Mga aplikasyon sa proseso ng kemikal: isang gabay sa steady-state at lumilipas na mga isyu sa presyon

Kapag nalampasan ang 10% ng maximum allowable working pressure (MAWP), maaaring buksan ng user ang rupture disc o ang pressure relief valve. Kung ang gumagamit ay tumatakbo malapit sa MAWP, mangyaring isaalang-alang na dahil sa mga pagbabago sa pump inverter, hindi matatag na kondisyon ng daloy at thermal expansion ng control valve, surge pressure, pump starting pressure, pump control valve closing pressure at mga pagbabago sa presyon ay maaaring mangyari. Ang unang hakbang ay upang matukoy ang pinakamataas na presyon sa panahon ng kaganapan na umabot sa MAWP. Kung lumampas ang user sa MAWP, subaybayan ang presyon ng system nang 200 beses bawat segundo (maraming mga pump at piping system ang sumusubaybay isang beses bawat segundo). Ang karaniwang process pressure sensor ay hindi magtatala ng mga pressure transient na pumasa sa 4,000 talampakan bawat segundo sa sistema ng piping. Kapag sinusubaybayan ang presyon sa bilis na 200 beses bawat segundo upang itala ang mga lumilipas na presyon, isaalang-alang ang isang system na nagtatala ng average na tumatakbo sa isang steady na estado upang mapanatili ang pamamahala ng file ng data. Kung ang pagbabagu-bago ng presyon ay maliit, ang system ay magtatala ng isang average na tumatakbo na 10 puntos ng data bawat segundo. Saan dapat subaybayan ang presyon? Simulan ang upstream ng pump, upstream at downstream ng check valve, at upstream at downstream ng control valve. Mag-install ng pressure monitoring system sa isang partikular na punto sa ibaba ng agos upang i-verify ang bilis ng alon at ang simula ng pressure wave. Ipinapakita ng Figure 1 ang pump discharge pressure na nagsisimulang surge. Ang piping system ay idinisenyo upang maging 300 pounds (lbs) American National Standards Institute (ANSI), ang maximum na pinapayagang pressure ay 740 pounds per square inch (psi), at ang pump start-up surge pressure ay lumampas sa 800 psi. Ipinapakita ng Figure 2 ang reverse flow sa pamamagitan ng check valve. Ang bomba ay gumagana sa isang matatag na estado sa isang presyon ng 70 psi. Kapag pinaandar ang bomba, ang pagbabago sa bilis ay magbubunga ng negatibong alon, na pagkatapos ay ipapakita pabalik sa positibong alon. Kapag ang positibong alon ay tumama sa check valve disc, ang check valve ay nakabukas pa rin, na nagiging sanhi ng pag-reverse ng daloy. Kapag sarado ang check valve, may isa pang upstream pressure at pagkatapos ay isang negative pressure wave. Ang presyon sa sistema ng tubo ay bumaba sa -10 pounds kada square inch gauge (psig). Ngayong naitala na ang mga pressure transient, ang susunod na hakbang ay ang pagmodelo ng mga pumping at piping system upang gayahin ang mga pagbabago sa bilis na gumagawa ng mga mapanirang pressure. Ang software ng surge modeling ay nagbibigay-daan sa mga user na mag-input ng pump curve, laki ng pipe, elevation, diameter ng pipe at materyal ng pipe. Anong iba pang mga bahagi ng piping ang maaaring magdulot ng mga pagbabago sa bilis sa system? Ang surge modeling software ay nagbibigay ng isang serye ng mga katangian ng balbula na maaaring gayahin. Binibigyang-daan ng computer transient modeling software ang mga user na magmodelo ng single-phase flow. Isaalang-alang ang posibilidad ng isang dalawang-phase na daloy na maaaring matukoy sa pamamagitan ng lumilipas na pagsubaybay sa presyon sa application. Mayroon bang cavitation sa pumping at piping system? Kung oo, ito ba ay sanhi ng pump suction pressure o pump discharge pressure sa panahon ng pump trip? Ang pagpapatakbo ng balbula ay magdudulot ng pagbabago sa bilis sa sistema ng tubo. Kapag nagpapatakbo ng balbula, tataas ang presyon sa itaas, bababa ang presyon sa ibaba ng agos, at sa ilang mga kaso, magaganap ang cavitation. Ang isang simpleng solusyon sa pagbabagu-bago ng presyon ay maaaring pabagalin ang oras ng pagpapatakbo kapag isinasara ang balbula. Sinusubukan ba ng gumagamit na mapanatili ang isang pare-pareho ang rate ng daloy o presyon? Ang oras ng komunikasyon sa pagitan ng driver at ng pressure transmitter ay maaaring maging sanhi ng paghahanap ng system. Para sa bawat aksyon, magkakaroon ng reaksyon, kaya subukang maunawaan ang mga lumilipas na presyon sa pamamagitan ng bilis ng alon. Kapag bumibilis ang pump, tataas ang presyon, ngunit ang high pressure wave ay ipapakita pabalik bilang negatibong pressure wave. Gumamit ng high frequency pressure monitoring para ayusin ang mga motor control drive at control valve. Ipinapakita ng Figure 3 ang hindi matatag na presyon na nabuo ng isang variable frequency drive (VFD). Ang discharge pressure ay nagbago sa pagitan ng 204 psi at 60 psi, at ang s742 pressure fluctuation event ay naganap sa loob ng 1 oras at 19 minuto. Control valve oscillation: Ang shock pressure wave ay dumadaan sa control valve bago tumugon sa shock wave. Ang kontrol sa daloy, kontrol sa presyon sa likod at balbula sa pagbabawas ng presyon ay lahat ay may oras ng pagtugon. Upang makapagbigay at makatanggap ng enerhiya, ang mga lalagyan ng pulsation at surge ay inilalagay upang buffer ng mga shock wave. Kapag tinutukoy ang laki ng pulsation damper at ang surge tank, mahalagang maunawaan ang steady state at ang minimum at maximum pressure waves. Ang singil ng gas at dami ng gas ay dapat sapat upang makayanan ang mga pagbabago sa enerhiya. Ang mga kalkulasyon ng antas ng gas at likido ay ginagamit upang kumpirmahin ang mga pulsation dampers at buffer vessel na may mga multivariable constant na 1 sa steady state at 1.2 sa panahon ng transient pressure na mga kaganapan. Ang mga aktibong balbula (bukas/sarado) at mga check valve (sarado) ay mga karaniwang pagbabago sa bilis na nagiging sanhi ng pagtutok. Kapag ang bomba ay pinaandar, ang buffer tank na naka-install sa ibaba ng agos ng check valve ay magbibigay ng enerhiya para sa bilis ng inflation. Kung ang bomba ay tumatakbo sa curve, kailangang mabuo ang back pressure. Kung nakatagpo ang user ng mga pagbabago sa presyon mula sa back pressure control valve, maaaring kailanganin ng system na mag-install ng pulsation damper upstream. Kung ang balbula ay nagsasara ng masyadong mabilis, siguraduhin na ang dami ng gas ng pressure regulate na sisidlan ay maaaring tumanggap ng sapat na enerhiya. Ang laki ng check valve ay dapat matukoy ayon sa daloy ng daloy, presyon at haba ng tubo ng bomba upang matiyak ang tamang oras ng pagsasara. Ang ilang mga pump unit ay may mga check valve na napakalaki, bahagyang nakabukas at nag-oocillate sa daloy ng daloy, na maaaring magdulot ng labis na panginginig ng boses. Ang pag-decipher ng mga overpressure na kaganapan sa malalaking proseso ng pipeline network ay nangangailangan ng maraming mga monitoring point. Makakatulong ito na matukoy ang pinagmulan ng pressure wave. Ang negatibong pressure wave na nabuo sa ibaba ng vapor pressure ay maaaring maging mahirap. Ang two-phase flow ng gas pressure acceleration at collapse ay maaaring maitala sa pamamagitan ng transient pressure monitoring. Ang paggamit ng forensic engineering upang matuklasan ang ugat na sanhi ng pagbabagu-bago ng presyon ay nagsisimula sa lumilipas na pagsubaybay sa presyon.