Два прапанавых разгрузных помпы з прывадам і магутнасцю 30 конскіх сіл (к.с.) стабільна працуюць з высокай хуткасцю патоку, якая перавышае праектную намінальную прадукцыйнасць 110 галонаў у хвіліну (галлонаў у хвіліну). Падчас звычайнай разгрузкі помпа працуе з хуткасцю 190 галонаў у хвіліну, што складае за межамі крывой помпы. Помпа працуе пры 160% найлепшай эфектыўнасці (BEP), што недапушчальна. Зыходзячы з гісторыі эксплуатацыі, помпа працуе два разы на тыдзень з сярэднім часам працы ў адной гадзіне. Акрамя таго, помпа прайшоў капітальны рамонт пасля шасці гадоў працы. Прыблізны час працы паміж капітальнымі рамонтамі складае каля 1 месяца, што вельмі мала. Гэтыя помпы лічацца нізканадзейнымі, тым больш што тэхналагічная вадкасць лічыцца чыстай без узважаных часціц. Прапан разгрузачныя помпы важныя для падтрымання бяспечных узроўняў пропану для надзейнай працы вадкага прыроднага газу (NGL). Прымяненне паляпшэнняў і сродкаў абароны помпы прадухіліць пашкоджанне.
Каб вызначыць прычыну працы з высокім патокам, пералічыце страты на трэнне ў сістэме трубаправодаў, каб вызначыць, ці не занадта спраектаваны помпа. Такім чынам, патрабуюцца ўсе адпаведныя ізаметрычныя чарцяжы. Пры праглядзе схем трубаправодаў і кантрольна-вымяральных прыбораў (P&ID) неабходныя ізаметрычныя параметры трубаправодаў былі вызначана, каб дапамагчы разлічыць страты на трэнне. Прадастаўляецца поўны ізаметрычны выгляд усмоктвальнай лініі помпы. Ізаметрычныя віды некаторых напорных ліній адсутнічаюць. Такім чынам, кансерватыўнае набліжэнне трэння напорнай лініі помпы было вызначана на аснове бягучых працоўных параметраў помпы. Такім чынам, Лінія ўсмоктвання блока B улічваецца пры разліку, як паказана зялёным колерам на малюнку 1.
Для вызначэння эквівалентнай даўжыні трэння напорнага трубаправода выкарыстоўваліся фактычныя працоўныя параметры помпы (малюнак 2). Паколькі і грузавік, і судна прызначэння маюць лініі выраўноўвання ціску, гэта азначае, што адзіную задачу помпы можна падзяліць на дзве часткі. .Першая задача - падняць вадкасць з грузавіка на ўзровень кантэйнера, а другая задача - пераадолець трэнне ў трубах, якія злучаюць абодва.
Першы крок - вызначыць эквівалентную даўжыню фрыкцыйнай трубкі для разліку агульнага напору (ΔHtotal) з атрыманых даных.
Паколькі агульны напор з'яўляецца сумай напору трэння і напору ўздыму, напор трэння можна вызначыць па ўраўненні 3.
дзе Hfr лічыцца напорам трэння (страты на трэнне) усёй сістэмы (г.зн. ліній усмоктвання і нагнятання).
Гледзячы на малюнак 1, страты на трэнне, разлічаныя для ўсмоктвальнай лініі блока B, паказаны на малюнку 4 (190 галлонаў у хвіліну) і на малюнку 5 (110 галлонаў у хвіліну).
Пры разліку неабходна ўлічваць трэнне фільтра. Нармальным для фільтра без сеткі ў гэтым выпадку з'яўляецца 1 фунт на квадратны цаля (фунт на квадратны цаля), што эквівалентна 3 футам (футам). Акрамя таго, улічвайце страты на трэнне шланга, што складае каля 3 футаў.
Такім чынам, страты на трэнне ўсмоктвальнай лініі пры 190 галлонах у хвіліну і намінальным расходзе помпы (110 галлонаў у хвіліну) прыведзены ва ўраўненнях 4 і 5.
Такім чынам, страты на трэнне ў напорнай лініі можна вызначыць, адняўшы агульнае трэнне сістэмы Hfr з трэння ў лініі ўсмоктвання, як паказана ў раўнанні 6.
Паколькі страты на трэнне напорнай лініі разлічваюцца, эквівалентную даўжыню на трэнне напорнай лініі можна прыблізна вызначыць на аснове вядомага дыяметра трубы і хуткасці патоку ў трубе. Выкарыстоўваючы гэтыя два ўваходныя дадзеныя ў любым праграмным забеспячэнні для трэння труб, трэнне на 100 футаў 4-цалевая труба пры 190 галлонах у хвіліну складае 7,2 фута. Такім чынам, эквівалентная даўжыня трэння напорнай лініі можа быць разлічана ў адпаведнасці з ураўненнем 7.
Выкарыстоўваючы эквівалентную даўжыню нагнятальнай трубы, прыведзенай вышэй, трэнне напорнай трубы пры любой хуткасці патоку можна разлічыць з дапамогай любога праграмнага забеспячэння для долі трубы.
Паколькі завадская прадукцыйнасць помпы, прадстаўленая пастаўшчыком, не дасягала патоку 190 галлонаў на хвіліну, была зроблена экстрапаляцыя для вызначэння прадукцыйнасці помпы пры існуючай працы з высокім патокам. Каб вызначыць дакладную крывую, неабходна пабудаваць і атрымаць зыходную крывую прадукцыйнасці вытворчасці з дапамогай ураўненне LINEST у Excel. Ураўненне, якое прадстаўляе крывую напору помпы, можа быць апраксімавана паліномам трэцяга парадку. Ураўненне 8 паказвае найбольш прыдатны мнагачлен для завадскіх выпрабаванняў.
На малюнку 7 паказаны вытворчая крывая (зялёным колерам) і крывая супраціву (чырвоным) для бягучых умоў у поле з цалкам адкрытым выпускным клапанам. Памятайце, што помпа мае чатыры ступені.
Акрамя таго, сіняя лінія паказвае крывую сістэмы пры ўмове, што запорны клапан нагнятання часткова зачынены. Прыблізны перапад ціску на клапане складае 234 футы. Для існуючых клапанаў гэта вялікі перапад ціску і не можа адпавядаць патрабаванням.
Малюнак 8 паказвае ідэальную сітуацыю, калі помпа паніжаецца з чатырох да двух крыльчатак (светла-зялёны).
Акрамя таго, сіняя лінія паказвае крывую сістэмы, калі помпа спынены, а выпускны запорны клапан часткова зачынены. Прыблізны перапад ціску на клапане складае 85 футаў. Глядзіце першапачатковы разлік на малюнку 9.
Даследаванне тэхналагічнай канструкцыі выявіла завышэнне патрабаванага дыферэнцыяльнага напору з-за няправільнай канструкцыі, адсутнасці лініі балансу газ/пар паміж верхняй часткай грузавіка і верхняй часткай судна. Згодна з дадзенымі працэсу, ціск пары пропану змяняецца значна ад зімы да лета. Такім чынам, арыгінальная канструкцыя, здаецца, зроблена з самым нізкім ціскам пары ў грузавіку (зімой) і самым высокім ціскам пары ў кантэйнеры (летам), што з'яўляецца няправільным. Паколькі абодва заўсёды звязаны з дапамогай збалансаванай лініі, змяненне ціску пары будзе нязначным і не павінна ўлічвацца пры падборы памеру дыферэнцыяльнага напору помпы.
Рэкамендуецца панізіць катэгорыю помпы з чатырох да двух крыльчатак і задушыць выпускны клапан прыблізна на 85 футаў. Вызначце, што клапан павінен быць задушаны, пакуль паток не дасягне 110 галлонаў у хвіліну. Таксама ўстаноўлена, што клапан прызначаны для бесперапыннага дросселіравання, каб забяспечыць наяўнасць няма ўнутраных пашкоджанняў. Калі ўнутранае пакрыццё клапана не прызначана для такіх сітуацый, заводу трэба будзе разгледзець далейшыя дзеянні. Каб спыніць працу, павінна застацца першая крыльчатка.
Уэсам Халаф Аллах мае васьмігадовы досвед працы ў Saudi Aramco. Ён спецыялізуецца на помпах і механічных ушчыльненнях і ўдзельнічаў у ўвядзенні ў эксплуатацыю і запуску Shaybah NGL у якасці інжынера па надзейнасці.
Амер Аль-Дхафіры - інжынерны спецыяліст з больш чым 20-гадовым вопытам працы ў помпах і механічных ушчыльненнях для Saudi Aramco. Для атрымання дадатковай інфармацыі наведайце aramco.com.
Час публікацыі: 21 лютага 2022 г
