Գազաթափանց աջակցության համակարգ երկու ճնշված պոմպերով

Կրկնակի ուժեղացուցիչ պոմպի օդային կնիքները, որոնք հարմարեցված են կոմպրեսորային օդի կնիքի տեխնոլոգիայից, ավելի տարածված են լիսեռի կնիքների արդյունաբերության մեջ: Այս կնիքները ապահովում են պոմպային հեղուկի զրոյական արտահոսք դեպի մթնոլորտ, ապահովում են ավելի քիչ շփման դիմադրություն պոմպի լիսեռի վրա և աշխատում են ավելի պարզ աջակցության համակարգով: Այս առավելություններն ապահովում են լուծման կյանքի ցիկլի ավելի ցածր ընդհանուր արժեքը:
Այս կնիքները աշխատում են ներքին և արտաքին կնքման մակերևույթների միջև սեղմված գազի արտաքին աղբյուր ներմուծելով: Կնքման մակերեսի հատուկ տեղագրությունը լրացուցիչ ճնշում է գործադրում արգելապատնեշի գազի վրա, ինչի հետևանքով կնքման մակերեսը բաժանվում է, ինչի հետևանքով կնքման մակերեսը լողում է գազի թաղանթում: Շփման կորուստները փոքր են, քանի որ կնքման մակերեսներն այլևս չեն դիպչում: Արգելափակող գազը թաղանթով անցնում է ցածր հոսքի արագությամբ՝ սպառելով պատնեշային գազը արտահոսքերի տեսքով, որոնց մեծ մասը արտահոսում է մթնոլորտ արտաքին կնիքի մակերեսների միջոցով: Մնացորդը ներծծվում է կնիքի խցիկի մեջ և ի վերջո տարվում գործընթացի հոսքով:
Բոլոր կրկնակի հերմետիկ կնիքները պահանջում են ճնշված հեղուկ (հեղուկ կամ գազ) մեխանիկական կնիքների հավաքման ներքին և արտաքին մակերեսների միջև: Այս հեղուկը կնիքին հասցնելու համար անհրաժեշտ է օժանդակ համակարգ: Ի հակադրություն, հեղուկ քսված ճնշման կրկնակի կնիքի մեջ արգելք հեղուկը շրջանառվում է ջրամբարից մեխանիկական կնիքի միջով, որտեղ այն քսում է կնիքի մակերեսները, կլանում ջերմությունը և վերադառնում ջրամբար, որտեղ պետք է ցրվի կլանված ջերմությունը: Հեղուկի ճնշման երկակի կնիքի աջակցության այս համակարգերը բարդ են: Ջերմային բեռները մեծանում են գործընթացի ճնշման և ջերմաստիճանի հետ և կարող են հուսալիության խնդիրներ առաջացնել, եթե ճիշտ չհաշվարկվեն և չկարգավորվեն:
Սեղմված օդի կրկնակի կնիքի աջակցության համակարգը քիչ տեղ է զբաղեցնում, հովացման ջուր չի պահանջում և քիչ սպասարկում է պահանջում: Բացի այդ, երբ առկա է պաշտպանիչ գազի հուսալի աղբյուր, դրա հուսալիությունը անկախ է գործընթացի ճնշումից և ջերմաստիճանից:
Շուկայում երկակի ճնշման պոմպի օդային կնիքների աճող ընդունման պատճառով Ամերիկյան նավթային ինստիտուտը (API) ավելացրեց Ծրագիր 74-ը որպես API 682-ի երկրորդ հրատարակության հրապարակման մաս:
74 Ծրագրի աջակցության համակարգը սովորաբար պանելային չափիչների և փականների մի շարք է, որոնք մաքրում են արգելապատնեշային գազը, կարգավորում են ճնշումը հոսանքին ներքևում և չափում ճնշումը և գազի հոսքը դեպի մեխանիկական կնիքները: Պլան 74 վահանակի միջով արգելող գազի ճանապարհին հետևելով, առաջին տարրը ստուգիչ փականը է: Սա թույլ է տալիս խոչընդոտող գազի մատակարարումը մեկուսացնել կնիքից ֆիլտրի տարրի փոխարինման կամ պոմպի պահպանման համար: Այնուհետև արգելող գազը անցնում է 2-ից 3 միկրոմետր (մկմ) միաձուլվող ֆիլտրով, որը թակարդում է հեղուկներն ու մասնիկները, որոնք կարող են վնասել կնիքի մակերեսի տեղագրական առանձնահատկությունները՝ ստեղծելով գազային թաղանթ կնիքի մակերեսի վրա: Դրան հաջորդում է ճնշման կարգավորիչը և մանոմետրը՝ մեխանիկական կնիքին պատնեշային գազի մատակարարման ճնշումը սահմանելու համար:
Երկակի ճնշման պոմպի գազի կնիքները պահանջում են, որ գազի մատակարարման արգելքի ճնշումը բավարարի կամ գերազանցի նվազագույն դիֆերենցիալ ճնշումը, որը գերազանցում է առավելագույն ճնշումը կնիքի խցիկում: Այս նվազագույն ճնշման անկումը տատանվում է կնիքի արտադրողի և տեսակի վրա, բայց սովորաբար կազմում է մոտ 30 ֆունտ մեկ քառակուսի դյույմ (psi): Ճնշման անջատիչը օգտագործվում է խոչընդոտող գազի մատակարարման ճնշման հետ կապված ցանկացած խնդիր հայտնաբերելու և ահազանգ հնչեցնելու համար, եթե ճնշումը իջնի նվազագույն արժեքից:
Կնիքի աշխատանքը վերահսկվում է արգելապատնեշային գազի հոսքով, օգտագործելով հոսքաչափ: Մեխանիկական կնիքների արտադրողների կողմից հաղորդված հերմետիկ գազի հոսքի արագությունից շեղումները ցույց են տալիս կնքման արդյունավետության նվազում: Պատնեշային գազի հոսքի կրճատումը կարող է պայմանավորված լինել պոմպի պտույտով կամ հեղուկի միգրացիայից դեպի կնիքի երեսը (աղտոտված պատնեշային գազից կամ պրոցեսի հեղուկից):
Հաճախ, նման իրադարձություններից հետո, կնքման մակերեսների վնաս է տեղի ունենում, իսկ հետո ավելանում է արգելապատնեշային գազի հոսքը: Պոմպի մեջ ճնշման բարձրացումները կամ արգելապատնեշային գազի ճնշման մասնակի կորուստը կարող են վնասել նաև կնքման մակերեսը: Բարձր հոսքի ազդանշանները կարող են օգտագործվել՝ որոշելու համար, թե երբ է անհրաժեշտ միջամտությունը գազի բարձր հոսքը շտկելու համար: Բարձր հոսքի ազդանշանի համար սահմանված կետը սովորաբար 10-ից 100 անգամ գերազանցում է նորմալ խոչընդոտ գազի հոսքը, որը սովորաբար չի որոշվում մեխանիկական կնիքների արտադրողի կողմից, բայց կախված է նրանից, թե որքան գազի արտահոսք կարող է հանդուրժել պոմպը:
Ավանդաբար կիրառվել են փոփոխական ջրաչափերի հոսքաչափեր, և հազվադեպ չէ, որ ցածր և բարձր տիրույթի հոսքաչափերը սերիական միացվեն: Բարձր հոսքի անջատիչ կարող է տեղադրվել բարձր հոսքաչափի վրա՝ բարձր հոսքի ազդանշան տալու համար: Փոփոխական տարածքի հոսքաչափերը կարող են տրամաչափվել միայն որոշակի գազերի համար որոշակի ջերմաստիճաններում և ճնշումներում: Այլ պայմաններում աշխատելիս, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի տատանումները ամառվա և ձմռան միջև, ցուցադրվող հոսքի արագությունը չի կարող ճշգրիտ արժեք համարվել, բայց մոտ է իրական արժեքին:
API 682-ի 4-րդ հրատարակության թողարկմամբ հոսքի և ճնշման չափումները անալոգայինից տեղափոխվել են թվային՝ տեղական ընթերցմամբ: Թվային հոսքաչափերը կարող են օգտագործվել որպես փոփոխական տարածքի հոսքաչափեր, որոնք փոխակերպում են լողացող դիրքը թվային ազդանշանների կամ զանգվածային հոսքաչափեր, որոնք ավտոմատ կերպով զանգվածային հոսքը վերածում են ծավալային հոսքի: Զանգվածային հոսքի հաղորդիչների տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք ապահովում են ելքեր, որոնք փոխհատուցում են ճնշումը և ջերմաստիճանը, որպեսզի ապահովեն իրական հոսքը ստանդարտ մթնոլորտային պայմաններում: Թերությունն այն է, որ այս սարքերը ավելի թանկ են, քան փոփոխական տարածքի հոսքաչափերը:
Հոսքի հաղորդիչ օգտագործելու խնդիրը կայանում է նրանում, որ գտնել հաղորդիչ, որը կարող է չափել արգելապատնեշային գազի հոսքը նորմալ շահագործման ընթացքում և բարձր հոսքի ազդանշանային կետերում: Հոսքի սենսորներն ունեն առավելագույն և նվազագույն արժեքներ, որոնք կարելի է ճշգրիտ կարդալ: Զրոյական հոսքի և նվազագույն արժեքի միջև ելքային հոսքը կարող է ճշգրիտ չլինել: Խնդիրն այն է, որ որոշակի հոսքի փոխարկիչի մոդելի համար առավելագույն հոսքի արագությունը մեծանում է, նվազագույն հոսքի արագությունը նույնպես մեծանում է:
Լուծումներից մեկը երկու հաղորդիչի օգտագործումն է (մեկ ցածր հաճախականությամբ և մեկ բարձր հաճախականությամբ), բայց սա թանկ տարբերակ է: Երկրորդ մեթոդը հոսքի սենսորի օգտագործումն է նորմալ աշխատանքային հոսքի միջակայքի համար և օգտագործել բարձր հոսքի անջատիչ՝ բարձր տիրույթի անալոգային հոսքաչափով: Վերջին բաղադրիչը, որով անցնում է արգելապատնեշային գազը, ստուգիչ փականն է, նախքան պատնեշի գազը դուրս գա վահանակից և միանա մեխանիկական կնիքին: Սա անհրաժեշտ է պոմպային հեղուկի ետ հոսքը վահանակի մեջ և գործիքի վնասումը կանխելու համար պրոցեսի աննորմալ խանգարումների դեպքում:
Ստուգիչ փականը պետք է ունենա բացման ցածր ճնշում: Եթե ​​ընտրությունը սխալ է, կամ եթե երկակի ճնշման պոմպի օդային կնիքը ունի ցածր խոչընդոտ գազի հոսք, ապա կարելի է տեսնել, որ արգելապատնեշային գազի հոսքի պուլսացիան առաջանում է ստուգիչ փականի բացման և վերակայման պատճառով:
Ընդհանուր առմամբ, բույսերի ազոտը օգտագործվում է որպես խոչընդոտ գազ, քանի որ այն հեշտությամբ հասանելի է, իներտ է և չի առաջացնում որևէ անբարենպաստ քիմիական ռեակցիա պոմպային հեղուկում: Կարող են օգտագործվել նաև իներտ գազեր, որոնք հասանելի չեն, օրինակ՝ արգոն: Այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ պաշտպանիչ գազի ճնշումը ավելի մեծ է, քան գործարանի ազոտի ճնշումը, ճնշման ուժեղացուցիչը կարող է մեծացնել ճնշումը և պահել բարձր ճնշման գազը Plan 74 վահանակի մուտքին միացված ընդունիչում: Շշալցված ազոտի շշերը սովորաբար խորհուրդ չի տրվում, քանի որ դրանք պահանջում են դատարկ բալոնների մշտական ​​փոխարինում լի բալոններով: Եթե ​​կնիքի որակը վատանում է, շիշը կարող է արագ դատարկվել, ինչի հետևանքով պոմպը կանգ է առնում, որպեսզի կանխվի մեխանիկական կնիքի հետագա վնասումն ու ձախողումը:
Ի տարբերություն հեղուկ պատնեշի համակարգերի, Plan 74 օժանդակ համակարգերը չեն պահանջում մեխանիկական կնիքներին մոտիկություն: Այստեղ միակ նախազգուշացումը փոքր տրամագծով խողովակի երկարացված հատվածն է: Պլան 74 վահանակի և կնիքի միջև ճնշման անկումը կարող է առաջանալ խողովակում բարձր հոսքի ժամանակաշրջաններում (կնիքների քայքայումը), ինչը նվազեցնում է կնիքի համար հասանելի արգելքի ճնշումը: Խողովակի չափի մեծացումը կարող է լուծել այս խնդիրը: Որպես կանոն, Plan 74 վահանակները տեղադրվում են հարմար բարձրության վրա, փականները կառավարելու և գործիքների ընթերցումները կարդալու համար: Կցակը կարող է տեղադրվել պոմպի հիմքի վրա կամ պոմպի կողքին՝ չխանգարելով պոմպի ստուգմանը և պահպանմանը: Խուսափեք պլան 74 վահանակները մեխանիկական կնիքներով միացնող խողովակների/խողովակների վրա սայթաքելու վտանգներից:
Երկու մեխանիկական կնիքներով, մեկական պոմպի յուրաքանչյուր ծայրում, միջկրող պոմպերի համար խորհուրդ չի տրվում օգտագործել մեկ վահանակ և առանձին արգելապատնեշային գազի ելք յուրաքանչյուր մեխանիկական կնիքի համար: Առաջարկվող լուծումը յուրաքանչյուր կնիքի համար առանձին պլան 74 վահանակի օգտագործումն է կամ երկու ելքով պլան 74 վահանակի օգտագործումը, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր հոսքաչափերի և հոսքի անջատիչների հավաքածուն: Ցուրտ ձմեռներով տարածքներում կարող է անհրաժեշտ լինել Plan 74 վահանակները ձմեռել: Սա արվում է հիմնականում վահանակի էլեկտրական սարքավորումները պաշտպանելու համար՝ սովորաբար վահանակը պահարանում փակելով և ջեռուցման տարրեր ավելացնելով:
Հետաքրքիր երևույթ է այն, որ արգելապատնեշային գազի հոսքի արագությունը մեծանում է արգելապատնեշային գազի մատակարարման ջերմաստիճանի նվազմամբ: Սա սովորաբար աննկատ է մնում, բայց կարող է նկատելի դառնալ ցուրտ ձմեռներով կամ ամառվա և ձմռան միջև ջերմաստիճանի մեծ տարբերություններով վայրերում: Որոշ դեպքերում կարող է անհրաժեշտ լինել կարգավորել բարձր հոսքի տագնապի սահմանման կետը՝ կեղծ ահազանգերը կանխելու համար: Վահանակի օդային խողովակները և միացնող խողովակները/խողովակները պետք է մաքրվեն նախքան Plan 74 վահանակները շահագործման հանձնելը: Դրան ամենահեշտն է հաջողվում մեխանիկական կնիքի միացման մոտ կամ մոտ օդափոխիչ փական ավելացնելով: Եթե ​​արյունահոսող փականը հասանելի չէ, համակարգը կարող է մաքրվել՝ անջատելով խողովակը/խողովակը մեխանիկական կնիքից և այն մաքրելուց հետո նորից միացնելով:
Plan 74 վահանակները կնիքներին միացնելուց և բոլոր միացումների արտահոսքի համար ստուգելուց հետո, այժմ ճնշման կարգավորիչը կարող է ճշգրտվել հավելվածում սահմանված ճնշմանը: Վահանակը պետք է մատակարարի մեխանիկական կնիքին ճնշված պատնեշային գազ, նախքան պոմպը տեխնոլոգիական հեղուկով լցնելը: Plan 74 կնիքները և վահանակները պատրաստ են գործարկվել, երբ ավարտվեն պոմպի գործարկման և օդափոխման ընթացակարգերը:
Ֆիլտրի տարրը պետք է ստուգվի մեկ ամիս աշխատելուց հետո կամ վեց ամիսը մեկ անգամ, եթե աղտոտվածություն չի հայտնաբերվել: Ֆիլտրի փոխարինման միջակայքը կախված կլինի մատակարարվող գազի մաքրությունից, բայց չպետք է գերազանցի երեք տարին:
Պարբերական ստուգումների ժամանակ պետք է ստուգվեն և գրանցվեն արգելապատնեշային գազի սակագները: Եթե ​​ստուգիչ փականի բացման և փակման հետևանքով առաջացած արգելքի օդի հոսքի իմպուլսացիան բավականաչափ մեծ է՝ բարձր հոսքի ազդանշան առաջացնելու համար, ապա այս ազդանշանային արժեքները կարող է անհրաժեշտ լինել մեծացնել՝ կեղծ ահազանգերից խուսափելու համար:
Շահագործումից հանելու կարևոր քայլն այն է, որ պաշտպանիչ գազի մեկուսացումն ու ճնշումը պետք է լինի վերջին քայլը: Նախ, մեկուսացրեք և ճնշեք պոմպի պատյանը: Երբ պոմպը ապահով վիճակում է, պաշտպանիչ գազի մատակարարման ճնշումը կարող է անջատվել և գազի ճնշումը հեռացնել Պլան 74 վահանակը մեխանիկական կնիքին միացնող խողովակաշարից: Նախքան տեխնիկական սպասարկման աշխատանքներ սկսելը, թափեք ամբողջ հեղուկը համակարգից:
Երկակի ճնշման պոմպի օդային կնիքները, որոնք զուգորդվում են Plan 74 օժանդակ համակարգերի հետ, օպերատորներին ապահովում են զրոյական արտանետումների լիսեռի կնիքի լուծում, ավելի ցածր կապիտալ ներդրումներ (համեմատած հեղուկների արգելապատնեշների համակարգերի կնիքների հետ), նվազեցված կյանքի ցիկլի ծախսեր, փոքր օժանդակ համակարգի ոտնահետք և նվազագույն սպասարկման պահանջներ:
Լավագույն պրակտիկայի համաձայն տեղադրման և շահագործման դեպքում այս զսպման լուծումը կարող է ապահովել երկարաժամկետ հուսալիություն և մեծացնել պտտվող սարքավորումների հասանելիությունը:
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Մարկ Սևիջը John Crane-ում ապրանքային խմբի մենեջեր է: Սևեյջը ճարտարագիտության բակալավրի կոչում է ստացել Ավստրալիայի Սիդնեյի համալսարանից: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար այցելեք johncrane.com: