सील निवडीचे विचार - उच्च दाबाचे दुहेरी यांत्रिक सील बसवणे

व्यवस्था ३ यांत्रिक सील आहेतदुहेरी सीलजिथे सीलमधील अडथळा द्रव पोकळी सील चेंबरच्या दाबापेक्षा जास्त दाबाने राखली जाते. कालांतराने, उद्योगाने या सीलसाठी आवश्यक असलेले उच्च-दाब वातावरण तयार करण्यासाठी अनेक धोरणे विकसित केली आहेत. या धोरणे यांत्रिक सीलच्या पाईपिंग योजनांमध्ये टिपल्या आहेत. यापैकी अनेक योजना समान कार्ये करतात, परंतु प्रत्येकाची ऑपरेटिंग वैशिष्ट्ये खूप भिन्न असू शकतात आणि सीलिंग सिस्टमच्या सर्व पैलूंवर परिणाम करतील.

API 682 द्वारे परिभाषित केल्याप्रमाणे, पाईपिंग प्लॅन 53B हा एक पाईपिंग प्लॅन आहे जो नायट्रोजन चार्ज केलेल्या मूत्राशय संचयकाने अडथळा द्रवपदार्थावर दबाव आणतो. दाबयुक्त मूत्राशय थेट अडथळा द्रवपदार्थावर कार्य करतो, संपूर्ण सीलिंग सिस्टमवर दबाव आणतो. मूत्राशय दाबयुक्त वायू आणि अडथळा द्रवपदार्थ यांच्यातील थेट संपर्क रोखतो ज्यामुळे द्रवपदार्थात वायूचे शोषण दूर होते. यामुळे पाईपिंग प्लॅन 53B चा वापर पाईपिंग प्लॅन 53A पेक्षा जास्त दाबाच्या अनुप्रयोगांमध्ये करता येतो. संचयकाचे स्वयंपूर्ण स्वरूप सतत नायट्रोजन पुरवठ्याची आवश्यकता देखील दूर करते, जे सिस्टमला दूरस्थ स्थापनेसाठी आदर्श बनवते.

तथापि, मूत्राशय संचयकाचे फायदे प्रणालीच्या काही कार्यात्मक वैशिष्ट्यांमुळे कमी होतात. पाईपिंग प्लॅन 53B चा दाब थेट मूत्राशयातील वायूच्या दाबाने निश्चित केला जातो. अनेक बदलांमुळे हा दाब नाटकीयरित्या बदलू शकतो.

सिस्टममध्ये बॅरियर फ्लुइड जोडण्यापूर्वी अॅक्युम्युलेटरमधील मूत्राशय प्री-चार्ज केलेले असणे आवश्यक आहे. हे सिस्टम ऑपरेशनच्या भविष्यातील सर्व गणना आणि अर्थ लावण्यासाठी आधार तयार करते. प्रत्यक्ष प्री-चार्ज प्रेशर सिस्टमसाठी ऑपरेटिंग प्रेशर आणि अॅक्युम्युलेटर्समधील बॅरियर फ्लुइडच्या सुरक्षिततेच्या व्हॉल्यूमवर अवलंबून असते. प्री-चार्ज प्रेशर मूत्राशयातील वायूच्या तापमानावर देखील अवलंबून असते. टीप: प्री-चार्ज प्रेशर फक्त सिस्टमच्या सुरुवातीच्या कमिशनिंगवर सेट केला जातो आणि प्रत्यक्ष ऑपरेशन दरम्यान समायोजित केला जाणार नाही.

मूत्राशयातील वायूचा दाब वायूच्या तापमानानुसार बदलू शकतो. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, वायूचे तापमान स्थापनेच्या ठिकाणी असलेल्या सभोवतालच्या तापमानाचा मागोवा घेते. ज्या प्रदेशांमध्ये तापमानात दैनंदिन आणि हंगामी बदल होतात अशा प्रदेशांमध्ये वापरल्यास प्रणालीच्या दाबात मोठे चढउतार जाणवतील.

अडथळा द्रवपदार्थ वापरऑपरेशन दरम्यान, यांत्रिक सील सामान्य सील गळतीद्वारे अडथळा द्रव वापरतील. हा अडथळा द्रव संचयकातील द्रवाद्वारे पुन्हा भरला जातो, परिणामी मूत्राशयातील वायूचा विस्तार होतो आणि प्रणालीचा दाब कमी होतो. हे बदल संचयकाच्या आकारावर, सील गळतीच्या दरांवर आणि प्रणालीसाठी इच्छित देखभाल अंतरावर (उदा., २८ दिवस) अवलंबून असतात.

सिस्टीम प्रेशरमधील बदल हा अंतिम वापरकर्ता सील कामगिरीचा मागोवा घेण्याचा प्राथमिक मार्ग आहे. देखभाल अलार्म तयार करण्यासाठी आणि सील बिघाड शोधण्यासाठी देखील प्रेशरचा वापर केला जातो. तथापि, सिस्टम कार्यरत असताना प्रेशर सतत बदलत राहतील. प्लॅन ५३बी सिस्टीममध्ये वापरकर्त्याने प्रेशर कसे सेट करावे? बॅरियर फ्लुइड कधी जोडणे आवश्यक आहे? किती द्रव जोडावे?

प्लॅन ५३बी सिस्टीमसाठी अभियांत्रिकी गणनेचा पहिला व्यापकपणे प्रकाशित संच API ६८२ चौथ्या आवृत्तीत दिसून आला. या पाइपिंग प्लॅनसाठी दाब आणि आकारमान कसे ठरवायचे याबद्दल चरण-दर-चरण सूचना अॅनेक्स F मध्ये दिल्या आहेत. API ६८२ च्या सर्वात उपयुक्त आवश्यकतांपैकी एक म्हणजे मूत्राशय संचयकांसाठी मानक नेमप्लेट तयार करणे (API ६८२ चौथी आवृत्ती, तक्ता १०). या नेमप्लेटमध्ये एक टेबल आहे जे अनुप्रयोग साइटवरील वातावरणीय तापमान परिस्थितीच्या श्रेणीपेक्षा जास्त सिस्टमसाठी प्री-चार्ज, रिफिल आणि अलार्म प्रेशर कॅप्चर करते. टीप: मानकातील टेबल हे फक्त एक उदाहरण आहे आणि विशिष्ट फील्ड अनुप्रयोगावर लागू केल्यावर वास्तविक मूल्ये लक्षणीयरीत्या बदलतील.

आकृती २ मधील एक मूलभूत गृहीतक म्हणजे पाईपिंग प्लॅन ५३B हा सतत आणि सुरुवातीच्या प्री-चार्ज प्रेशरमध्ये बदल न करता कार्यरत राहण्याची अपेक्षा आहे. अशीही एक धारणा आहे की सिस्टम थोड्या काळासाठी संपूर्ण सभोवतालच्या तापमान श्रेणीच्या संपर्कात येऊ शकते. सिस्टम डिझाइनमध्ये याचा महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो आणि सिस्टम इतर ड्युअल सील पाईपिंग प्लॅनपेक्षा जास्त दाबाने चालवली जाणे आवश्यक आहे.

आकृती २ चा संदर्भ म्हणून वापर करून, उदाहरण अनुप्रयोग अशा ठिकाणी स्थापित केला आहे जिथे सभोवतालचे तापमान -१७°C (१°F) आणि ७०°C (१५८°F) दरम्यान आहे. या श्रेणीचा वरचा भाग अवास्तवपणे जास्त असल्याचे दिसून येते, परंतु त्यात थेट सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात असलेल्या संचयकाच्या सौर उष्णतेचे परिणाम देखील समाविष्ट आहेत. टेबलवरील ओळी सर्वोच्च आणि सर्वात कमी मूल्यांमधील तापमान अंतर दर्शवतात.

जेव्हा अंतिम वापरकर्ता सिस्टम चालवत असेल, तेव्हा ते रिफिल प्रेशर सध्याच्या सभोवतालच्या तापमानापर्यंत पोहोचेपर्यंत बॅरियर फ्लुइड प्रेशर जोडतील. अलार्म प्रेशर म्हणजे असा दाब जो सूचित करतो की अंतिम वापरकर्त्याला अतिरिक्त बॅरियर फ्लुइड जोडण्याची आवश्यकता आहे. २५°C (७७°F) वर, ऑपरेटर संचयकाला ३०.३ बार (४४० PSIG) वर प्री-चार्ज करेल, अलार्म ३०.७ बार (४४५ PSIG) वर सेट केला जाईल आणि प्रेशर ३७.९ बार (५५० PSIG) पर्यंत पोहोचेपर्यंत ऑपरेटर बॅरियर फ्लुइड जोडेल. जर सभोवतालचे तापमान ०°C (३२°F) पर्यंत कमी झाले, तर अलार्म प्रेशर २८.१ बार (४०८ PSIG) पर्यंत आणि रिफिल प्रेशर ३४.७ बार (५०४ PSIG) पर्यंत खाली येईल.

या परिस्थितीत, सभोवतालच्या तापमानाच्या प्रतिसादात अलार्म आणि रिफिल प्रेशर दोन्ही बदलतात किंवा फ्लोट होतात. या दृष्टिकोनाला अनेकदा फ्लोटिंग-फ्लोटिंग स्ट्रॅटेजी म्हणून संबोधले जाते. अलार्म आणि रिफिल दोन्ही "फ्लोट". यामुळे सीलिंग सिस्टमसाठी सर्वात कमी ऑपरेटिंग प्रेशर येतात. तथापि, हे अंतिम वापरकर्त्यावर दोन विशिष्ट आवश्यकता ठेवते; योग्य अलार्म प्रेशर आणि रिफिल प्रेशर निश्चित करणे. सिस्टमसाठी अलार्म प्रेशर तापमानाचे कार्य आहे आणि हे संबंध अंतिम वापरकर्त्याच्या DCS सिस्टममध्ये प्रोग्राम केलेले असणे आवश्यक आहे. रिफिल प्रेशर देखील सभोवतालच्या तापमानावर अवलंबून असेल, म्हणून ऑपरेटरला सध्याच्या परिस्थितीसाठी योग्य प्रेशर शोधण्यासाठी नेमप्लेटचा संदर्भ घ्यावा लागेल.

काही अंतिम वापरकर्ते एक सोपा दृष्टिकोन मागतात आणि अशी रणनीती इच्छितात जिथे अलार्म प्रेशर आणि रिफिल प्रेशर दोन्ही स्थिर (किंवा स्थिर) असतील आणि सभोवतालच्या तापमानापासून स्वतंत्र असतील. निश्चित-निश्चित रणनीती अंतिम वापरकर्त्याला सिस्टम रिफिल करण्यासाठी फक्त एक दाब आणि सिस्टमला अलार्म करण्यासाठी फक्त मूल्य प्रदान करते. दुर्दैवाने, या स्थितीत असे गृहीत धरले पाहिजे की तापमान कमाल मूल्यावर आहे, कारण गणना सभोवतालचे तापमान कमाल ते किमान तापमानापर्यंत घसरण्याची भरपाई करते. यामुळे सिस्टम उच्च दाबांवर कार्य करते. काही अनुप्रयोगांमध्ये, निश्चित-निश्चित रणनीती वापरल्याने सील डिझाइनमध्ये बदल होऊ शकतात किंवा वाढलेले दाब हाताळण्यासाठी इतर सिस्टम घटकांसाठी MAWP रेटिंग्ज होऊ शकतात.

इतर अंतिम वापरकर्ते स्थिर अलार्म प्रेशर आणि फ्लोटिंग रिफिल प्रेशरसह हायब्रिड दृष्टिकोन लागू करतील. यामुळे अलार्म सेटिंग्ज सुलभ करताना ऑपरेटिंग प्रेशर कमी होऊ शकतो. योग्य अलार्म धोरणाचा निर्णय केवळ अनुप्रयोग स्थिती, सभोवतालच्या तापमान श्रेणी आणि अंतिम वापरकर्त्याच्या आवश्यकता विचारात घेतल्यानंतरच घेतला पाहिजे.

पाईपिंग प्लॅन ५३बी च्या डिझाइनमध्ये काही बदल आहेत जे यापैकी काही आव्हानांना कमी करण्यास मदत करू शकतात. सौर किरणोत्सर्गापासून गरम केल्याने डिझाइन गणनांसाठी संचयकाचे कमाल तापमान मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते. संचयक सावलीत ठेवल्याने किंवा संचयकासाठी सूर्य कवच बांधल्याने सौर उष्णता कमी होऊ शकते आणि गणनांमध्ये कमाल तापमान कमी होऊ शकते.

वरील वर्णनांमध्ये, मूत्राशयातील वायूचे तापमान दर्शवण्यासाठी सभोवतालचे तापमान हा शब्द वापरला जातो. स्थिर स्थितीत किंवा हळूहळू बदलणाऱ्या सभोवतालच्या तापमान परिस्थितीत, हे एक वाजवी गृहीतक आहे. जर दिवस आणि रात्री दरम्यान सभोवतालच्या तापमान परिस्थितीत मोठे चढउतार होत असतील, तर संचयक इन्सुलेट केल्याने मूत्राशयाच्या प्रभावी तापमानातील चढउतार कमी होऊ शकतात ज्यामुळे अधिक स्थिर ऑपरेटिंग तापमान मिळते.

हा दृष्टिकोन संचयकावर उष्णता ट्रेसिंग आणि इन्सुलेशन वापरण्यापर्यंत वाढवता येतो. जेव्हा हे योग्यरित्या लागू केले जाते, तेव्हा संचयक सभोवतालच्या तापमानात दैनंदिन किंवा हंगामी बदलांकडे दुर्लक्ष करून एकाच तापमानावर कार्य करेल. मोठ्या तापमान फरक असलेल्या भागात विचारात घेण्यासाठी हा कदाचित सर्वात महत्वाचा एकल डिझाइन पर्याय आहे. या दृष्टिकोनाचा शेतात मोठा स्थापित आधार आहे आणि त्यामुळे प्लॅन 53B अशा ठिकाणी वापरता येतो जिथे उष्णता ट्रेसिंग शक्य झाले नसते.

पाइपिंग प्लॅन ५३बी वापरण्याचा विचार करणाऱ्या अंतिम वापरकर्त्यांना हे माहित असले पाहिजे की ही पाइपिंग प्लॅन केवळ संचयक असलेला पाइपिंग प्लॅन ५३ए नाही. प्लॅन ५३बीच्या सिस्टम डिझाइन, कमिशनिंग, ऑपरेशन आणि देखभालीचा जवळजवळ प्रत्येक पैलू या पाइपिंग प्लॅनसाठी अद्वितीय आहे. अंतिम वापरकर्त्यांना अनुभवलेल्या बहुतेक निराशा सिस्टमच्या समजुतीच्या अभावामुळे येतात. सील OEM विशिष्ट अनुप्रयोगासाठी अधिक तपशीलवार विश्लेषण तयार करू शकतात आणि अंतिम वापरकर्त्याला ही प्रणाली योग्यरित्या निर्दिष्ट आणि ऑपरेट करण्यात मदत करण्यासाठी आवश्यक असलेली पार्श्वभूमी प्रदान करू शकतात.