Приложения в химически процеси: ръководство за проблеми със стационарно и преходно налягане

Когато 10% от максимално допустимото работно налягане (MAWP) бъде превишено, потребителят може да отвори разкъсващата се мембрана или предпазния клапан. Ако потребителят работи близо до MAWP, моля, имайте предвид, че поради промени в инвертора на помпата могат да възникнат нестабилни условия на потока и топлинно разширение на контролния вентил, ударно налягане, начално налягане на помпата, налягане при затваряне на контролния клапан на помпата и колебания в налягането. Първата стъпка е да се идентифицира пиковото налягане по време на събитието, което е достигнало MAWP. Ако потребителят превиши MAWP, наблюдавайте налягането в системата 200 пъти в секунда (много помпи и тръбопроводни системи наблюдават веднъж в секунда). Стандартният сензор за технологично налягане няма да записва преходни процеси на налягане, които преминават с 4000 фута в секунда през тръбопроводната система. Когато наблюдавате налягането със скорост 200 пъти в секунда, за да записвате преходни процеси на налягането, помислете за система, която записва текущата средна стойност в стабилно състояние, за да поддържа управляемостта на файла с данни. Ако флуктуацията на налягането е малка, системата ще записва текуща средна стойност от 10 точки от данни в секунда. Къде трябва да се следи налягането? Започнете преди помпата, преди и след възвратния клапан и преди и след контролния клапан. Инсталирайте система за наблюдение на налягането в определена точка надолу по течението, за да проверите скоростта на вълната и началото на вълната на налягане. Фигура 1 показва началния скок на изходното налягане на помпата. Тръбопроводната система е проектирана да бъде 300 паунда (lbs) от Американския национален институт по стандартизация (ANSI), максимално допустимото налягане е 740 паунда на квадратен инч (psi), а налягането при пускане на помпата надвишава 800 psi. Фигура 2 показва обратния поток през възвратния клапан. Помпата работи в стабилно състояние при налягане от 70 psi. Когато помпата е изключена, промяната в скоростта ще произведе отрицателна вълна, която след това се отразява обратно към положителната вълна. Когато положителната вълна удари диска на възвратния клапан, възвратният клапан все още е отворен, което води до обръщане на потока. Когато възвратният клапан е затворен, има друго налягане нагоре по веригата и след това вълна на отрицателно налягане. Налягането в тръбопроводната система пада до -10 паунда на квадратен инч (psig). Сега, след като преходните процеси на налягането са записани, следващата стъпка е да се моделират помпените и тръбопроводните системи, за да се симулират промените в скоростта, които създават разрушителни налягания. Софтуерът за моделиране на пренапрежение позволява на потребителите да въвеждат крива на помпата, размер на тръбата, надморска височина, диаметър на тръбата и материал на тръбата. Кои други тръбопроводни компоненти могат да предизвикат промени в скоростта в системата? Софтуерът за моделиране на пренапрежение предоставя серия от характеристики на вентила, които могат да бъдат симулирани. Компютърният софтуер за моделиране на преходни процеси позволява на потребителите да моделират еднофазен поток. Обмислете възможността за двуфазен поток, който може да бъде идентифициран чрез преходно наблюдение на налягането в приложението. Има ли кавитация в помпената и тръбопроводната система? Ако да, причинено ли е от смукателното налягане на помпата или изпускателното налягане на помпата по време на работа на помпата? Работата на вентила ще доведе до промяна на скоростта в тръбопроводната система. При работа на вентила налягането нагоре ще се увеличи, налягането надолу ще намалее и в някои случаи ще възникне кавитация. Едно просто решение на колебанията в налягането може да бъде забавяне на работното време при затваряне на вентила. Опитва ли се потребителят да поддържа постоянен дебит или налягане? Времето за комуникация между водача и трансмитера за налягане може да накара системата да търси. За всяко действие ще има реакция, така че опитайте се да разберете преходните процеси на налягане чрез скоростта на вълната. Когато помпата се ускори, налягането ще се повиши, но вълната на високо налягане ще се отрази обратно като вълна на отрицателно налягане. Използвайте високочестотен мониторинг на налягането, за да регулирате задвижванията за управление на двигателя и управляващите клапани. Фигура 3 показва нестабилното налягане, генерирано от задвижване с променлива честота (VFD). Налягането на изхода се колебаеше между 204 psi и 60 psi, а събитието s742 на флуктуация на налягането се случи в рамките на 1 час и 19 минути. Трептене на контролния клапан: Ударната вълна на налягането преминава през контролния клапан, преди да отговори на ударната вълна. Контролът на потока, контролът на обратното налягане и редуцирният клапан имат време за реакция. За да се осигури и получи енергия, се инсталират контейнери за пулсация и пренапрежение, които буферират ударните вълни. При определяне на размера на амортисьора на пулсациите и компенсационния резервоар е важно да се разбере стабилното състояние и минималните и максималните вълни на налягане. Газовият заряд и обемът на газа трябва да са достатъчни, за да се справят с енергийните промени. Изчисленията на нивото на газ и течност се използват за потвърждаване на демпфери на пулсации и буферни съдове с многопроменливи константи от 1 в стационарно състояние и 1,2 по време на преходни събития на налягане. Активните клапани (отворени/затворени) и възвратните клапани (затворени) са стандартни промени в скоростта, които причиняват фокуса. Когато помпата е изключена, буферен резервоар, монтиран след възвратния клапан, ще осигурява енергия за скоростта на надуване. Ако помпата работи извън кривата, трябва да се генерира обратно налягане. Ако потребителят срещне колебания в налягането от контролния вентил за обратно налягане, може да се наложи системата да инсталира демпфер на пулсации преди. Ако вентилът се затваря твърде бързо, уверете се, че газовият обем на съда за регулиране на налягането може да приеме достатъчно енергия. Размерът на възвратния клапан трябва да се определи според дебита, налягането и дължината на тръбата на помпата, за да се осигури правилното време на затваряне. Няколко помпени агрегата имат възвратни клапани, които са прекалено големи, частично отворени и осцилират в потока на потока, което може да причини прекомерни вибрации. Дешифрирането на събития на свръхналягане в големи тръбопроводни мрежи за процеси изисква множество точки за наблюдение. Това ще помогне да се определи източникът на вълната на налягане. Вълната на отрицателно налягане, генерирана под налягането на парите, може да бъде предизвикателство. Двуфазният поток от ускорение и свиване на налягането на газа може да бъде записан чрез мониторинг на преходно налягане. Използването на съдебно инженерство за откриване на основната причина за колебанията в налягането започва с преходно наблюдение на налягането.