Размислувања за избор на заптивки – Инсталирање двојни механички заптивки под висок притисок

Аранжман 3 механички заптивки седвојни заптивкикаде што шуплината на бариерната течност помеѓу заптивките се одржува на притисок поголем од притисокот на комората за заптивање. Со текот на времето, индустријата разви неколку стратегии за создавање на средина под висок притисок неопходна за овие заптивки. Овие стратегии се запишани во плановите за цевки на механичката заптивка. Додека многу од овие планови служат слични функции, работните карактеристики на секој може да бидат многу различни и ќе влијаат на сите аспекти на системот за заптивање.

Цевководниот план 53B, како што е дефиниран со API 682, е план за цевки што врши притисок врз бариерната течност со акумулатор на мочниот меур наполнет со азот. Мочниот меур под притисок делува директно на бариерната течност, притискајќи го целиот систем за запечатување. Мочниот меур спречува директен контакт помеѓу гасот за притисок и бариерната течност, елиминирајќи ја апсорпцијата на гасот во течноста. Ова овозможува Piping Plan 53B да се користи во апликации со поголем притисок од Piping Plan 53A. Самостојната природа на акумулаторот исто така ја елиминира потребата од постојано снабдување со азот, што го прави системот идеален за далечински инсталации.

Придобивките од акумулаторот на мочниот меур, сепак, се компензирани со некои од оперативните карактеристики на системот. Притисокот на Piping Plan 53B се одредува директно од притисокот на гасот во мочниот меур. Овој притисок може драматично да се промени поради неколку променливи.

Мочниот меур во акумулаторот мора претходно да се наполни пред да се додаде бариерната течност во системот. Ова ја создава основата за сите идни пресметки и толкувања на работата на системот. Вистинскиот притисок на пред полнење зависи од работниот притисок за системот и од безбедносниот волумен на бариерната течност во акумулаторите. Притисокот пред полнење исто така зависи од температурата на гасот во мочниот меур. Забелешка: притисокот пред полнење е поставен само при почетното пуштање во работа на системот и нема да се прилагоди за време на вистинската работа.

Притисокот на гасот во мочниот меур ќе варира во зависност од температурата на гасот. Во повеќето случаи, температурата на гасот ќе ја следи температурата на околината на местото на инсталација. Апликациите во региони каде што има големи дневни и сезонски промени на температурите ќе доживеат големи промени во притисокот во системот.

Потрошувачка на бариерна течностЗа време на работата, механичките заптивки ќе трошат бариерна течност преку нормално истекување на заптивките. Оваа бариера течност се надополнува со течноста во акумулаторот, што резултира со проширување на гасот во мочниот меур и намалување на притисокот во системот. Овие промени се во функција на големината на акумулаторот, стапките на истекување на заптивките и саканиот интервал на одржување за системот (на пр. 28 дена).

Промената на притисокот на системот е примарен начин на кој крајниот корисник ги следи перформансите на заптивките. Притисокот се користи и за создавање аларми за одржување и за откривање на дефекти на заптивките. Сепак, притисоците постојано ќе се менуваат додека системот е во функција. Како корисникот треба да ги постави притисоците во системот План 53Б? Кога е неопходно да се додаде бариерна течност? Колку течност треба да се додаде?

Првиот широко објавен сет на инженерски пресметки за системите План 53Б се појави во четвртото издание на API 682. Анекс F дава чекор-по-чекор инструкции за тоа како да се одредат притисоците и волумените за овој план за цевки. Едно од најкорисните барања на API 682 е создавање на стандардна табличка со име за акумулатори на мочниот меур (API 682 Fourth Edition, Табела 10). Оваа табличка со име содржи табела која ги прикажува притисоците за претходно полнење, полнење и аларм за системот во опсегот на условите за температура на околината на местото на апликација. Забелешка: табелата во стандардот е само пример и дека вистинските вредности значително ќе се променат кога ќе се применат на одредена теренска апликација.

Една од основните претпоставки на слика 2 е дека цевководниот план 53B се очекува да работи континуирано и без промена на почетниот притисок пред полнење. Исто така, постои претпоставка дека системот може да биде изложен на цел опсег на температурата на околината во краток временски период. Тие имаат значителни импликации во дизајнот на системот и бараат системот да работи под притисок поголем од другите планови за цевки со двојна заптивка.

Користејќи ја сликата 2 како референца, апликацијата за пример е инсталирана на локација каде што температурата на околината е помеѓу -17°C (1°F) и 70°C (158°F). Горниот дел од овој опсег се чини дека е нереално висок, но ги вклучува и ефектите од сончевото загревање на акумулатор што е изложен на директна сончева светлина. Редовите на табелата претставуваат температурни интервали помеѓу највисоките и најниските вредности.

Кога крајниот корисник работи со системот, тој ќе додаде притисок на бариерната течност додека не се достигне притисокот за полнење на моменталната температура на околината. Притисокот за аларм е притисокот што покажува дека крајниот корисник треба да додаде дополнителна бариерна течност. На 25°C (77°F), операторот ќе го наполни акумулаторот однапред до 30,3 бари (440 PSIG), алармот ќе се постави на 30,7 бари (445 PSIG) и операторот ќе додаде течност за бариера додека не се достигне притисокот 37,9 бари (550 PSIG). Ако температурата на околината се намали на 0°C (32°F), тогаш притисокот на алармот ќе падне на 28,1 бари (408 PSIG) и притисокот за полнење на 34,7 бари (504 PSIG).

Во ова сценарио, притисоците на алармот и повторното полнење се менуваат или лебдат како одговор на амбиенталните температури. Овој пристап често се нарекува пловечко-пловечка стратегија. И алармот и полнењето „пловат“. Ова резултира со најниски работни притисоци за системот за заптивање. Ова, сепак, поставува две специфични барања за крајниот корисник; одредување на точниот притисок на алармот и притисокот за полнење. Притисокот на алармот за системот е во функција на температурата и оваа врска мора да се програмира во системот DCS на крајниот корисник. Притисокот за полнење ќе зависи и од температурата на околината, така што операторот ќе треба да се повика на табличката со име за да го најде точниот притисок за моменталните услови.

Некои крајни корисници бараат поедноставен пристап и сакаат стратегија каде и притисокот на алармот и притисокот за полнење се константни (или фиксни) и независни од температурите на околината. Стратегијата фиксно-фиксна му обезбедува на крајниот корисник само еден притисок за повторно полнење на системот и единствена вредност за алармирање на системот. За жал, оваа состојба мора да претпостави дека температурата е на максимална вредност, бидејќи пресметките го компензираат падот на температурата на околината од максималната на минималната температура. Ова резултира во системот да работи при повисоки притисоци. Во некои апликации, користењето стратегија со фиксно-фиксно може да резултира со промени во дизајнот на заптивките или рејтингот на MAWP за другите компоненти на системот за справување со зголемените притисоци.

Другите крајни корисници ќе применат хибриден пристап со фиксен алармен притисок и лебдечки притисок за полнење. Ова може да го намали работниот притисок додека ги поедноставува поставките за алармот. Одлуката за правилната стратегија за аларм треба да се донесе само откако ќе се разгледаат условите за апликација, опсегот на температурата на околината и барањата на крајниот корисник.

Има некои модификации во дизајнот на Планот за цевководи 53B кои можат да помогнат да се ублажат некои од овие предизвици. Греењето од сончевото зрачење може во голема мера да ја зголеми максималната температура на акумулаторот за проектни пресметки. Поставувањето на акумулаторот во сенка или изградбата на штитник за сонце за акумулаторот може да го елиминира сончевото греење и да ја намали максималната температура во пресметките.

Во описите погоре, терминот температура на околината се користи за да ја претстави температурата на гасот во мочниот меур. Во услови на стабилна состојба или бавно менување на температурата на околината, ова е разумна претпоставка. Ако има големи промени во условите на амбиенталната температура помеѓу денот и ноќта, изолацијата на акумулаторот може да ги ублажи ефективните температурни промени на мочниот меур што резултира со постабилни работни температури.

Овој пристап може да се прошири на користење на трасирање на топлина и изолација на акумулаторот. Кога ова е правилно применето, акумулаторот ќе работи на една температура без оглед на дневните или сезонските промени во температурата на околината. Ова е можеби најважната единствена опција за дизајн што треба да се земе предвид во области со големи температурни варијации. Овој пристап има голема инсталирана база на терен и овозможи Планот 53B да се користи на локации кои не би биле возможни со трасирање на топлина.

Крајните корисници кои размислуваат за користење на цевководен план 53B треба да бидат свесни дека овој план за цевки не е само план за цевки 53А со акумулатор. Практично секој аспект од дизајнот на системот, пуштањето во работа, работењето и одржувањето на планот 53B е единствен за овој план за цевки. Повеќето од фрустрациите што ги доживеале крајните корисници доаѓаат од недоволното разбирање на системот. Seal OEM може да подготват подетална анализа за одредена апликација и може да ја обезбедат потребната позадина за да му помогнат на крајниот корисник правилно да го специфицира и управува со овој систем.