کاربردهای فرآیند شیمیایی: راهنمای مسائل فشار حالت پایدار و گذرا

هنگامی که 10٪ از حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) فراتر رود، کاربر ممکن است دیسک پارگی یا شیر فشار را باز کند. اگر کاربر در نزدیکی MAWP کار می کند، لطفاً در نظر داشته باشید که به دلیل تغییرات در اینورتر پمپ، شرایط جریان ناپایدار و انبساط حرارتی شیر کنترل، فشار سرج، فشار شروع پمپ، فشار بسته شدن شیر کنترل پمپ و نوسانات فشار ممکن است رخ دهد. اولین قدم شناسایی فشار اوج در طول رویدادی است که به MAWP رسیده است. اگر کاربر از MAWP فراتر رفت، فشار سیستم را 200 بار در ثانیه کنترل کنید (بسیاری از پمپ ها و سیستم های لوله کشی یک بار در ثانیه نظارت می کنند). سنسور فشار فرآیند استاندارد، فشارهای گذرا را که 4000 فوت در ثانیه از سیستم لوله‌کشی عبور می‌کنند، ثبت نمی‌کند. هنگام نظارت بر فشار با نرخ 200 بار در ثانیه برای ثبت فشارهای گذرا، سیستمی را در نظر بگیرید که میانگین در حال اجرا را در حالت ثابت ثبت می کند تا قابلیت مدیریت فایل داده را حفظ کند. اگر نوسان فشار کم باشد، سیستم به طور متوسط ​​10 نقطه داده در ثانیه ثبت می کند. فشار از کجا باید کنترل شود؟ راه اندازی بالادست پمپ، بالادست و پایین دست شیر ​​چک و بالادست و پایین دست شیر ​​کنترل. برای بررسی سرعت موج و شروع موج فشار، یک سیستم پایش فشار را در نقطه معینی در پایین دست نصب کنید. شکل 1 موج شروع فشار تخلیه پمپ را نشان می دهد. سیستم لوله کشی 300 پوند (پوند) موسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI) طراحی شده است، حداکثر فشار مجاز 740 پوند بر اینچ مربع (psi) است، و فشار شروع به کار پمپ از 800 psi بیشتر است. شکل 2 جریان معکوس را از طریق شیر چک نشان می دهد. پمپ در حالت ثابت با فشار 70 psi کار می کند. هنگامی که پمپ خاموش می شود، تغییر در سرعت یک موج منفی ایجاد می کند که سپس به موج مثبت منعکس می شود. هنگامی که موج مثبت به دیسک شیر چک برخورد می کند، شیر بازرسی همچنان باز است و باعث برگشت جریان می شود. هنگامی که شیر چک بسته می شود، فشار بالادست دیگری و سپس یک موج فشار منفی وجود دارد. فشار در سیستم لوله کشی به -10 پوند در هر اینچ مربع (psig) کاهش می یابد. اکنون که گذرهای فشار ثبت شده اند، گام بعدی مدل سازی سیستم های پمپاژ و لوله کشی برای شبیه سازی تغییرات سرعت است که باعث ایجاد فشارهای مخرب می شود. نرم افزار مدل سازی سرج به کاربران اجازه می دهد منحنی پمپ ورودی، اندازه لوله، ارتفاع، قطر لوله و مواد لوله را وارد کنند. چه اجزای لوله کشی دیگری می توانند تغییرات سرعت را در سیستم ایجاد کنند؟ نرم‌افزار مدل‌سازی سرج مجموعه‌ای از ویژگی‌های سوپاپ را ارائه می‌کند که می‌توان آن‌ها را شبیه‌سازی کرد. نرم افزار مدل سازی گذرا کامپیوتری به کاربران اجازه می دهد تا جریان تک فاز را مدل کنند. امکان جریان دو فازی را در نظر بگیرید که با پایش فشار گذرا در برنامه قابل شناسایی است. آیا در سیستم پمپاژ و لوله کشی کاویتاسیون وجود دارد؟ اگر بله، آیا این ناشی از فشار مکش پمپ یا فشار تخلیه پمپ در طول سفر پمپ است؟ عملکرد شیر باعث تغییر سرعت در سیستم لوله کشی می شود. هنگام کار با شیر، فشار بالادست افزایش می یابد، فشار پایین دست کاهش می یابد و در برخی موارد کاویتاسیون رخ می دهد. یک راه حل ساده برای نوسانات فشار ممکن است کاهش زمان کار هنگام بستن شیر باشد. آیا کاربر سعی می کند دبی یا فشار را ثابت نگه دارد؟ زمان ارتباط بین راننده و فرستنده فشار ممکن است باعث جستجوی سیستم شود. برای هر عمل، یک واکنش وجود خواهد داشت، بنابراین سعی کنید گذرای فشار را از طریق سرعت موج درک کنید. هنگامی که پمپ شتاب می گیرد، فشار افزایش می یابد، اما موج فشار بالا به عنوان یک موج فشار منفی منعکس می شود. از نظارت بر فشار فرکانس بالا برای تنظیم درایوهای کنترل موتور و شیرهای کنترل استفاده کنید. شکل 3 فشار ناپایدار تولید شده توسط یک درایو فرکانس متغیر (VFD) را نشان می دهد. فشار تخلیه بین 204 psi و 60 psi در نوسان بود و رویداد نوسان فشار s742 در 1 ساعت و 19 دقیقه رخ داد. نوسان شیر کنترل: موج فشار ضربه قبل از پاسخ به موج ضربه از شیر کنترل عبور می کند. کنترل جریان، کنترل فشار برگشتی و شیر کاهش فشار همگی دارای زمان پاسخگویی هستند. به منظور تامین و دریافت انرژی، کانتینرهای ضربانی و موجی برای بافر امواج ضربه ای تعبیه شده است. هنگام تعیین اندازه دمپر ضربان و مخزن سرج، درک حالت پایدار و حداقل و حداکثر امواج فشار مهم است. بار گاز و حجم گاز باید برای مقابله با تغییرات انرژی کافی باشد. محاسبات سطح گاز و مایع برای تأیید دمپرهای ضربان و مخازن بافر با ثابت های چند متغیره 1 در حالت پایدار و 1.2 در طول رویدادهای فشار گذرا استفاده می شود. شیرهای فعال (باز/بستن) و شیرهای چک (بستن) تغییرات استاندارد در سرعت هستند که باعث فوکوس می شوند. هنگامی که پمپ خاموش می شود، یک مخزن بافر نصب شده در پایین دست سوپاپ، انرژی را برای سرعت باد فراهم می کند. اگر پمپ از منحنی خارج شود، باید فشار برگشتی ایجاد شود. اگر کاربر با نوسانات فشار از شیر کنترل فشار برگشتی مواجه شود، ممکن است سیستم نیاز به نصب یک دمپر ضربان در بالادست داشته باشد. اگر شیر خیلی سریع بسته می شود، مطمئن شوید که حجم گاز مخزن تنظیم فشار می تواند انرژی کافی را بپذیرد. اندازه شیر چک باید با توجه به سرعت جریان، فشار و طول لوله پمپ تعیین شود تا از زمان بسته شدن صحیح اطمینان حاصل شود. چندین واحد پمپ دارای سوپاپ های برگشتی هستند که بزرگتر هستند، تا حدی باز هستند و در جریان جریان نوسان می کنند که می تواند باعث لرزش بیش از حد شود. رمزگشایی رویدادهای فشار بیش از حد در شبکه‌های خط لوله فرآیند بزرگ به چندین نقطه نظارت نیاز دارد. این به تعیین منبع موج فشار کمک می کند. موج فشار منفی ایجاد شده در زیر فشار بخار می تواند چالش برانگیز باشد. جریان دو فازی شتاب و فروپاشی فشار گاز را می توان از طریق نظارت بر فشار گذرا ثبت کرد. استفاده از مهندسی پزشکی قانونی برای کشف علت اصلی نوسانات فشار با پایش فشار گذرا آغاز می شود.