Két, 30 lóerős (LE) névleges teljesítményű propán ürítőszivattyú folyamatosan nagy áramlási sebességgel működik, amely meghaladja a tervezett 110 gallon/perc (gpm) névleges teljesítményt. Normál ürítés közben a szivattyú 190 gpm-en működik, ami a szivattyú görbéjén kívül.A szivattyú a 160%-os legjobb hatékonysági ponton (BEP) működik, ami elfogadhatatlan.Az üzemelőzmények alapján egy szivattyú hetente kétszer üzemel, átlagos futási idővel egy futásonként.Ezenkívül a A szivattyú hat év működés után nagyjavításon esett át.A nagyjavítások közötti hozzávetőleges üzemidő körülbelül 1 hónap, ami nagyon rövid idő.Ezek a szivattyúk alacsony megbízhatóságúak, különösen azért, mert a folyamatfolyadék tisztának tekinthető, lebegő szilárd anyagok nélkül.Propán A kiürítő szivattyúk fontosak a biztonságos propánszint fenntartása érdekében a megbízható földgáz-folyadék (NGL) működéshez. A fejlesztések és a szivattyúvédelmi intézkedések alkalmazásával elkerülhetők a károk.
A nagy térfogatáramú működés okának meghatározásához újra kell számítani a csőrendszer súrlódási veszteségeit annak megállapítására, hogy a szivattyú túltervezett-e.Ezért minden vonatkozó izometrikus rajzra szükség van.A csővezeték- és műszerdiagramok (P&ID-k) áttekintésével a szükséges csővezetéki izometriákat sikerült meghatározni. a súrlódási veszteségek kiszámításának elősegítése érdekében.A szivattyú teljes szívóvezeték izometrikus nézete biztosított.Néhány nyomóvezeték izometrikus képe hiányzik.Ezért a szivattyú nyomóvezetékének súrlódásának konzervatív közelítését határoztuk meg a szivattyú jelenlegi működési paraméterei alapján.Ezért a A B egység szívóvezetékét a számítás során figyelembe veszik, ahogy az 1. ábrán zölden látható.
A nyomócsövek egyenértékű súrlódási hosszának meghatározásához a szivattyú tényleges működési paramétereit használtuk (2. ábra). Mivel a teherautó és a céltartály is rendelkezik nyomáskiegyenlítő vezetékekkel, ez azt jelenti, hogy a szivattyú egyetlen feladata két részre osztható. .Az első feladat a folyadék felemelése a teherautó szintjéről a tartály szintjére, míg a második feladat a kettőt összekötő csövek súrlódásának leküzdése.
Az első lépés az egyenértékű súrlódó cső hosszának meghatározása, hogy a kapott adatokból kiszámítsa a teljes magasságot (ƤHtotal).
Mivel a teljes emelőmagasság a súrlódási fej és az emelési magasság összege, a súrlódási magasság a 3. egyenlettel határozható meg.
ahol a Hfr a teljes rendszer (azaz szívó- és nyomóvezetékek) súrlódási magassága (súrlódási veszteségek).
Az 1. ábrát tekintve a B egység szívóvezetékére számított súrlódási veszteségek a 4. ábrán (190 gpm) és az 5. ábrán (110 gpm) láthatók.
A számítás során figyelembe kell venni a szűrő súrlódását. A háló nélküli szűrő normál értéke ebben az esetben 1 font per négyzethüvelyk (psi), ami 3 lábnak felel meg. Vegye figyelembe a tömlő súrlódási veszteségét is, ami körülbelül 3 láb.
Összefoglalva, a szívóvezeték súrlódási veszteségei 190 gpm-nél és a szivattyú névleges térfogatáramánál (110 gpm) a 4. és 5. egyenletben találhatók.
Összefoglalva, a nyomóvezeték súrlódási veszteségei úgy határozhatók meg, hogy a rendszer teljes súrlódását Hfr kivonjuk a szívóvezeték súrlódásából, a 6. egyenlet szerint.
Mivel a nyomóvezeték súrlódási veszteségét a rendszer kiszámítja, a nyomóvezeték egyenértékű súrlódási hosszát az ismert csőátmérő és a csőben lévő áramlási sebesség alapján közelíthetjük meg. Ha bármely csősúrlódási szoftverben ezt a két bemenetet használjuk, a súrlódás 100 lábon A 4 hüvelykes cső 190 gpm-nél a számítások szerint 7,2 láb. Ezért a nyomóvezeték egyenértékű súrlódási hosszát a 7. egyenlet szerint lehet kiszámítani.
A fenti nyomócső ekvivalens hosszának felhasználásával a nyomócső súrlódása bármilyen áramlási sebességnél bármilyen csőfrakciós szoftverrel kiszámítható.
Mivel a szállító által biztosított szivattyú gyári teljesítménye nem érte el a 190 gpm áramlást, extrapolációt végeztünk a szivattyú teljesítményének meghatározására meglévő nagy áramlású üzemmódban. A pontos görbe meghatározásához az eredeti gyártási teljesítménygörbét fel kell rajzolni, és a felhasználási móddal kell megkapni. a LINEST egyenletet az Excelben.A szivattyúmagasság-görbét ábrázoló egyenlet harmadrendű polinommal közelíthető.A 8. egyenlet a gyári teszteléshez legmegfelelőbb polinomot mutatja.
A 7. ábra a gyártási görbét (zöld) és az ellenállási görbét (piros) mutatja a terep aktuális körülményeihez teljesen nyitott légtelenítő szelep mellett. Ne feledje, hogy a szivattyúnak négy fokozata van.
Ezenkívül a kék vonal a rendszergörbét mutatja, feltételezve, hogy a nyomóelzáró szelep részben zárva van. A hozzávetőleges nyomáskülönbség a szelepen 234 láb. A meglévő szelepeknél ez nagy nyomáskülönbség, és nem felel meg a követelményeknek.
A 8. ábra az ideális helyzetet mutatja, amikor a szivattyút négyről két járókerékre (világoszöld) csökkentik.
Ezenkívül a kék vonal a rendszergörbét mutatja, amikor a szivattyú le van állítva, és a nyomószelep részlegesen zárva van. A hozzávetőleges nyomáskülönbség a szelepen 85 láb. Az eredeti számítást lásd a 9. ábrán.
A folyamattervezés vizsgálata során kiderült, hogy a szükséges differenciálmagasság túlbecsült a helytelen tervezés miatt, mivel hiányzik a gáz/gőz egyensúlyi vezeték a targonca teteje és az edény teteje között. A folyamatadatok szerint a propán gőznyomása változó télről nyárra jelentősen.Tehát úgy tűnik, hogy az eredeti kialakítás a teherautó legalacsonyabb gőznyomását (télen) és a tartályban lévő legmagasabb gőznyomást (nyáron) szem előtt tartva készült, ami helytelen.Mivel a kettő mindig a egy kiegyensúlyozott vonal, a gőznyomás változása jelentéktelen lesz, és nem szabad figyelembe venni a szivattyú fejkülönbség-méretezésénél.
Javasoljuk, hogy a szivattyút négyről két járókerékre csökkentse, és a nyomószelepet körülbelül 85 lábbal fojtsa meg. Határozza meg, hogy a szelepet addig kell fojtani, amíg az áramlás el nem éri a 110 gpm-et. Azt is meg kell állapítani, hogy a szelepet folyamatos fojtásra tervezték, hogy biztosítsa nincs belső sérülés.Ha a szelep belső bevonatát nem ilyen helyzetekre tervezték, a gyárnak további lépéseket kell megfontolnia.A leállításhoz az első járókeréknek meg kell maradnia.
Wesam Khalaf Allah nyolc éves tapasztalattal rendelkezik a Saudi Aramconál. Szivattyúkra és mechanikus tömítésekre specializálódott, és megbízhatósági mérnökként részt vett a Shaybah NGL üzembe helyezésében és beindításában.
Amer Al-Dhafiri mérnöki szakember, aki több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik a Saudi Aramco szivattyúi és mechanikus tömítései terén. További információért látogasson el az aramco.com oldalra.
Feladás időpontja: 2022.02.21
