Når 10 % af det maksimalt tilladte arbejdstryk (MAWP) overskrides, kan brugeren åbne brudskiven eller overtryksventilen. Hvis brugeren kører i nærheden af MAWP, skal du overveje, at der på grund af ændringer i pumpeinverteren kan forekomme ustabile strømningsforhold og termisk udvidelse af kontrolventilen, overspændingstryk, pumpestarttryk, pumpereguleringsventilens lukketryk og tryksvingninger.
Det første trin er at identificere spidstrykket under hændelsen, der nåede MAWP. Hvis brugeren overskrider MAWP, skal du overvåge systemtrykket 200 gange i sekundet (mange pumper og rørsystemer overvåger en gang i sekundet). Standard procestryksensoren vil ikke registrere tryktransienter, der passerer 4.000 fod i sekundet gennem rørsystemet.
Når du overvåger tryk med en hastighed på 200 gange i sekundet for at registrere tryktransienter, skal du overveje et system, der registrerer det løbende gennemsnit i en stabil tilstand for at bevare datafilens håndterbarhed. Hvis trykudsvinget er lille, vil systemet registrere et løbende gennemsnit på 10 datapunkter i sekundet.
Hvor skal trykket overvåges? Start opstrøms for pumpen, opstrøms og nedstrøms for kontraventilen, og opstrøms og nedstrøms for styreventilen. Installer et trykovervågningssystem på et bestemt punkt nedstrøms for at verificere bølgehastigheden og starten af trykbølgen. Figur 1 viser pumpens udløbstrykstartstød. Rørsystemet er designet til at være 300 pund (lbs) American National Standards Institute (ANSI), det maksimalt tilladte tryk er 740 pund per kvadrattomme (psi), og pumpens startstødtryk overstiger 800 psi.
Figur 2 viser det omvendte flow gennem kontraventilen. Pumpen arbejder i en stabil tilstand ved et tryk på 70 psi. Når pumpen er slukket, vil ændringen i hastigheden frembringe en negativ bølge, som derefter reflekteres tilbage til den positive bølge. Når den positive bølge rammer kontraventilskiven, er kontraventilen stadig åben, hvilket får flowet til at vende. Når kontraventilen er lukket, er der endnu et opstrøms tryk og derefter en negativ trykbølge. Trykket i rørsystemet falder til -10 pund pr. kvadrattomme gauge (psig).
Nu hvor tryktransienterne er blevet registreret, er næste trin at modellere pumpe- og rørsystemerne for at simulere de hastighedsændringer, der producerer destruktive tryk. Overspændingsmodelleringssoftware giver brugerne mulighed for at indtaste pumpekurve, rørstørrelse, højde, rørdiameter og rørmateriale.
Hvilke andre rørkomponenter kan forårsage hastighedsændringer i systemet? Surge-modelleringssoftware giver en række ventilkarakteristika, der kan simuleres. Computer transient modelleringssoftware giver brugerne mulighed for at modellere enkeltfaset flow.
Overvej muligheden for et to-faset flow, der kan identificeres ved transient trykovervågning i applikationen. Er der kavitation i pumpe- og rørsystemet? Hvis ja, er det forårsaget af pumpens sugetryk eller pumpeudløbstryk under pumpens tur? Ventildrift vil få hastigheden i rørsystemet til at ændre sig.
Ved betjening af ventilen vil opstrømstrykket stige, nedstrømstrykket falde, og i nogle tilfælde vil der opstå kavitation. En simpel løsning på tryksvingninger kan være at sænke driftstiden, når ventilen lukkes.
Forsøger brugeren at opretholde en konstant flowhastighed eller tryk? Kommunikationstiden mellem føreren og tryktransmitteren kan få systemet til at søge. For hver handling vil der være en reaktion, så prøv at forstå tryktransienter gennem bølgehastighed. Når pumpen accelererer, vil trykket stige, men højtryksbølgen vil blive reflekteret tilbage som en undertryksbølge. Brug højfrekvent trykovervågning til at justere motorstyringsdrev og styreventiler.
Figur 3 viser det ustabile tryk genereret af et variabelt frekvensdrev (VFD). Udledningstrykket svingede mellem 204 psi og 60 psi, og s742 tryksvingningshændelsen fandt sted inden for 1 time og 19 minutter.
Kontrolventiloscillation: Stødtrykbølgen passerer gennem reguleringsventilen, før den reagerer på chokbølgen. Flowkontrol, modtrykskontrol og trykreduktionsventil har alle responstid. For at levere og modtage energi er der installeret pulsations- og overspændingsbeholdere for at buffere stødbølger. Ved bestemmelse af størrelsen af pulsationsdæmperen og overspændingstanken er det vigtigt at forstå den stabile tilstand og minimums- og maksimumstrykbølgerne. Gasladningen og gasvolumen skal være tilstrækkelig til at klare energiændringer.
Gas- og væskeniveauberegninger bruges til at bekræfte pulsationsdæmpere og bufferbeholdere med multivariable konstanter på 1 ved steady state og 1,2 under transiente trykhændelser. Aktive ventiler (åbn/luk) og kontraventiler (luk) er standardændringer i hastigheden, der forårsager fokus. Når pumpen er slukket, vil en buffertank installeret nedstrøms for kontraventilen levere energi til oppustningshastigheden.
Hvis pumpen løber ud af kurven, skal der genereres modtryk. Hvis brugeren støder på tryksvingninger fra modtryksreguleringsventilen, skal systemet muligvis installere en pulsationsdæmper opstrøms. Hvis ventilen lukker for hurtigt, skal du sikre dig, at gasvolumenet i trykreguleringsbeholderen kan modtage nok energi.
Størrelsen af kontraventilen bør bestemmes i henhold til pumpens flowhastighed, tryk og rørlængde for at sikre den korrekte lukketid. Flere pumpeenheder har kontraventiler, der er overdimensionerede, delvist åbne og svinger i flowstrømmen, hvilket kan forårsage for store vibrationer.
Dechifrering af overtrykshændelser i store procesrørledningsnetværk kræver flere overvågningspunkter. Dette vil hjælpe med at bestemme kilden til trykbølgen. Den negative trykbølge genereret under damptrykket kan være udfordrende. Den tofasede strøm af gastrykacceleration og kollaps kan registreres gennem transient trykovervågning. Brugen af retsmedicinsk teknik til at opdage årsagen til tryksvingninger begynder med forbigående trykovervågning.
Indlægstid: 15. november 2021
