Aplicații ale proceselor chimice: un ghid pentru problemele legate de presiunea staționară și tranzitorie

Când se depășește 10% din presiunea maximă de lucru admisibilă (MAWP), utilizatorul poate deschide discul de rupere sau supapa de limitare a presiunii. Dacă utilizatorul rulează în apropierea MAWP, vă rugăm să luați în considerare că, din cauza schimbărilor în invertorul pompei, pot apărea condiții instabile de debit și dilatare termică a supapei de control, presiunea de supratensiune, presiunea de pornire a pompei, presiunea de închidere a supapei de control a pompei și fluctuațiile de presiune. Primul pas este identificarea presiunii de vârf în timpul evenimentului care a ajuns la MAWP. Dacă utilizatorul depășește MAWP, monitorizați presiunea sistemului de 200 de ori pe secundă (multe pompe și sisteme de conducte monitorizează o dată pe secundă). Senzorul standard de presiune a procesului nu va înregistra tranzitorii de presiune care trec cu 4.000 de picioare pe secundă prin sistemul de conducte. Când monitorizați presiunea la o rată de 200 de ori pe secundă pentru a înregistra tranzitorii de presiune, luați în considerare un sistem care înregistrează media de funcționare într-o stare constantă pentru a menține gestionabilitatea fișierului de date. Dacă fluctuația presiunii este mică, sistemul va înregistra o medie de funcționare de 10 puncte de date pe secundă. Unde trebuie monitorizată presiunea? Porniți în amonte de pompă, în amonte și în aval de supapa de reținere și în amonte și în aval de supapa de control. Instalați un sistem de monitorizare a presiunii la un anumit punct în aval pentru a verifica viteza undei și începutul undei de presiune. Figura 1 arată creșterea de pornire a presiunii de refulare a pompei. Sistemul de conducte este proiectat pentru a avea 300 de lire sterline (lbs) Institutul American de Standarde Naționale (ANSI), presiunea maximă admisă este de 740 de lire sterline pe inch pătrat (psi), iar presiunea de supratensiune de pornire a pompei depășește 800 psi. Figura 2 prezintă fluxul invers prin supapa de reținere. Pompa funcționează în regim stabil la o presiune de 70 psi. Când pompa este oprită, schimbarea vitezei va produce o undă negativă, care este apoi reflectată înapoi în unda pozitivă. Când unda pozitivă lovește discul supapei de reținere, supapa de reținere este încă deschisă, determinând inversarea fluxului. Când supapa de reținere este închisă, există o altă presiune în amonte și apoi o undă de presiune negativă. Presiunea din sistemul de conducte scade la -10 livre pe metru pătrat (psig). Acum că au fost înregistrate tranzitorii de presiune, următorul pas este modelarea sistemelor de pompare și conducte pentru a simula schimbările de viteză care produc presiuni distructive. Software-ul de modelare a supratensiunii permite utilizatorilor să introducă curba pompei, dimensiunea țevii, cota, diametrul țevii și materialul țevii. Ce alte componente ale conductelor pot produce modificări de viteză în sistem? Software-ul de modelare a supratensiunii oferă o serie de caracteristici ale supapelor care pot fi simulate. Software-ul computerizat de modelare tranzitorie permite utilizatorilor să modeleze fluxul monofazat. Luați în considerare posibilitatea unui flux în două faze care poate fi identificat prin monitorizarea presiunii tranzitorii în aplicație. Există cavitație în sistemul de pompare și conducte? Dacă da, este cauzată de presiunea de aspirație a pompei sau de presiunea de refulare a pompei în timpul deplasării pompei? Funcționarea supapei va determina schimbarea vitezei în sistemul de conducte. La acţionarea supapei, presiunea din amonte va creşte, presiunea din aval va scădea, iar în unele cazuri va apărea cavitaţia. O soluție simplă la fluctuațiile de presiune ar putea fi încetinirea timpului de funcționare la închiderea supapei. Utilizatorul încearcă să mențină un debit sau o presiune constantă? Timpul de comunicare dintre șofer și transmițătorul de presiune poate determina căutarea sistemului. Pentru fiecare acțiune, va exista o reacție, așa că încercați să înțelegeți tranzitorii de presiune prin viteza undei. Când pompa accelerează, presiunea va crește, dar unda de înaltă presiune va fi reflectată înapoi ca undă de presiune negativă. Utilizați monitorizarea presiunii de înaltă frecvență pentru a regla dispozitivele de comandă ale motorului și supapele de control. Figura 3 prezintă presiunea instabilă generată de un variator de frecvență (VFD). Presiunea de refulare a fluctuat între 204 psi și 60 psi, iar evenimentul de fluctuație a presiunii s742 a avut loc în decurs de 1 oră și 19 minute. Oscilația supapei de control: Unda de presiune de șoc trece prin supapa de control înainte de a răspunde la unda de șoc. Controlul debitului, controlul contrapresiunii și supapa de reducere a presiunii au timp de răspuns. Pentru a furniza și a primi energie, sunt instalate containere de pulsații și de supratensiune pentru a tampona undele de șoc. Când se determină dimensiunea amortizorului de pulsații și a rezervorului de supratensiune, este important să se înțeleagă starea de echilibru și undele de presiune minime și maxime. Sarcina de gaz și volumul de gaz trebuie să fie suficiente pentru a face față schimbărilor de energie. Calculele nivelului de gaz și lichid sunt utilizate pentru a confirma amortizoarele de pulsații și vasele tampon cu constante multivariabile de 1 la starea de echilibru și 1,2 în timpul evenimentelor de presiune tranzitorie. Supapele active (deschis/închis) și supapele de reținere (închise) sunt modificări standard ale vitezei care provoacă focalizarea. Când pompa este oprită, un rezervor tampon instalat în aval de supapa de reținere va furniza energie pentru viteza de umflare. Dacă pompa iese din curbă, trebuie generată contrapresiune. Dacă utilizatorul întâmpină fluctuații de presiune de la supapa de control a contrapresiunii, este posibil ca sistemul să fie nevoie să instaleze un amortizor de pulsații în amonte. Dacă supapa se închide prea repede, asigurați-vă că volumul de gaz al vasului de reglare a presiunii poate accepta suficientă energie. Mărimea supapei de reținere trebuie determinată în funcție de debitul, presiunea și lungimea conductei pompei pentru a asigura timpul corect de închidere. Mai multe unități de pompare au supape de reținere care sunt supradimensionate, parțial deschise și oscilează în fluxul de curgere, ceea ce poate provoca vibrații excesive. Descifrarea evenimentelor de suprapresiune în rețelele mari de conducte de proces necesită mai multe puncte de monitorizare. Acest lucru va ajuta la determinarea sursei undei de presiune. Valul de presiune negativă generat sub presiunea vaporilor poate fi provocator. Fluxul în două faze de accelerare și colaps al presiunii gazului poate fi înregistrat prin monitorizarea presiunii tranzitorii. Utilizarea ingineriei criminalistice pentru a descoperi cauza principală a fluctuațiilor de presiune începe cu monitorizarea presiunii tranzitorii.