Kimyasal proses uygulamaları: kararlı durum ve geçici basınç sorunlarına yönelik bir kılavuz

İzin verilen maksimum çalışma basıncının (MAWP) %10'u aşıldığında kullanıcı patlama diskini veya basınç tahliye vanasını açabilir. Kullanıcı MAWP'nin yakınında çalışıyorsa, lütfen pompa invertöründeki değişiklikler nedeniyle dengesiz akış koşulları ve kontrol vanasının termal genleşmesi, dalgalanma basıncı, pompa başlatma basıncı, pompa kontrol vanası kapatma basıncı ve basınç dalgalanmalarının meydana gelebileceğini göz önünde bulundurun. İlk adım, MAWP'ye ulaşan olay sırasındaki tepe basıncını belirlemektir. Kullanıcı MAWP'yi aşarsa sistem basıncını saniyede 200 kez izleyin (birçok pompa ve boru sistemi saniyede bir kez izler). Standart proses basınç sensörü, boru sisteminden saniyede 4.000 feet hızla geçen geçici basınç değişimlerini kaydetmez. Basınç geçişlerini kaydetmek için basıncı saniyede 200 kez izlerken, veri dosyasının yönetilebilirliğini korumak için çalışma ortalamasını sabit durumda kaydeden bir sistem düşünün. Basınç dalgalanması küçükse sistem saniyede ortalama 10 veri noktası kaydedecektir. Basınç nerede izlenmelidir? Pompanın giriş yönünde, çek valfin giriş ve çıkış yönünde ve kontrol vanasının giriş ve çıkış yönünde başlatın. Dalga hızını ve basınç dalgasının başlangıcını doğrulamak için akış yönünde belirli bir noktaya bir basınç izleme sistemi kurun. Şekil 1'de pompa tahliye basıncının başlangıç ​​dalgalanması gösterilmektedir. Boru sistemi 300 pound (lbs) Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) olacak şekilde tasarlanmıştır, izin verilen maksimum basınç inç kare başına 740 pounddur (psi) ve pompa başlatma dalgalanma basıncı 800 psi'yi aşar. Şekil 2 çek valfteki ters akışı göstermektedir. Pompa 70 psi basınçta sabit bir durumda çalışır. Pompa kapatıldığında, hızdaki değişiklik negatif bir dalga üretecek ve bu daha sonra pozitif dalgaya geri yansıtılacaktır. Pozitif dalga çek valf diskine çarptığında çek valf hala açık olduğundan akışın tersine dönmesine neden olur. Çek valf kapatıldığında, başka bir giriş basıncı ve ardından negatif bir basınç dalgası oluşur. Boru sistemindeki basınç, inç kare başına (psig) -10 pound'a düşer. Artık basınç geçici durumları kaydedildiğine göre, bir sonraki adım, yıkıcı basınçlar üreten hız değişikliklerini simüle etmek için pompalama ve boru tesisatı sistemlerini modellemektir. Dalgalanma modelleme yazılımı, kullanıcıların pompa eğrisini, boru boyutunu, yüksekliğini, boru çapını ve boru malzemesini girmesine olanak tanır. Başka hangi boru bileşenleri sistemde hız değişiklikleri yaratabilir? Dalgalanma modelleme yazılımı simüle edilebilecek bir dizi valf özelliği sağlar. Bilgisayar geçici modelleme yazılımı, kullanıcıların tek fazlı akışı modellemesine olanak tanır. Uygulamada geçici basınç izlemeyle tanımlanabilecek iki fazlı bir akış olasılığını göz önünde bulundurun. Pompalama ve borulama sisteminde kavitasyon var mı? Evet ise, pompanın durması sırasında pompa emme basıncından mı, yoksa pompa basma basıncından mı kaynaklanıyor? Valf çalışması boru sistemindeki hızın değişmesine neden olacaktır. Vana çalıştırıldığında giriş basıncı artacak, çıkış basıncı azalacak ve bazı durumlarda kavitasyon meydana gelecektir. Basınç dalgalanmalarına karşı basit bir çözüm, vanayı kapatırken çalışma süresini yavaşlatmak olabilir. Kullanıcı sabit bir akış hızı veya basıncı korumaya mı çalışıyor? Sürücü ile basınç vericisi arasındaki iletişim süresi sistemin arama yapmasına neden olabilir. Her eylem için bir tepki olacaktır, bu nedenle dalga hızı aracılığıyla basınç geçişlerini anlamaya çalışın. Pompa hızlandığında basınç artacak ancak yüksek basınç dalgası negatif basınç dalgası olarak geri yansıyacaktır. Motor kontrol sürücülerini ve kontrol valflerini ayarlamak için yüksek frekanslı basınç izlemeyi kullanın. Şekil 3, değişken frekanslı bir sürücünün (VFD) ürettiği dengesiz basıncı göstermektedir. Tahliye basıncı 204 psi ile 60 psi arasında dalgalandı ve s742 basınç dalgalanması olayı 1 saat 19 dakika içinde gerçekleşti. Kontrol valfi salınımı: Şok basıncı dalgası, şok dalgasına yanıt vermeden önce kontrol valfinden geçer. Akış kontrolü, karşı basınç kontrolü ve basınç düşürme vanasının hepsinin tepki süresi vardır. Enerji sağlamak ve almak için şok dalgalarını tamponlayacak titreşim ve dalgalanma kapları kurulur. Darbe sönümleyicinin ve dengeleme deposunun boyutunu belirlerken kararlı durumu ve minimum ve maksimum basınç dalgalarını anlamak önemlidir. Gaz şarjı ve gaz hacmi, enerji değişimleriyle başa çıkabilmek için yeterli olmalıdır. Gaz ve sıvı seviyesi hesaplamaları, titreşim damperlerini ve tampon kaplarını, sabit durumda 1 ve geçici basınç olayları sırasında 1,2 gibi çok değişkenli sabitlerle doğrulamak için kullanılır. Aktif valfler (açık/kapalı) ve çek valfler (kapalı), hızdaki odaklanmaya neden olan standart değişikliklerdir. Pompa kapatıldığında, çek valfin aşağı akışına monte edilen bir tampon tankı, şişirme hızı için enerji sağlayacaktır. Pompa eğrinin dışına çıkarsa karşı basıncın oluşturulması gerekir. Kullanıcı, karşı basınç kontrol vanasından gelen basınç dalgalanmalarıyla karşılaşırsa, sistemin yukarı yönde bir titreşim sönümleyici kurması gerekebilir. Vana çok hızlı kapanıyorsa, basınç düzenleme kabının gaz hacminin yeterli enerjiyi kabul edebildiğinden emin olun. Çek valfin boyutu, doğru kapanma süresinin sağlanması için pompanın debisine, basıncına ve boru uzunluğuna göre belirlenmelidir. Birçok pompa ünitesinde aşırı büyük, kısmen açık ve akış akışında salınım yapan ve aşırı titreşime neden olabilen çek valfler bulunur. Büyük proses boru hattı ağlarındaki aşırı basınç olaylarını çözmek, birden fazla izleme noktası gerektirir. Bu, basınç dalgasının kaynağının belirlenmesine yardımcı olacaktır. Buhar basıncının altında oluşan negatif basınç dalgası zorlayıcı olabilir. Gaz basıncının hızlanması ve çökmesinin iki fazlı akışı, geçici basınç izleme yoluyla kaydedilebilir. Basınç dalgalanmalarının temel nedenini keşfetmek için adli tıp mühendisliğinin kullanılması, geçici basınç izlemeyle başlar.