Тығыздағышты таңдауға қатысты мәселелер – жоғары қысымды қос механикалық тығыздағыштарды орнату

3 механикалық тығыздағыштардың орналасуықос тығыздағыштартығыздағыштар арасындағы тосқауыл сұйықтығының қуысы тығыздағыш камерасының қысымынан жоғары қысымда ұсталатын жерде. Уақыт өте келе, сала бұл тығыздағыштар үшін қажетті жоғары қысымды ортаны жасаудың бірнеше стратегияларын әзірледі. Бұл стратегиялар механикалық тығыздағыштың құбыр жоспарларында көрсетілген. Бұл жоспарлардың көпшілігі ұқсас функцияларды атқарғанымен, әрқайсысының жұмыс сипаттамалары өте әртүрлі болуы мүмкін және тығыздау жүйесінің барлық аспектілеріне әсер етеді.

API 682 стандарты бойынша анықталғандай, Piping Plan 53B тосқауыл сұйықтығына азотпен зарядталған қалқанша аккумуляторымен қысым жасайтын құбыр жоспары болып табылады. Қысыммен толтырылған қалқанша тікелей тосқауыл сұйықтығына әсер етеді, бүкіл тығыздау жүйесіне қысым жасайды. Қалқанша қысым жасайтын газ бен қалқанша сұйықтығының тікелей жанасуына жол бермейді, бұл газдың сұйықтыққа сіңуін болдырмайды. Бұл Piping Plan 53B-ны Piping Plan 53A-ға қарағанда жоғары қысымды қолданбаларда пайдалануға мүмкіндік береді. Аккумулятордың өзіндік сипаты тұрақты азотпен қамтамасыз ету қажеттілігін де жояды, бұл жүйені қашықтан орнату үшін өте қолайлы етеді.

Дегенмен, қуық аккумуляторының артықшылықтары жүйенің кейбір жұмыс сипаттамаларымен өтеледі. Piping Plan 53B қысымы қуықтағы газ қысымымен тікелей анықталады. Бұл қысым бірнеше айнымалыларға байланысты күрт өзгеруі мүмкін.

Жүйеге тосқауыл сұйықтығы қосылмас бұрын аккумулятордағы баллон алдын ала зарядталуы керек. Бұл жүйенің жұмысын болашақта есептеулер мен түсіндірулер үшін негіз жасайды. Нақты алдын ала зарядтау қысымы жүйенің жұмыс қысымына және аккумуляторлардағы тосқауыл сұйықтығының қауіпсіз көлеміне байланысты. Алдын ала зарядтау қысымы баллондағы газдың температурасына да байланысты. Ескерту: алдын ала зарядтау қысымы тек жүйені бастапқы іске қосу кезінде орнатылады және нақты жұмыс кезінде реттелмейді.

Газ баллонындағы газдың қысымы газдың температурасына байланысты өзгереді. Көп жағдайда газдың температурасы орнату орнындағы қоршаған орта температурасын бақылайды. Температураның күнделікті және маусымдық үлкен өзгерістері болатын аймақтардағы қолданбалар жүйе қысымында үлкен ауытқуларға ұшырайды.

Тосқауыл сұйықтығының шығыныЖұмыс кезінде механикалық тығыздағыштар қалыпты тығыздағыштың ағып кетуі арқылы тосқауыл сұйықтығын тұтынады. Бұл тосқауыл сұйықтығы аккумулятордағы сұйықтықпен толықтырылады, нәтижесінде баллондағы газдың кеңеюіне және жүйе қысымының төмендеуіне әкеледі. Бұл өзгерістер аккумулятор өлшеміне, тығыздағыштың ағып кету жылдамдығына және жүйеге қажетті техникалық қызмет көрсету аралығына (мысалы, 28 күн) байланысты.

Жүйе қысымының өзгеруі - соңғы пайдаланушының тығыздағыштың жұмысын бақылауының негізгі тәсілі. Қысым сонымен қатар техникалық қызмет көрсету дабылдарын жасау және тығыздағыштың істен шығуын анықтау үшін де қолданылады. Дегенмен, жүйе жұмыс істеп тұрған кезде қысым үздіксіз өзгеріп отырады. Пайдаланушы 53B жоспары жүйесіндегі қысымды қалай орнатуы керек? Қашан тосқауыл сұйықтығын қосу қажет? Қанша сұйықтық қосу керек?

53B жоспары жүйелеріне арналған кеңінен жарияланған алғашқы инженерлік есептеулер жиынтығы API 682 төртінші басылымында пайда болды. F қосымшасында осы құбыр жоспары үшін қысым мен көлемді қалай анықтау керектігі туралы қадамдық нұсқаулар берілген. API 682 стандартының ең пайдалы талаптарының бірі - қуық аккумуляторларына арналған стандартты атау тақтасын жасау (API 682 төртінші басылымы, 10-кесте). Бұл атау тақтасында қолдану орнындағы қоршаған орта температурасының диапазонындағы жүйенің алдын ала зарядтау, қайта толтыру және дабыл қысымдарын көрсететін кесте бар. Ескерту: стандарттағы кесте тек мысал болып табылады және нақты мәндер белгілі бір далалық қолданбаға қолданылған кезде айтарлықтай өзгереді.

2-суреттегі негізгі болжамдардың бірі - Piping Plan 53B үздіксіз және бастапқы алдын ала зарядтау қысымын өзгертпей жұмыс істейді деп күтілуде. Сондай-ақ, жүйе қысқа уақыт ішінде қоршаған ортаның бүкіл температурасына ұшырауы мүмкін деген болжам бар. Бұлар жүйені жобалауда айтарлықтай салдарға әкеледі және жүйенің басқа қос тығыздағыш құбыр жоспарларына қарағанда жоғары қысымда жұмыс істеуін талап етеді.

2-суретті сілтеме ретінде пайдалана отырып, мысал қолданба қоршаған орта температурасы -17°C (1°F) және 70°C (158°F) аралығындағы жерге орнатылған. Бұл диапазонның жоғарғы шегі шындыққа жанаспайтындай жоғары болып көрінеді, бірақ оған тікелей күн сәулесіне ұшырайтын аккумуляторды күн сәулесімен қыздырудың әсерлері де кіреді. Кестедегі жолдар ең жоғары және ең төменгі мәндер арасындағы температура аралықтарын білдіреді.

Соңғы пайдаланушы жүйені басқарған кезде, олар ағымдағы қоршаған орта температурасында қайта толтыру қысымына жеткенше тосқауыл сұйықтығының қысымын қосады. Дабыл қысымы - соңғы пайдаланушыға қосымша тосқауыл сұйықтығын қосу қажет екенін көрсететін қысым. 25°C (77°F) температурада оператор аккумуляторды 30,3 барға (440 PSIG) дейін алдын ала зарядтайды, дабыл 30,7 барға (445 PSIG) орнатылады және оператор қысым 37,9 барға (550 PSIG) жеткенше тосқауыл сұйықтығын қосады. Егер қоршаған орта температурасы 0°C (32°F) дейін төмендесе, онда дабыл қысымы 28,1 барға (408 PSIG) дейін, ал қайта толтыру қысымы 34,7 барға (504 PSIG) дейін төмендейді.

Бұл сценарийде дабыл мен толтыру қысымы қоршаған орта температурасына байланысты өзгереді немесе өзгермелі болады. Бұл тәсіл көбінесе өзгермелі-өзгермелі стратегия деп аталады. Дабыл да, қайта толтыру да «өзгермелі» болады. Бұл тығыздау жүйесі үшін ең төменгі жұмыс қысымына әкеледі. Дегенмен, бұл соңғы пайдаланушыға екі нақты талап қояды; дұрыс дабыл қысымын және қайта толтыру қысымын анықтау. Жүйенің дабыл қысымы температураның функциясы болып табылады және бұл қатынас соңғы пайдаланушының DCS жүйесіне бағдарламалануы керек. Қайта толтыру қысымы қоршаған орта температурасына да байланысты болады, сондықтан оператор ағымдағы жағдайларға сәйкес келетін дұрыс қысымды табу үшін тақтайшаға жүгінуі керек.

Кейбір соңғы пайдаланушылар қарапайым тәсілді талап етеді және дабыл қысымы мен қайта толтыру қысымы тұрақты (немесе бекітілген) және қоршаған орта температурасынан тәуелсіз болатын стратегияны қалайды. Бекітілген-бекітілген стратегия соңғы пайдаланушыға жүйені қайта толтыру үшін тек бір қысымды және жүйені дабылдау үшін тек бір мәнді береді. Өкінішке орай, бұл шарт температураның максималды мәнде екенін ескеруі керек, себебі есептеулер қоршаған орта температурасының максималды температурадан минималды температураға дейін төмендеуін өтейді. Бұл жүйенің жоғары қысымда жұмыс істеуіне әкеледі. Кейбір қолданбаларда бекітілген-бекітілген стратегияны қолдану тығыздағыш конструкциясында немесе басқа жүйе компоненттерінің жоғары қысымды басқару үшін MAWP рейтингтерінде өзгерістерге әкелуі мүмкін.

Басқа соңғы пайдаланушылар бекітілген дабыл қысымы және қалқымалы қайта толтыру қысымы бар гибридті тәсілді қолданады. Бұл дабыл параметрлерін жеңілдете отырып, жұмыс қысымын төмендетуі мүмкін. Дұрыс дабыл стратегиясы туралы шешім тек қолдану жағдайын, қоршаған орта температурасының диапазонын және соңғы пайдаланушының талаптарын ескергеннен кейін ғана қабылдануы керек.

53B құбыр жоспарының дизайнында осы қиындықтардың кейбірін жеңілдетуге көмектесетін кейбір өзгертулер бар. Күн радиациясынан жылыту жобалау есептеулері үшін аккумулятордың максималды температурасын айтарлықтай арттыруы мүмкін. Аккумуляторды көлеңкеге қою немесе аккумуляторға күннен қорғайтын қалқан салу күн қыздыруын болдырмауға және есептеулердегі максималды температураны төмендетуге мүмкіндік береді.

Жоғарыдағы сипаттамаларда қоршаудағы газдың температурасын білдіру үшін қоршаған орта температурасы термині қолданылады. Тұрақты күйде немесе баяу өзгеретін қоршаған орта температурасы жағдайында бұл ақылға қонымды болжам. Егер күн мен түн арасында қоршаған орта температурасында үлкен ауытқулар болса, аккумуляторды оқшаулау қоршаудың тиімді температура ауытқуларын азайтып, жұмыс температурасының тұрақтылығын қамтамасыз ете алады.

Бұл тәсілді аккумуляторда жылуды бақылау және оқшаулауды пайдалануға дейін кеңейтуге болады. Бұл дұрыс қолданылған кезде, аккумулятор қоршаған орта температурасының күнделікті немесе маусымдық өзгерістеріне қарамастан бір температурада жұмыс істейді. Бұл, мүмкін, температураның үлкен ауытқулары бар аймақтарда қарастыруға болатын ең маңызды бірыңғай жобалау нұсқасы. Бұл тәсіл далада үлкен орнатылған базаға ие және 53B жоспарын жылуды бақылау арқылы мүмкін болмайтын жерлерде пайдалануға мүмкіндік берді.

53B құбыр жоспарын пайдалануды қарастырып жатқан соңғы пайдаланушылар бұл құбыр жоспары жай ғана аккумуляторы бар 53A құбыр жоспары емес екенін білуі керек. 53B жоспарын жобалаудың, іске қосудың, пайдаланудың және техникалық қызмет көрсетудің барлық дерлік аспектілері осы құбыр жоспарына тән. Соңғы пайдаланушылар бастан кешірген көптеген қиындықтар жүйені түсінбеуден туындайды. Тығыздағыш өндірушілері белгілі бір қолданба үшін егжей-тегжейлі талдау дайындай алады және соңғы пайдаланушыға осы жүйені дұрыс анықтауға және басқаруға көмектесу үшін қажетті ақпаратты бере алады.