitasveiflur. Þessi aðferð hefur stóran uppsetningargrunn á staðnum og hefur gert kleift að nota Plan 53B á stöðum sem ekki hefði verið mögulegt með hitaleiðsögn.

Notendur sem eru að íhuga að nota pípulagnaáætlun 53B ættu að vera meðvitaðir um að þessi pípulagnaáætlun er ekki bara pípulagnaáætlun 53A með safnara. Nánast allir þættir kerfishönnunar, gangsetningar, rekstrar og viðhalds áætlunar 53B eru einstakir fyrir þessa pípulagnaáætlun. Flestir óþægindi sem notendur hafa upplifað stafa af skorti á skilningi á kerfinu. Framleiðendur þéttibúnaðar geta útbúið ítarlegri greiningu fyrir tiltekið forrit og geta veitt þá bakgrunnsupplýsingar sem þarf til að hjálpa notandanum að skilgreina og reka þetta kerfi rétt.