Primene u hemijskim procesima: vodič za pitanja stabilnog i prolaznog pritiska

Kada se prekorači 10% maksimalnog dozvoljenog radnog pritiska (MAWP), korisnik može otvoriti disk za pucanje ili ventil za smanjenje pritiska. Ako korisnik trči u blizini MAWP-a, imajte na umu da zbog promjena u pretvaraču pumpe, nestabilnih uslova protoka i termičkog širenja regulacijskog ventila, može doći do prenaponskog tlaka, tlaka pokretanja pumpe, tlaka zatvaranja kontrolnog ventila pumpe i fluktuacija tlaka. Prvi korak je identifikovanje vršnog pritiska tokom događaja koji je dostigao MAWP. Ako korisnik prekorači MAWP, nadgledajte sistemski pritisak 200 puta u sekundi (mnoge pumpe i sistemi cevovoda nadgledaju jednom u sekundi). Standardni senzor pritiska procesa neće snimati prelazne pojave pritiska koje prolaze 4.000 stopa u sekundi kroz sistem cjevovoda. Kada nadgledate pritisak brzinom od 200 puta u sekundi da biste snimili prelazne vrednosti pritiska, razmislite o sistemu koji beleži tekući prosek u stabilnom stanju kako bi se održala upravljivost datoteke podataka. Ako je fluktuacija pritiska mala, sistem će zabilježiti tekući prosjek od 10 podataka u sekundi. Gdje treba pratiti pritisak? Pokrenite uzvodno od pumpe, uzvodno i nizvodno od nepovratnog ventila i uzvodno i nizvodno od kontrolnog ventila. Instalirajte sistem za praćenje pritiska na određenoj tački nizvodno da biste proverili brzinu talasa i početak talasa pritiska. Slika 1 prikazuje početni prenapon tlačnog tlaka pumpe. Sistem cjevovoda je dizajniran da bude 300 funti (lbs) Američkog nacionalnog instituta za standarde (ANSI), maksimalni dozvoljeni pritisak je 740 funti po kvadratnom inču (psi), a udarni pritisak pri pokretanju pumpe prelazi 800 psi. Slika 2 prikazuje obrnuti tok kroz nepovratni ventil. Pumpa radi u stabilnom stanju pri pritisku od 70 psi. Kada je pumpa isključena, promjena brzine će proizvesti negativan val, koji se zatim reflektira natrag u pozitivni val. Kada pozitivni val udari u disk nepovratnog ventila, nepovratni ventil je još uvijek otvoren, uzrokujući da se protok obrne. Kada je nepovratni ventil zatvoren, postoji još jedan uzvodni pritisak, a zatim talas negativnog pritiska. Pritisak u sistemu cjevovoda pada na -10 funti po kvadratnom inču (psig). Sada kada su zabilježeni tranzijenti tlaka, sljedeći korak je modeliranje sistema pumpanja i cjevovoda kako bi se simulirale promjene brzine koje proizvode destruktivne pritiske. Softver za modeliranje prenapona omogućava korisnicima da unesu krivu pumpe, veličinu cijevi, elevaciju, promjer cijevi i materijal cijevi. Koje druge komponente cjevovoda mogu proizvesti promjene brzine u sistemu? Softver za modeliranje prenapona pruža niz karakteristika ventila koje se mogu simulirati. Softver za kompjutersko modeliranje tranzijenta omogućava korisnicima da modeliraju jednofazni tok. Razmotrite mogućnost dvofaznog protoka koji se može identificirati prolaznim praćenjem tlaka u aplikaciji. Postoji li kavitacija u sistemu za pumpanje i cijevi? Ako da, da li je to uzrokovano usisnim pritiskom pumpe ili tlakom ispusne pumpe tokom rada pumpe? Rad ventila će uzrokovati promjenu brzine u sistemu cjevovoda. Prilikom rada ventila, gornji tlak će se povećati, nizvodni tlak će se smanjiti, au nekim slučajevima će doći do kavitacije. Jednostavno rješenje za fluktuacije tlaka može biti usporavanje radnog vremena pri zatvaranju ventila. Da li korisnik pokušava održati konstantan protok ili pritisak? Vrijeme komunikacije između vozača i transmitera tlaka može uzrokovati pretragu sistema. Za svaku akciju, postojaće reakcija, pa pokušajte da razumete prelazne pojave pritiska kroz brzinu talasa. Kada pumpa ubrza, pritisak će porasti, ali talas visokog pritiska će se reflektovati nazad kao talas negativnog pritiska. Koristite visokofrekventno praćenje pritiska za podešavanje upravljačkih pogona motora i kontrolnih ventila. Slika 3 prikazuje nestabilan pritisak koji generiše frekventni pretvarač (VFD). Pritisak pražnjenja je fluktuirao između 204 psi i 60 psi, a događaj fluktuacije pritiska s742 dogodio se unutar 1 sata i 19 minuta. Oscilacija kontrolnog ventila: Val udarnog pritiska prolazi kroz kontrolni ventil prije nego što reagira na udarni val. Kontrola protoka, kontrola povratnog pritiska i ventil za smanjenje pritiska imaju vreme odziva. Da bi se obezbedila i primila energija, ugrađeni su kontejneri za pulsiranje i prenapone koji amortizuju udarne talase. Prilikom određivanja veličine prigušivača pulsiranja i prenaponskog spremnika, važno je razumjeti stabilno stanje i minimalne i maksimalne valove pritiska. Punjenje gasa i zapremina gasa moraju biti dovoljni da se nose sa promenama energije. Proračuni nivoa plina i tekućine koriste se za potvrđivanje prigušivača pulsiranja i puferskih posuda s multivarijabilnim konstantama od 1 u stacionarnom stanju i 1,2 za vrijeme prolaznih događaja pritiska. Aktivni ventili (otvaranje/zatvaranje) i nepovratni ventili (zatvaranje) su standardne promjene brzine koje uzrokuju fokus. Kada je pumpa isključena, tampon rezervoar instaliran nizvodno od nepovratnog ventila će obezbediti energiju za brzinu naduvavanja. Ako pumpa krene izvan krivulje, potrebno je stvoriti protupritisak. Ako korisnik naiđe na fluktuacije tlaka iz ventila za kontrolu protutlaka, sistem će možda morati instalirati prigušivač pulsiranja uzvodno. Ako se ventil zatvori prebrzo, uvjerite se da zapremina plina posude za regulaciju tlaka može prihvatiti dovoljno energije. Veličinu nepovratnog ventila treba odrediti prema brzini protoka, pritisku i dužini cijevi pumpe kako bi se osiguralo ispravno vrijeme zatvaranja. Nekoliko pumpnih jedinica ima nepovratne ventile koji su preveliki, djelomično otvoreni i osciliraju u struji protoka, što može uzrokovati pretjerane vibracije. Dešifrovanje događaja nadpritiska u velikim mrežama procesnih cevovoda zahteva više tačaka praćenja. Ovo će pomoći da se odredi izvor talasa pritiska. Val negativnog pritiska koji se stvara ispod pritiska pare može biti izazovan. Dvofazni tok ubrzanja i kolapsa tlaka plina može se snimiti kroz praćenje prolaznog tlaka. Upotreba forenzičkog inženjeringa za otkrivanje osnovnog uzroka fluktuacija tlaka počinje s prolaznim praćenjem tlaka.