การใช้งานกระบวนการทางเคมี: คำแนะนำเกี่ยวกับปัญหาแรงดันในสภาวะคงตัวและแรงดันชั่วคราว

เมื่อเกิน 10% ของแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) ผู้ใช้อาจเปิดแผ่นแยกหรือวาล์วระบายแรงดัน หากผู้ใช้ทำงานใกล้กับ MAWP โปรดพิจารณาว่าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในอินเวอร์เตอร์ของปั๊ม สภาพการไหลที่ไม่เสถียรและการขยายตัวทางความร้อนของวาล์วควบคุม แรงดันไฟกระชาก แรงดันเริ่มต้นของปั๊ม แรงดันปิดวาล์วควบคุมปั๊ม และความผันผวนของแรงดันอาจเกิดขึ้นได้ ขั้นตอนแรกคือการระบุแรงกดดันสูงสุดในระหว่างเหตุการณ์ที่ไปถึง MAWP หากผู้ใช้เกิน MAWP ให้ตรวจสอบแรงดันของระบบ 200 ครั้งต่อวินาที (ปั๊มและระบบท่อจำนวนมากตรวจสอบหนึ่งครั้งต่อวินาที) เซ็นเซอร์ความดันกระบวนการมาตรฐานจะไม่บันทึกแรงดันชั่วคราวที่ผ่าน 4,000 ฟุตต่อวินาทีผ่านระบบท่อ เมื่อตรวจสอบความดันในอัตรา 200 ครั้งต่อวินาทีเพื่อบันทึกความดันชั่วคราว ให้พิจารณาระบบที่บันทึกค่าเฉลี่ยการทำงานในสถานะคงที่เพื่อรักษาความสามารถในการจัดการของไฟล์ข้อมูล หากความผันผวนของแรงดันมีน้อย ระบบจะบันทึกจุดข้อมูลโดยเฉลี่ย 10 จุดต่อวินาที ควรตรวจสอบความดันที่ไหน? เริ่มต้นน้ำของปั๊ม ต้นน้ำและปลายน้ำของเช็ควาล์ว และต้นน้ำและปลายน้ำของวาล์วควบคุม ติดตั้งระบบตรวจสอบความดันที่จุดปลายน้ำเพื่อตรวจสอบความเร็วคลื่นและจุดเริ่มต้นของคลื่นความดัน รูปที่ 1 แสดงแรงดันปล่อยปั๊มที่เริ่มต้นการกระชาก ระบบท่อได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนัก 300 ปอนด์ (ปอนด์) American National Standards Institute (ANSI) แรงดันสูงสุดที่อนุญาตคือ 740 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) และแรงดันไฟกระชากในการสตาร์ทปั๊มเกิน 800 psi รูปที่ 2 แสดงการไหลย้อนกลับผ่านเช็ควาล์ว ปั๊มทำงานในสภาวะคงที่ที่ความดัน 70 psi เมื่อปิดปั๊ม การเปลี่ยนแปลงความเร็วจะทำให้เกิดคลื่นลบ ซึ่งจากนั้นจะสะท้อนกลับไปยังคลื่นบวก เมื่อคลื่นบวกกระทบกับจานเช็ควาล์ว เช็ควาล์วยังคงเปิดอยู่ ส่งผลให้กระแสไหลย้อนกลับ เมื่อเช็ควาล์วปิด จะมีแรงดันต้นน้ำอีกอันหนึ่งและตามด้วยคลื่นแรงดันลบ ความดันในระบบท่อลดลงเหลือ -10 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psig) เมื่อบันทึกแรงดันชั่วครู่แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างแบบจำลองระบบปั๊มและท่อเพื่อจำลองการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่ก่อให้เกิดแรงดันทำลายล้าง ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองไฟกระชากช่วยให้ผู้ใช้ป้อนเส้นโค้งของปั๊ม ขนาดท่อ ระดับความสูง เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และวัสดุของท่อ ส่วนประกอบท่ออื่นใดที่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงความเร็วในระบบได้? ซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองไฟกระชากมีชุดคุณลักษณะวาล์วที่สามารถจำลองได้ ซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองชั่วคราวของคอมพิวเตอร์ช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างแบบจำลองการไหลแบบเฟสเดียวได้ พิจารณาความเป็นไปได้ของการไหลแบบสองเฟสที่สามารถระบุได้โดยการตรวจสอบแรงดันชั่วคราวในการใช้งาน มีคาวิเทชั่นในระบบปั๊มและท่อหรือไม่? ถ้าใช่ มีสาเหตุมาจากแรงดันดูดของปั๊มหรือแรงดันปล่อยของปั๊มระหว่างการเดินทางของปั๊มหรือไม่ การทำงานของวาล์วจะทำให้ความเร็วในระบบท่อเปลี่ยนแปลง เมื่อใช้งานวาล์ว ความดันต้นน้ำจะเพิ่มขึ้น ความดันปลายน้ำจะลดลง และในบางกรณีก็อาจเกิดโพรงอากาศขึ้น วิธีแก้ไขง่ายๆ สำหรับความผันผวนของแรงดันอาจทำให้เวลาการทำงานช้าลงเมื่อปิดวาล์ว ผู้ใช้พยายามรักษาอัตราการไหลหรือความดันให้คงที่หรือไม่? เวลาในการสื่อสารระหว่างคนขับกับเครื่องส่งสัญญาณแรงดันอาจทำให้ระบบค้นหาได้ สำหรับทุกการกระทำ จะมีปฏิกิริยาเกิดขึ้น ดังนั้นให้พยายามทำความเข้าใจความดันชั่วคราวผ่านความเร็วคลื่น เมื่อปั๊มเร่งความเร็ว แรงดันจะเพิ่มขึ้น แต่คลื่นแรงดันสูงจะสะท้อนกลับเป็นคลื่นแรงดันลบ ใช้การตรวจสอบแรงดันความถี่สูงเพื่อปรับไดรฟ์ควบคุมมอเตอร์และวาล์วควบคุม รูปที่ 3 แสดงแรงดันที่ไม่เสถียรที่เกิดจากตัวแปลงความถี่ (VFD) แรงดันจำหน่ายมีความผันผวนระหว่าง 204 psi ถึง 60 psi และเหตุการณ์ความผันผวนของแรงดัน s742 เกิดขึ้นภายใน 1 ชั่วโมงและ 19 นาที การสั่นของวาล์วควบคุม: คลื่นแรงดันกระแทกจะผ่านวาล์วควบคุมก่อนที่จะตอบสนองต่อคลื่นกระแทก การควบคุมการไหล การควบคุมแรงดันต้าน และวาล์วลดแรงดัน ล้วนมีเวลาตอบสนอง เพื่อจ่ายและรับพลังงาน จึงมีการติดตั้งภาชนะบรรจุการเต้นเป็นจังหวะและไฟกระชากเพื่อกันกระแทกคลื่นกระแทก เมื่อพิจารณาขนาดของแดมเปอร์การเต้นเป็นจังหวะและถังป้องกันไฟกระชาก สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจสถานะคงที่และคลื่นแรงดันต่ำสุดและสูงสุด ประจุก๊าซและปริมาตรก๊าซต้องเพียงพอต่อการเปลี่ยนแปลงพลังงาน การคำนวณระดับก๊าซและของเหลวใช้เพื่อยืนยันแดมเปอร์การกระเพื่อมและภาชนะบัฟเฟอร์ที่มีค่าคงที่หลายตัวแปรคือ 1 ที่สถานะคงตัวและ 1.2 ในระหว่างเหตุการณ์แรงดันชั่วคราว วาล์วที่ใช้งาน (เปิด/ปิด) และเช็ควาล์ว (ปิด) คือการเปลี่ยนแปลงความเร็วมาตรฐานที่ทำให้เกิดการโฟกัส เมื่อปั๊มปิด ถังบัฟเฟอร์ที่ติดตั้งด้านท้ายของเช็ควาล์วจะจ่ายพลังงานตามความเร็วลม หากปั๊มวิ่งออกนอกโค้ง จะต้องสร้างแรงดันต้านกลับ หากผู้ใช้พบความผันผวนของแรงดันจากวาล์วควบคุมแรงดันต้าน ระบบอาจจำเป็นต้องติดตั้งแดมเปอร์แบบพัลส์ที่ต้นทาง หากวาล์วปิดเร็วเกินไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาตรก๊าซของถังควบคุมความดันสามารถรับพลังงานได้เพียงพอ ควรกำหนดขนาดของเช็ควาล์วตามอัตราการไหล ความดัน และความยาวท่อของปั๊มเพื่อให้แน่ใจว่าเวลาปิดที่ถูกต้อง ชุดปั๊มหลายชุดมีเช็ควาล์วที่มีขนาดใหญ่เกินไป เปิดบางส่วน และแกว่งในกระแสการไหล ซึ่งอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไป การถอดรหัสเหตุการณ์แรงดันเกินในเครือข่ายไปป์ไลน์กระบวนการขนาดใหญ่ต้องใช้จุดตรวจสอบหลายจุด ซึ่งจะช่วยระบุแหล่งที่มาของคลื่นความดัน คลื่นแรงดันลบที่เกิดขึ้นต่ำกว่าความดันไออาจเป็นเรื่องท้าทาย สามารถบันทึกการไหลแบบสองเฟสของการเร่งและการยุบตัวของแรงดันแก๊สผ่านการตรวจสอบแรงดันชั่วคราว การใช้วิศวกรรมนิติเวชเพื่อค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของความผันผวนของแรงดันเริ่มต้นด้วยการตรวจติดตามแรงดันชั่วคราว