Dvije pumpe za pražnjenje propana sa pogonom od 30 konjskih snaga (hp) dosljedno rade pri visokim brzinama protoka koje prelaze projektni nazivni kapacitet od 110 galona u minuti (gpm). Tokom normalnog istovara, pumpa radi pri 190 gpm, što je izvan krivulje pumpe. Pumpa radi na 160% najbolje tačke efikasnosti (BEP), što je neprihvatljivo. Na osnovu istorije rada, pumpa radi dva puta sedmično sa prosječnim vremenom rada od jednog sata po radu. Osim toga, pumpa je podvrgnuta velikom remontu nakon šest godina rada. Približno vrijeme rada između velikih popravki je oko 1 mjesec, što je vrlo kratko. Smatra se da ove pumpe imaju nisku pouzdanost, pogotovo jer se procesna tekućina smatra čistom bez suspendiranih čvrstih tvari. Propan pumpe za istovar su važne za održavanje bezbednih nivoa propana za pouzdan rad tečnosti prirodnog gasa (NGL). Primena poboljšanja i ublažavanja zaštite pumpe će sprečiti oštećenja.
Da biste utvrdili uzrok rada visokog protoka, ponovo izračunajte gubitke zbog trenja u cijevnom sistemu kako biste utvrdili da li je pumpa previše dizajnirana. Zbog toga su potrebni svi relevantni izometrijski crteži. Pregledom dijagrama cjevovoda i instrumentacije (P&IDs), potrebna izometrija cjevovoda je određena Određeno da pomogne u izračunavanju gubitaka od trenja. Dat je kompletan izometrijski prikaz usisnog voda pumpe. Nedostaju izometrijski prikazi nekih potisnih vodova. Zbog toga je određena konzervativna aproksimacija trenja potisnog voda pumpe na osnovu trenutnih radnih parametara pumpe. U proračunu se uzima u obzir usisni vod jedinice B, kao što je prikazano zelenom bojom na slici 1.
Da bi se odredila ekvivalentna dužina trenja ispusnog cjevovoda, korišćeni su stvarni radni parametri pumpe (Slika 2). Pošto i kamion i odredišna posuda imaju vodove za izjednačavanje pritiska, to znači da se jedini zadatak pumpe može podeliti na dva dela. .Prvi zadatak je podizanje tečnosti sa nivoa kamiona na nivo kontejnera, dok je drugi zadatak savladavanje trenja u cevima koje spajaju to dvoje.
Prvi korak je određivanje ekvivalentne dužine frikcione cijevi za izračunavanje ukupne glave (ƤHtotal) iz primljenih podataka.
Pošto je ukupna glava zbir glave trenja i elevacije, glava trenja se može odrediti jednačinom 3.
pri čemu se Hfr smatra glavom trenja (gubici trenja) cijelog sistema (tj. usisnih i potisnih vodova).
Gledajući sliku 1, gubici trenja izračunati za usisni vod jedinice B prikazani su na slici 4 (190 gpm) i slici 5 (110 gpm).
Trenje filtera treba uzeti u obzir u proračunu. Normalno za filter bez mreže u ovom slučaju je 1 funta po kvadratnom inču (psi), što je ekvivalentno 3 stope (ft). Također, uzmite u obzir gubitak crijeva od trenja, što je oko 3 stope.
Ukratko, gubici trenja u usisnom vodu na 190 gpm i nazivni protok pumpe (110 gpm) su u jednadžbi 4 i 5.
Ukratko, gubici zbog trenja u potisnom vodu mogu se odrediti oduzimanjem ukupnog trenja sistema Hfr od trenja usisnog voda, kao što je prikazano u jednačini 6.
Pošto se izračunava gubitak od trenja u ispusnom vodu, ekvivalentna dužina odvodnog voda može se aproksimirati na osnovu poznatog prečnika cevi i brzine protoka u cevi. Koristeći ova dva ulaza u bilo kom softveru za trenje cevi, trenje za 100 stopa od 4″ cijevi na 190 gpm je izračunata na 7,2 stope. Prema tome, ekvivalentna dužina trenja ispusnog voda može se izračunati prema jednačini 7.
Koristeći gornju ekvivalentnu dužinu potisne cijevi, trenje potisne cijevi pri bilo kojoj brzini protoka može se izračunati korištenjem bilo kojeg softvera za frakciju cijevi.
Budući da fabrički učinak pumpe koju je obezbijedio dobavljač nije dostigao protok od 190 gpm, napravljena je ekstrapolacija da bi se odredile performanse pumpe pod postojećim radom visokog protoka. Da bi se odredila tačna kriva, potrebno je nacrtati originalnu krivu proizvodnih performansi i dobiti koristeći jednačina LINEST u Excel-u. Jednačina koja predstavlja krivu glave pumpe može se aproksimirati polinomom trećeg reda. Jednačina 8 pokazuje najprikladniji polinom za tvorničko testiranje.
Slika 7 prikazuje krivu proizvodnje (zelena) i krivu otpora (crvena) za trenutne uslove na terenu sa potpuno otvorenim ventilom za odzračivanje. Imajte na umu da pumpa ima četiri stepena.
Dodatno, plava linija prikazuje sistemsku krivulju, pod pretpostavkom da je ispusni zaporni ventil djelimično zatvoren. Približni diferencijalni pritisak na ventilu je 234 stope. Za postojeće ventile, ovo je veliki diferencijalni pritisak i ne može ispuniti zahtjeve.
Slika 8 prikazuje idealnu situaciju kada je pumpa smanjena sa četiri na dva impelera (svijetlo zelena).
Dodatno, plava linija prikazuje sistemsku krivu kada je pumpa zaustavljena i ispusni zaporni ventil je djelimično zatvoren. Približni diferencijalni pritisak na ventilu je 85 stopa. Pogledajte originalni proračun na slici 9.
Ispitivanje dizajna procesa otkrilo je precijenjenost potrebne diferencijalne glave zbog pogrešnog dizajna, zbog čega nedostaje linija za ravnotežu plina/pare između vrha kamiona i vrha posude. Prema podacima procesa, pritisak pare propana varira značajno od zime do ljeta. Dakle, čini se da je originalni dizajn urađen s najnižim tlakom pare u kamionu (zima) i najvećim tlakom pare u kontejneru (ljeto) na umu, što je pogrešno. uravnoteženom linijom, promjena tlaka pare će biti beznačajna i ne treba je uzeti u obzir pri dimenzioniranju diferencijalne glave pumpe.
Preporučuje se da se pumpa smanji sa četiri na dva impelera i priguši ispusni ventil za približno 85 stopa. Odredite da ventil treba prigušiti sve dok protok ne dostigne 110 gpm. Takođe je utvrđeno da je ventil dizajniran za kontinuirano prigušivanje kako bi se osiguralo da postoji nema unutrašnjih oštećenja. Ako unutrašnji premaz ventila nije dizajniran za takve situacije, tvornica će morati razmotriti daljnje mjere. Da bi se zaustavilo, prvo radno kolo mora ostati.
Wesam Khalaf Allah ima osam godina iskustva u Saudi Aramco-u. Specijalizirao se za pumpe i mehaničke zaptivke i bio je uključen u puštanje u rad i puštanje u rad Shaybah NGL-a kao inženjer za pouzdanost.
Amer Al-Dhafiri je stručnjak za inženjering sa preko 20 godina iskustva u pumpama i mehaničkim zaptivkama za Saudi Aramco. Za više informacija posjetite aramco.com.
Vrijeme objave: Feb-21-2022
