ქიმიური პროცესის აპლიკაციები: გზამკვლევი მდგრადი მდგომარეობის და გარდამავალი წნევის საკითხების შესახებ

მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო წნევის (MAWP) 10%-ის გადაჭარბების შემთხვევაში, მომხმარებელმა შეიძლება გახსნას რღვევის დისკი ან წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი. თუ მომხმარებელი მუშაობს MAWP-თან ახლოს, გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ტუმბოს ინვერტორში ცვლილებების გამო, შეიძლება მოხდეს დინების არასტაბილური პირობები და საკონტროლო სარქვლის თერმული გაფართოება, ზეწოლა, ტუმბოს გაშვების წნევა, ტუმბოს საკონტროლო სარქვლის დახურვის წნევა და წნევის რყევები.
პირველი ნაბიჯი არის პიკური წნევის იდენტიფიცირება მოვლენის დროს, რომელმაც მიაღწია MAWP-ს. თუ მომხმარებელი აჭარბებს MAWP-ს, აკონტროლეთ სისტემის წნევა 200-ჯერ წამში (ბევრი ტუმბო და მილსადენის სისტემა აკონტროლებს წამში ერთხელ). სტანდარტული პროცესის წნევის სენსორი არ ჩაიწერს წნევის ტრანზიენტებს, რომლებიც გადიან 4000 ფუტს წამში მილსადენის სისტემაში.
წნევის ტრანზიტების ჩასაწერად 200-ჯერ წამში წნევის მონიტორინგისას განიხილეთ სისტემა, რომელიც იწერს საშუალო მაჩვენებელს სტაბილურ მდგომარეობაში, რათა შეინარჩუნოს მონაცემთა ფაილის მართვადი. თუ წნევის მერყეობა მცირეა, სისტემა ჩაიწერს საშუალოდ 10 მონაცემთა პუნქტს წამში.
სად უნდა მოხდეს წნევის მონიტორინგი? დაწყება ტუმბოს ზემოთ, გამშვები სარქვლის ზემოთ და ქვემოთ, და კონტროლის სარქვლის ზემოთ და ქვემოთ. დააინსტალირეთ წნევის მონიტორინგის სისტემა გარკვეულ წერტილში დინების ქვემოთ, რათა შეამოწმოთ ტალღის სიჩქარე და წნევის ტალღის დაწყება. ნახაზი 1 გვიჩვენებს ტუმბოს გამონადენი წნევის საწყისი მატებას. მილსადენის სისტემა შექმნილია 300 ფუნტი (lbs) ამერიკული ეროვნული სტანდარტების ინსტიტუტი (ANSI), მაქსიმალური დასაშვები წნევა არის 740 ფუნტი კვადრატულ ინჩზე (psi) და ტუმბოს გაშვების აწევის წნევა აღემატება 800 psi.
სურათი 2 გვიჩვენებს საპირისპირო ნაკადს გამშვები სარქვლის მეშვეობით. ტუმბო მუშაობს სტაბილურ მდგომარეობაში 70 psi წნევით. როდესაც ტუმბო გამორთულია, სიჩქარის ცვლილება გამოიწვევს უარყოფით ტალღას, რომელიც შემდეგ აისახება დადებით ტალღაზე. როდესაც დადებითი ტალღა ხვდება გამშვები სარქვლის დისკს, გამშვები სარქველი კვლავ ღიაა, რაც იწვევს ნაკადის შებრუნებას. როდესაც გამშვები სარქველი დახურულია, არის სხვა წნევა და შემდეგ უარყოფითი წნევის ტალღა. მილსადენის სისტემაში წნევა ეცემა -10 ფუნტამდე კვადრატულ დიუმზე (psig).
ახლა, როდესაც წნევის გარდამავალი ცვლილებები დაფიქსირდა, შემდეგი ნაბიჯი არის სატუმბი და მილსადენის სისტემების მოდელირება სიჩქარის ცვლილებების სიმულაციისთვის, რომლებიც წარმოქმნიან დესტრუქციულ წნევას. დენის მოდელირების პროგრამული უზრუნველყოფა მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს შეიყვანონ ტუმბოს მრუდი, მილის ზომა, სიმაღლე, მილის დიამეტრი და მილის მასალა.
მილსადენის რომელ სხვა კომპონენტებს შეუძლიათ სიჩქარის ცვლილება სისტემაში? დენის მოდელირების პროგრამული უზრუნველყოფა უზრუნველყოფს სარქველების მახასიათებლების სერიას, რომელთა სიმულაციაც შესაძლებელია. კომპიუტერული გარდამავალი მოდელირების პროგრამული უზრუნველყოფა მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს მოდელონ ერთფაზიანი ნაკადი.
განვიხილოთ ორფაზიანი ნაკადის შესაძლებლობა, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს განაცხადში წნევის გარდამავალი მონიტორინგით. არის კავიტაცია სატუმბი და მილსადენის სისტემაში? თუ კი, ეს გამოწვეულია ტუმბოს შეწოვის წნევით ან ტუმბოს გამონადენის წნევით ტუმბოს მუშაობის დროს? სარქველის მუშაობა გამოიწვევს მილსადენის სისტემაში სიჩქარის შეცვლას.
სარქვლის ექსპლუატაციისას, ზევით წნევა გაიზრდება, ქვედა დინების წნევა შემცირდება და ზოგიერთ შემთხვევაში მოხდება კავიტაცია. წნევის რყევების მარტივი გამოსავალი შეიძლება იყოს სარქვლის დახურვისას მუშაობის დროის შენელება.
ცდილობს თუ არა მომხმარებელი შეინარჩუნოს მუდმივი ნაკადის სიჩქარე ან წნევა? მძღოლსა და წნევის გადამცემს შორის კომუნიკაციის დრომ შეიძლება გამოიწვიოს სისტემის ძებნა. ყოველი მოქმედებისთვის იქნება რეაქცია, ამიტომ შეეცადეთ გაიგოთ წნევის გარდამავალი ტალღის სიჩქარით. როდესაც ტუმბო აჩქარებს, წნევა გაიზრდება, მაგრამ მაღალი წნევის ტალღა აისახება უკან, როგორც უარყოფითი წნევის ტალღა. გამოიყენეთ მაღალი სიხშირის წნევის მონიტორინგი ძრავის მართვის დრაივების და საკონტროლო სარქველების დასარეგულირებლად.
სურათი 3 გვიჩვენებს არასტაბილურ წნევას, რომელიც წარმოიქმნება ცვლადი სიხშირის დრაივერის (VFD) მიერ. გამონადენის წნევა მერყეობდა 204 psi-დან 60 psi-მდე, ხოლო s742 წნევის მერყეობის მოვლენა მოხდა 1 საათსა და 19 წუთში.
საკონტროლო სარქვლის რხევა: დარტყმითი წნევის ტალღა გადის საკონტროლო სარქველში დარტყმის ტალღაზე რეაგირებამდე. ნაკადის კონტროლს, უკანა წნევის კონტროლს და წნევის შემცირების სარქველს აქვს რეაგირების დრო. ენერგიის უზრუნველსაყოფად და მიღების მიზნით, დამონტაჟებულია პულსაციისა და ტალღის ტალღების ბუფერული კონტეინერები. პულსაციის დემპერის და ტალღის ავზის ზომის განსაზღვრისას მნიშვნელოვანია სტაბილური მდგომარეობისა და მინიმალური და მაქსიმალური წნევის ტალღების გაგება. გაზის მუხტი და გაზის მოცულობა საკმარისი უნდა იყოს ენერგეტიკულ ცვლილებებთან გამკლავებისთვის.
გაზისა და სითხის დონის გამოთვლები გამოიყენება პულსაციის დემპერებისა და ბუფერული ჭურჭლის დასადასტურებლად, მრავალცვლადი მუდმივებით 1 მდგრად მდგომარეობაში და 1.2 გარდამავალი წნევის მოვლენების დროს. აქტიური სარქველები (გახსნა/დახურვა) და გამშვები სარქველები (დახურვა) არის სიჩქარის სტანდარტული ცვლილებები, რაც იწვევს ფოკუსს. როდესაც ტუმბო გამორთულია, გამშვები სარქვლის ქვემოთ დამონტაჟებული ბუფერული ავზი უზრუნველყოფს ენერგიას ინფლაციის სიჩქარისთვის.
თუ ტუმბო მრუდიდან გადის, საჭიროა უკანა წნევის წარმოქმნა. თუ მომხმარებელი შეხვდება წნევის რყევებს უკანა წნევის კონტროლის სარქველიდან, სისტემას შეიძლება დასჭირდეს პულსაციის დემპერის დაყენება ზემოთ. თუ სარქველი ძალიან სწრაფად იხურება, დარწმუნდით, რომ წნევის მარეგულირებელი ჭურჭლის გაზის მოცულობას შეუძლია მიიღოს საკმარისი ენერგია.
გამშვები სარქვლის ზომა უნდა განისაზღვროს ტუმბოს ნაკადის სიჩქარის, წნევის და მილის სიგრძის მიხედვით, რათა უზრუნველყოს სწორი დახურვის დრო. რამდენიმე ტუმბოს ერთეულს აქვს გამშვები სარქველები, რომლებიც დიდი ზომისაა, ნაწილობრივ ღიაა და ირხევა ნაკადში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ზედმეტი ვიბრაცია.
გადაჭარბებული წნევის მოვლენების გაშიფვრა მილსადენების დიდ ქსელებში მოითხოვს მონიტორინგის მრავალ წერტილს. ეს ხელს შეუწყობს წნევის ტალღის წყაროს დადგენას. ორთქლის წნევის ქვემოთ წარმოქმნილი უარყოფითი წნევის ტალღა შეიძლება იყოს რთული. გაზის წნევის აჩქარებისა და კოლაფსის ორფაზიანი ნაკადი შეიძლება ჩაიწეროს ტრანზიტორული წნევის მონიტორინგით. სასამართლო ინჟინერიის გამოყენება წნევის რყევების ძირეული მიზეზის აღმოსაჩენად იწყება წნევის გარდამავალი მონიტორინგით.