Aplikasi proses kimia: panduan kepada isu tekanan keadaan mantap dan sementara

Apabila 10% daripada tekanan kerja maksimum yang dibenarkan (MAWP) melebihi, pengguna boleh membuka cakera pecah atau injap pelepas tekanan. Jika pengguna menjalankan berhampiran MAWP, sila pertimbangkan bahawa disebabkan oleh perubahan dalam penyongsang pam, keadaan aliran yang tidak stabil dan pengembangan haba injap kawalan, tekanan lonjakan, tekanan permulaan pam, tekanan penutupan injap kawalan pam dan turun naik tekanan mungkin berlaku. Langkah pertama ialah mengenal pasti tekanan puncak semasa acara mencapai MAWP. Jika pengguna melebihi MAWP, pantau tekanan sistem 200 kali sesaat (banyak pam dan sistem paip memantau sekali sesaat). Sensor tekanan proses standard tidak akan merekodkan transien tekanan yang melepasi 4,000 kaki sesaat melalui sistem paip. Apabila memantau tekanan pada kadar 200 kali sesaat untuk merekodkan transien tekanan, pertimbangkan sistem yang merekodkan purata larian dalam keadaan mantap untuk mengekalkan kebolehurusan fail data. Jika turun naik tekanan adalah kecil, sistem akan merekodkan purata larian sebanyak 10 titik data sesaat. Di manakah tekanan perlu dipantau? Mulakan hulu pam, hulu dan hilir injap sehala, dan hulu dan hilir injap kawalan. Pasang sistem pemantauan tekanan pada titik tertentu di hilir untuk mengesahkan kelajuan gelombang dan permulaan gelombang tekanan. Rajah 1 menunjukkan lonjakan mula tekanan pelepasan pam. Sistem paip direka bentuk untuk menjadi 300 paun (lbs) Institut Piawaian Kebangsaan Amerika (ANSI), tekanan maksimum yang dibenarkan ialah 740 paun setiap inci persegi (psi), dan tekanan lonjakan permulaan pam melebihi 800 psi. Rajah 2 menunjukkan aliran songsang melalui injap sehala. Pam beroperasi dalam keadaan mantap pada tekanan 70 psi. Apabila pam dimatikan, perubahan kelajuan akan menghasilkan gelombang negatif, yang kemudiannya dipantulkan kembali ke gelombang positif. Apabila gelombang positif mengenai cakera injap sehala, injap sehala masih terbuka, menyebabkan aliran terbalik. Apabila injap sehala ditutup, terdapat satu lagi tekanan huluan dan kemudian gelombang tekanan negatif. Tekanan dalam sistem perpaipan turun kepada -10 paun per tolok inci persegi (psig). Sekarang bahawa transien tekanan telah direkodkan, langkah seterusnya adalah untuk memodelkan sistem pam dan paip untuk mensimulasikan perubahan kelajuan yang menghasilkan tekanan yang merosakkan. Perisian pemodelan lonjakan membolehkan pengguna memasukkan lengkung pam, saiz paip, ketinggian, diameter paip dan bahan paip. Apakah komponen paip lain yang boleh menghasilkan perubahan kelajuan dalam sistem? Perisian pemodelan lonjakan menyediakan satu siri ciri injap yang boleh disimulasikan. Perisian pemodelan sementara komputer membolehkan pengguna memodelkan aliran satu fasa. Pertimbangkan kemungkinan aliran dua fasa yang boleh dikenal pasti melalui pemantauan tekanan sementara dalam aplikasi. Adakah terdapat peronggaan dalam sistem pengepaman dan perpaipan? Jika ya, adakah ia disebabkan oleh tekanan sedutan pam atau tekanan nyahcas pam semasa perjalanan pam? Operasi injap akan menyebabkan halaju dalam sistem perpaipan berubah. Apabila mengendalikan injap, tekanan hulu akan meningkat, tekanan hiliran akan berkurangan, dan dalam beberapa kes peronggaan akan berlaku. Penyelesaian mudah untuk turun naik tekanan mungkin melambatkan masa operasi apabila menutup injap. Adakah pengguna cuba mengekalkan kadar aliran atau tekanan yang tetap? Masa komunikasi antara pemandu dan pemancar tekanan boleh menyebabkan sistem mencari. Untuk setiap tindakan, akan ada tindak balas, jadi cuba fahami transien tekanan melalui kelajuan gelombang. Apabila pam memecut, tekanan akan meningkat, tetapi gelombang tekanan tinggi akan dipantulkan kembali sebagai gelombang tekanan negatif. Gunakan pemantauan tekanan frekuensi tinggi untuk melaraskan pemacu kawalan motor dan injap kawalan. Rajah 3 menunjukkan tekanan tidak stabil yang dihasilkan oleh pemacu frekuensi berubah-ubah (VFD). Tekanan nyahcas berubah-ubah antara 204 psi dan 60 psi, dan peristiwa turun naik tekanan s742 berlaku dalam masa 1 jam dan 19 minit. Ayunan injap kawalan: Gelombang tekanan hentakan melalui injap kawalan sebelum bertindak balas kepada gelombang kejutan. Kawalan aliran, kawalan tekanan belakang dan injap pengurang tekanan semuanya mempunyai masa tindak balas. Untuk menyediakan dan menerima tenaga, bekas denyutan dan lonjakan dipasang untuk menampan gelombang kejutan. Apabila menentukan saiz peredam denyutan dan tangki lonjakan, adalah penting untuk memahami keadaan mantap dan gelombang tekanan minimum dan maksimum. Caj gas dan isipadu gas mestilah mencukupi untuk menghadapi perubahan tenaga. Pengiraan paras gas dan cecair digunakan untuk mengesahkan peredam denyutan dan bekas penampan dengan pemalar berbilang pembolehubah 1 pada keadaan mantap dan 1.2 semasa peristiwa tekanan sementara. Injap aktif (buka/tutup) dan injap sehala (tutup) adalah perubahan standard dalam kelajuan yang menyebabkan fokus. Apabila pam dimatikan, tangki penampan yang dipasang di hilir injap sehala akan memberikan tenaga untuk kelajuan inflasi. Jika pam lari dari lengkung, tekanan belakang perlu dijana. Jika pengguna menghadapi turun naik tekanan daripada injap kawalan tekanan belakang, sistem mungkin perlu memasang peredam denyutan di hulu. Jika injap ditutup terlalu cepat, pastikan isipadu gas bekas pengatur tekanan boleh menerima tenaga yang mencukupi. Saiz injap sehala hendaklah ditentukan mengikut kadar aliran, tekanan dan panjang paip pam untuk memastikan masa tutup yang betul. Beberapa unit pam mempunyai injap sehala yang bersaiz besar, separa terbuka dan berayun dalam aliran aliran, yang boleh menyebabkan getaran yang berlebihan. Mentafsir peristiwa tekanan lampau dalam rangkaian saluran paip proses yang besar memerlukan berbilang titik pemantauan. Ini akan membantu menentukan sumber gelombang tekanan. Gelombang tekanan negatif yang dihasilkan di bawah tekanan wap boleh mencabar. Aliran dua fasa pecutan dan keruntuhan tekanan gas boleh direkodkan melalui pemantauan tekanan sementara. Penggunaan kejuruteraan forensik untuk mencari punca turun naik tekanan bermula dengan pemantauan tekanan sementara.