Kaksi 30 hevosvoiman (hv) tehoa käyttävää propaanityhjennyspumppua toimivat jatkuvasti suurilla virtausnopeuksilla, jotka ylittävät suunnitellun nimelliskapasiteetin 110 gallonaa minuutissa (gpm). Normaalin tyhjennyksen aikana pumppu käy nopeudella 190 gpm, mikä on pumppukäyrän ulkopuolella. Pumppu toimii 160 %:n parhaalla tehokkuudella (BEP), mikä ei ole hyväksyttävää. Käyttöhistorian perusteella pumppu käy kahdesti viikossa ja keskimääräinen käyntiaika on yksi tunti per ajo. pumppuun tehtiin iso kunnostus kuuden vuoden käytön jälkeen.Suuritettujen korjausten välinen käyttöaika on noin 1 kuukausi, mikä on hyvin lyhyt aika.Näiden pumppujen luotettavuuden katsotaan olevan alhainen, varsinkin kun prosessinestettä pidetään puhtaana, eikä siinä ole suspendoituneita kiintoaineita.Propaani tyhjennyspumput ovat tärkeitä turvallisten propaanitasojen ylläpitämiseksi luotettavan maakaasunesteiden (NGL) toiminnan kannalta. Parannusten ja pumpun suojauksen lieventämisen avulla estetään vauriot.
Suuren virtauksen toiminnan syyn selvittämiseksi laske putkiston kitkahäviöt uudelleen sen määrittämiseksi, onko pumppu ylisuunniteltu. Siksi vaaditaan kaikki asiaankuuluvat isometriset piirustukset. Tarkastelemalla putkisto- ja instrumentointikaavioita (P&ID:t) tarvittavat putkiston isometriat saatiin selville. määritetty auttamaan kitkahäviöiden laskemisessa.Täydellinen imulinjan isometrinen näkymä pumpusta.Isometriset kuvat joistakin poistolinjoista puuttuu.Siksi pumpun poistolinjan kitkan konservatiivinen likiarvo määritettiin pumpun nykyisten toimintaparametrien perusteella. yksikön B imulinja otetaan huomioon laskennassa, kuten kuvassa 1 näkyy vihreällä.
Poistoputkien vastaavan kitkapituuden määrittämiseen käytettiin pumpun todellisia toimintaparametreja (kuva 2). Koska sekä trukissa että kohdealuksessa on paineentasauslinjat, tämä tarkoittaa, että pumpun ainoa tehtävä voidaan jakaa kahteen osaan. .Ensimmäinen tehtävä on nostaa neste kuorma-auton tasolta säiliön tasolle, kun taas toinen tehtävä on voittaa kitkaa yhdistävissä putkissa.
Ensimmäinen vaihe on määrittää vastaava kitkaputken pituus kokonaiskorkeuden (ΔHtotal) laskemiseksi vastaanotetuista tiedoista.
Koska kokonaiskorkeus on kitkapään ja korkeuspään summa, kitkapää voidaan määrittää yhtälöllä 3.
jossa Hfr:n katsotaan olevan koko järjestelmän (eli imu- ja poistojohtojen) kitkakorkeus (kitkahäviöt).
Katsomalla kuvaa 1, yksikön B imulinjalle lasketut kitkahäviöt näkyvät kuvassa 4 (190 gpm) ja kuvassa 5 (110 gpm).
Suodattimen kitka on otettava huomioon laskennassa. Normaali suodattimelle ilman verkkoa on tässä tapauksessa 1 pauna neliötuumaa kohti (psi), mikä vastaa 3 jalkaa (ft). Ota myös huomioon letkun kitkahäviö, joka on noin 3 jalkaa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että imulinjan kitkahäviöt nopeudella 190 gpm ja pumpun nimellisvirtauksella (110 gpm) ovat yhtälöissä 4 ja 5.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kitkahäviöt poistolinjassa voidaan määrittää vähentämällä järjestelmän kokonaiskitka Hfr imulinjan kitkasta, kuten yhtälössä 6 esitetään.
Koska poistolinjan kitkahäviö lasketaan, poistolinjan ekvivalentti kitkapituus voidaan arvioida tunnetun putken halkaisijan ja putken virtausnopeuden perusteella. Käyttämällä näitä kahta tuloa missä tahansa putken kitkaohjelmistossa kitka 100 jalan pituudelta 4 tuuman putken nopeudella 190 gpm lasketaan olevan 7,2 jalkaa. Siksi poistolinjan vastaava kitkapituus voidaan laskea yhtälön 7 mukaisesti.
Käyttämällä yllä olevan poistoputken vastaavaa pituutta poistoputken kitka millä tahansa virtausnopeudella voidaan laskea millä tahansa putken jakeen ohjelmistolla.
Koska toimittajan toimittaman pumpun tehdassuorituskyky ei saavuttanut 190 gpm virtausta, ekstrapolointi suoritettiin pumpun suorituskyvyn määrittämiseksi olemassa olevan suuren virtauksen toiminnan aikana. Tarkan käyrän määrittämiseksi alkuperäinen valmistustehokäyrä on piirrettävä ja hankittava käyttämällä LINEST-yhtälö Excelissä. Pumpun nostokäyrää edustava yhtälö voidaan approksimoida kolmannen asteen polynomilla. Yhtälö 8 esittää tehdastestaukseen sopivimman polynomin.
Kuvassa 7 on tuotantokäyrä (vihreä) ja vastuskäyrä (punainen) pellolla vallitseville olosuhteille ilmanpoistoventtiilin ollessa täysin auki. Muista, että pumpussa on neljä vaihetta.
Lisäksi sininen viiva näyttää järjestelmän käyrän olettaen, että poiston sulkuventtiili on osittain kiinni. Venttiilin likimääräinen paine-ero on 234 jalkaa. Olemassa oleville venttiileille tämä on suuri paine-ero, eikä se täytä vaatimuksia.
Kuva 8 näyttää ihanteellisen tilanteen, kun pumppu lasketaan neljästä siipipyörästä kahteen (vaaleanvihreä).
Lisäksi sininen viiva näyttää järjestelmäkäyrän, kun pumppu on pysäytetty ja tyhjennyssulkuventtiili on osittain kiinni. Venttiilin likimääräinen paine-ero on 85 jalkaa. Katso alkuperäinen laskelma kuvasta 9.
Prosessisuunnittelun tutkiminen paljasti vaaditun eronkorkeuden yliarvioinnin, joka johtuu virheellisestä suunnittelusta, josta puuttui kaasu/höyrytasapainolinja trukin yläosan ja aluksen yläosan välillä. Prosessitietojen mukaan propaanin höyrynpaine vaihtelee merkittävästi talvesta kesään.Joten alkuperäinen suunnittelu näyttää tehdyn kuorma-auton alhaisin höyrynpaine (talvi) ja säiliön korkein höyrynpaine (kesä) mielessä, mikä on väärin. Koska nämä kaksi ovat aina yhteydessä toisiinsa tasapainotettu linja, höyrynpaineen muutos on merkityksetön, eikä sitä tule ottaa huomioon pumpun paine-eron mitoituksessa.
On suositeltavaa laskea pumppu neljästä juoksupyörästä kahteen ja kuristaa poistoventtiiliä noin 85 jalkaa. Määritä, että venttiiliä tulee kuristaa, kunnes virtaus saavuttaa 110 gpm. On myös määritetty, että venttiili on suunniteltu jatkuvaan kuristukseen sen varmistamiseksi, että ei sisäisiä vaurioita.Jos venttiilin sisäpinnoitetta ei ole suunniteltu tällaisiin tilanteisiin, tehtaan on harkittava lisätoimenpiteitä.Pysähtymistä varten ensimmäisen juoksupyörän on jäätävä.
Wesam Khalaf Allahilla on kahdeksan vuoden kokemus Saudi Aramcosta. Hän on erikoistunut pumppuihin ja mekaanisiin tiivisteisiin ja oli mukana Shaybah NGL:n käyttöönotossa ja käynnistämisessä luotettavuusinsinöörinä.
Amer Al-Dhafiri on suunnitteluasiantuntija, jolla on yli 20 vuoden kokemus pumpuista ja mekaanisista tiivisteistä Saudi Aramcolle. Lisätietoja saat osoitteesta aramco.com.
Postitusaika: 21.2.2022
