ప్రొపేన్ అన్‌లోడ్ పంపులతో పనితీరు సమస్యలను పరిష్కరించడం

30 హార్స్‌పవర్ (hp)తో రేట్ చేయబడిన రెండు డ్రైవ్-రేటెడ్ ప్రొపేన్ అన్‌లోడింగ్ పంపులు నిమిషానికి 110 గ్యాలన్ల (gpm) డిజైన్ రేటెడ్ కెపాసిటీ కంటే అధిక ప్రవాహ రేట్ల వద్ద స్థిరంగా పనిచేస్తాయి. సాధారణ అన్‌లోడ్ సమయంలో, పంప్ 190 gpm వద్ద నడుస్తుంది, అంటే పంప్ వక్రరేఖ వెలుపల. పంప్ 160% బెస్ట్ ఎఫిషియెన్సీ పాయింట్ (BEP) వద్ద పనిచేస్తోంది, ఇది ఆమోదయోగ్యం కాదు. ఆపరేటింగ్ చరిత్ర ఆధారంగా, ఒక పంప్ వారానికి రెండుసార్లు నడుస్తుంది, ఒక్కో పరుగుకు సగటున ఒక గంట సమయం ఉంటుంది. అదనంగా, ఆరు సంవత్సరాల ఆపరేషన్ తర్వాత పంపు ఒక పెద్ద సమగ్ర పరిశీలనకు గురైంది. ప్రధాన మరమ్మతుల మధ్య సుమారు రన్‌టైమ్ సుమారు 1 నెల, ఇది చాలా తక్కువ. ఈ పంపులు తక్కువ విశ్వసనీయతను కలిగి ఉంటాయి, ప్రత్యేకించి ప్రక్రియ ద్రవం సస్పెండ్ చేయబడిన ఘనపదార్థాలు లేకుండా శుభ్రంగా పరిగణించబడుతుంది.ప్రొపేన్ విశ్వసనీయ సహజ వాయువు ద్రవాల (NGL) ఆపరేషన్ కోసం సురక్షితమైన ప్రొపేన్ స్థాయిలను నిర్వహించడానికి అన్‌లోడ్ పంపులు ముఖ్యమైనవి. మెరుగుదలలు మరియు పంపు రక్షణ ఉపశమనాలను వర్తింపజేయడం వలన నష్టం జరగదు.
అధిక ప్రవాహ ఆపరేషన్ యొక్క కారణాన్ని గుర్తించడానికి, పంప్ ఎక్కువగా డిజైన్ చేయబడిందో లేదో నిర్ధారించడానికి పైపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క ఘర్షణ నష్టాలను తిరిగి లెక్కించండి. అందువల్ల, అన్ని సంబంధిత ఐసోమెట్రిక్ డ్రాయింగ్‌లు అవసరం. పైపింగ్ మరియు ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ రేఖాచిత్రాలను (P&IDలు) సమీక్షించడం ద్వారా, అవసరమైన పైపింగ్ ఐసోమెట్రిక్‌లు ఘర్షణ నష్టాలను లెక్కించడంలో సహాయం చేయడానికి నిర్ణయించబడింది. పంపు యొక్క పూర్తి చూషణ రేఖ ఐసోమెట్రిక్ వీక్షణ అందించబడింది. కొన్ని డిచ్ఛార్జ్ లైన్ల యొక్క ఐసోమెట్రిక్ వీక్షణలు లేవు. అందువల్ల, పంప్ డిశ్చార్జ్ లైన్ ఘర్షణ యొక్క సాంప్రదాయిక ఉజ్జాయింపు ప్రస్తుత పంప్ ఆపరేటింగ్ పారామితుల ఆధారంగా నిర్ణయించబడింది. అందువల్ల, మూర్తి 1లో ఆకుపచ్చ రంగులో చూపిన విధంగా యూనిట్ B చూషణ రేఖ గణనలో పరిగణించబడుతుంది.
ఉత్సర్గ పైపింగ్ యొక్క సమానమైన పైపింగ్ ఘర్షణ పొడవును నిర్ణయించడానికి, అసలు పంప్ ఆపరేటింగ్ పారామితులు ఉపయోగించబడ్డాయి (మూర్తి 2). ట్రక్ మరియు గమ్యస్థాన నౌక రెండూ ఒత్తిడి సమీకరణ రేఖలను కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, పంప్ యొక్క ఏకైక పనిని రెండుగా విభజించవచ్చు. .మొదటి పని ట్రక్కు స్థాయి నుండి కంటైనర్ స్థాయికి ద్రవాన్ని ఎత్తడం, రెండవ పని రెండింటిని అనుసంధానించే పైపులలో ఘర్షణను అధిగమించడం.
అందుకున్న డేటా నుండి మొత్తం తల (ƤHtotal)ని లెక్కించడానికి సమానమైన ఘర్షణ ట్యూబ్ పొడవును నిర్ణయించడం మొదటి దశ.
మొత్తం తల రాపిడి తల మరియు ఎలివేషన్ హెడ్ యొక్క మొత్తం కాబట్టి, ఘర్షణ తల సమీకరణం 3 ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
ఇక్కడ Hfr అనేది మొత్తం వ్యవస్థ (అంటే చూషణ మరియు ఉత్సర్గ పంక్తులు) యొక్క ఘర్షణ తల (ఘర్షణ నష్టాలు)గా పరిగణించబడుతుంది.
మూర్తి 1ని చూడటం ద్వారా, యూనిట్ B యొక్క చూషణ రేఖకు గణించబడిన ఘర్షణ నష్టాలు మూర్తి 4 (190 gpm) మరియు మూర్తి 5 (110 gpm)లో చూపబడ్డాయి.
గణనలో ఫిల్టర్ ఘర్షణను పరిగణించాలి. ఈ సందర్భంలో మెష్ లేని ఫిల్టర్‌కు సాధారణం చదరపు అంగుళానికి 1 పౌండ్ (psi), ఇది 3 అడుగుల (అడుగు)కి సమానం. అలాగే, గొట్టం యొక్క ఘర్షణ నష్టాన్ని పరిగణించండి, ఇది సుమారు 3 అడుగులు.
సారాంశంలో, 190 gpm వద్ద చూషణ రేఖ రాపిడి నష్టాలు మరియు పంప్ రేటెడ్ ప్రవాహం (110 gpm) సమీకరణాలు 4 మరియు 5లో ఉన్నాయి.
సారాంశంలో, సమీకరణం 6లో చూపిన విధంగా, ఉత్సర్గ రేఖలోని ఘర్షణ నష్టాలను చూషణ రేఖ ఘర్షణ నుండి మొత్తం సిస్టమ్ ఘర్షణ Hfrని తీసివేయడం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు.
ఉత్సర్గ రేఖ యొక్క ఘర్షణ నష్టం గణించబడినందున, ఉత్సర్గ లైన్ యొక్క సమానమైన ఘర్షణ పొడవును తెలిసిన పైపు వ్యాసం మరియు పైపులోని ప్రవాహ వేగం ఆధారంగా అంచనా వేయవచ్చు. ఏదైనా పైపు ఘర్షణ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో ఈ రెండు ఇన్‌పుట్‌లను ఉపయోగించి, 100 అడుగుల ఘర్షణ 190 gpm వద్ద 4″ పైపు 7.2 అడుగులుగా లెక్కించబడుతుంది. అందువల్ల, ఉత్సర్గ రేఖ యొక్క సమానమైన ఘర్షణ పొడవును సమీకరణం 7 ప్రకారం లెక్కించవచ్చు.
పైన ఉన్న ఉత్సర్గ పైప్ యొక్క సమానమైన పొడవును ఉపయోగించి, ఏదైనా ప్రవాహ రేటు వద్ద ఉత్సర్గ పైపు ఘర్షణను ఏదైనా పైపు భిన్నం సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు.
సరఫరాదారు అందించిన పంపు యొక్క ఫ్యాక్టరీ పనితీరు 190 gpm ప్రవాహానికి చేరుకోనందున, ఇప్పటికే ఉన్న అధిక ప్రవాహ ఆపరేషన్‌లో పంప్ పనితీరును గుర్తించడానికి ఎక్స్‌ట్రాపోలేషన్ చేయబడింది. ఖచ్చితమైన వక్రతను గుర్తించడానికి, అసలు తయారీ పనితీరు వక్రరేఖను ప్లాట్ చేసి పొందాలి. Excelలో LINEST సమీకరణం. పంప్ హెడ్ కర్వ్‌ను సూచించే సమీకరణాన్ని మూడవ ఆర్డర్ బహుపది ద్వారా అంచనా వేయవచ్చు. ఈక్వేషన్ 8 ఫ్యాక్టరీ పరీక్ష కోసం అత్యంత అనుకూలమైన బహుపదిని చూపుతుంది.
మూర్తి 7 బ్లీడ్ వాల్వ్ పూర్తిగా తెరిచి ఉన్న ఫీల్డ్‌లోని ప్రస్తుత పరిస్థితుల కోసం తయారీ వక్రత (ఆకుపచ్చ) మరియు రెసిస్టెన్స్ కర్వ్ (ఎరుపు) చూపిస్తుంది. పంపు నాలుగు దశలను కలిగి ఉందని గుర్తుంచుకోండి.
అదనంగా, బ్లూ లైన్ సిస్టమ్ వక్రతను చూపుతుంది, డిశ్చార్జ్ షట్-ఆఫ్ వాల్వ్ పాక్షికంగా మూసివేయబడిందని ఊహిస్తుంది. వాల్వ్ అంతటా సుమారుగా అవకలన పీడనం 234 అడుగులు. ఇప్పటికే ఉన్న వాల్వ్‌లకు, ఇది పెద్ద అవకలన పీడనం మరియు అవసరాలను తీర్చదు.
పంప్ నాలుగు నుండి రెండు ఇంపెల్లర్లకు (లేత ఆకుపచ్చ) డౌన్గ్రేడ్ చేయబడినప్పుడు ఆదర్శవంతమైన పరిస్థితిని మూర్తి 8 చూపుతుంది.
అదనంగా, పంప్ ఆపివేయబడినప్పుడు మరియు డిశ్చార్జ్ షట్-ఆఫ్ వాల్వ్ పాక్షికంగా మూసివేయబడినప్పుడు బ్లూ లైన్ సిస్టమ్ వక్రతను చూపుతుంది.వాల్వ్ అంతటా సుమారుగా అవకలన పీడనం 85 అడుగులు. ఫిగర్ 9లో అసలు గణనను చూడండి.
ప్రాసెస్ డిజైన్ యొక్క పరిశోధనలో సరికాని డిజైన్ కారణంగా అవసరమైన అవకలన తలపై అతిగా అంచనా వేయబడింది, ట్రక్ పైభాగం మరియు నౌక పైభాగం మధ్య గ్యాస్/ఆవిరి బ్యాలెన్స్ లైన్ ఉనికిని కోల్పోయింది. ప్రాసెస్ డేటా ప్రకారం, ప్రొపేన్ ఆవిరి పీడనం మారుతూ ఉంటుంది. శీతాకాలం నుండి వేసవి వరకు గణనీయంగా ఉంటుంది.కాబట్టి అసలు డిజైన్ ట్రక్‌లోని అతి తక్కువ ఆవిరి పీడనంతో (శీతాకాలం) మరియు కంటైనర్‌లో (వేసవి) అత్యధిక ఆవిరి పీడనాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని కనిపిస్తుంది, ఇది తప్పు. రెండు ఎల్లప్పుడూ ఉపయోగించి కనెక్ట్ చేయబడినందున సమతుల్య రేఖ, ఆవిరి పీడనంలో మార్పు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పంప్ డిఫరెన్షియల్ హెడ్ సైజింగ్‌లో పరిగణించరాదు.
పంప్‌ను నాలుగు నుండి రెండు ఇంపెల్లర్‌ల నుండి డౌన్‌గ్రేడ్ చేయాలని మరియు ఉత్సర్గ వాల్వ్‌ను సుమారు 85 అడుగుల వరకు తగ్గించాలని సిఫార్సు చేయబడింది. ప్రవాహం 110 gpm వరకు చేరే వరకు వాల్వ్‌ను థ్రోటిల్ చేయాలని నిర్ణయించండి. అలాగే వాల్వ్ నిరంతరం థ్రోట్లింగ్ కోసం రూపొందించబడిందని నిర్ధారించబడింది. అంతర్గత నష్టం లేదు.అటువంటి పరిస్థితుల కోసం వాల్వ్ లోపలి పూత రూపొందించబడకపోతే, ఫ్యాక్టరీ తదుపరి చర్యను పరిగణించవలసి ఉంటుంది.ఆపివేయడానికి, మొదటి ఇంపెల్లర్ తప్పనిసరిగా ఉండాలి.
వెసామ్ ఖలాఫ్ అల్లాకు సౌదీ అరామ్‌కోలో ఎనిమిది సంవత్సరాల అనుభవం ఉంది. అతను పంపులు మరియు మెకానికల్ సీల్స్‌లో నైపుణ్యం కలిగి ఉన్నాడు మరియు విశ్వసనీయ ఇంజనీర్‌గా షైబా NGL యొక్క కమీషన్ మరియు స్టార్ట్-అప్‌లో పాల్గొన్నాడు.
Amer Al-Dhafiri సౌదీ Aramco కోసం పంపులు మరియు మెకానికల్ సీల్స్‌లో 20 సంవత్సరాల అనుభవం ఉన్న ఇంజనీరింగ్ నిపుణుడు. మరింత సమాచారం కోసం, aramco.comని సందర్శించండి.