Тығыздағыштарды таңдауды қарастыру – Жоғары қысымды қос механикалық тығыздағыштарды орнату

Орналасуы 3 механикалық тығыздағыштар болып табыладықос тығыздағыштаронда тығыздағыштар арасындағы кедергі сұйықтығының қуысы тығыздағыш камерасының қысымынан жоғары қысымда сақталады. Уақыт өте келе сала осы тығыздағыштар үшін қажетті жоғары қысымды ортаны құрудың бірнеше стратегиясын әзірледі. Бұл стратегиялар механикалық тығыздағыштың құбыр жоспарларында қамтылған. Осы жоспарлардың көпшілігі ұқсас функцияларды орындағанымен, әрқайсысының жұмыс сипаттамалары өте әртүрлі болуы мүмкін және тығыздау жүйесінің барлық аспектілеріне әсер етеді.

API 682 анықтағандай құбыр жоспары 53B - азотпен зарядталған қуық аккумуляторымен тосқауыл сұйықтығына қысым жасайтын құбыр жоспары. Қысымдағы қуық тосқауыл сұйықтығына тікелей әсер етіп, бүкіл тығыздау жүйесіне қысым жасайды. Қуық қысымды газ бен тосқауыл сұйықтығының тікелей жанасуын болдырмайды, бұл газдың сұйықтыққа сіңуін болдырмайды. Бұл 53B құбыр жоспарын 53А құбыр жоспарына қарағанда жоғары қысымды қолданбаларда пайдалануға мүмкіндік береді. Аккумулятордың дербес табиғаты сонымен қатар тұрақты азот беру қажеттілігін болдырмайды, бұл жүйені қашықтағы қондырғылар үшін өте қолайлы етеді.

Қуық аккумуляторының артықшылықтары жүйенің кейбір жұмыс сипаттамаларымен өтеледі. Құбырлар жоспары 53B қысымы қуықтағы газдың қысымымен тікелей анықталады. Бұл қысым бірнеше айнымалыларға байланысты күрт өзгеруі мүмкін.

Жүйеге тосқауыл сұйықтығын қоспас бұрын аккумулятордағы қуықты алдын ала зарядтау керек. Бұл барлық болашақ есептеулер мен жүйелер жұмысының интерпретациясы үшін негіз жасайды. Алдын ала зарядтаудың нақты қысымы жүйенің жұмыс қысымына және аккумуляторлардағы тосқауыл сұйықтығының қауіпсіздік көлеміне байланысты. Алдын ала зарядтау қысымы қуықтағы газдың температурасына да байланысты. Ескертпе: алдын ала зарядтау қысымы жүйені бастапқы іске қосу кезінде ғана орнатылады және нақты жұмыс кезінде реттелмейді.

Қуықтағы газдың қысымы газдың температурасына байланысты өзгереді. Көп жағдайда газдың температурасы орнату орнындағы қоршаған ортаның температурасын бақылайды. Температураның үлкен тәуліктік және маусымдық өзгерістері бар аймақтардағы қолданбалар жүйе қысымында үлкен ауытқуларға ұшырайды.

Барьерлік сұйықтықты тұтынуЖұмыс кезінде механикалық тығыздағыштар тығыздағыштың қалыпты ағуы арқылы тосқауыл сұйықтығын тұтынады. Бұл тосқауыл сұйықтығы аккумулятордағы сұйықтықпен толтырылады, нәтижесінде қуықтағы газдың кеңеюі және жүйедегі қысымның төмендеуі байқалады. Бұл өзгерістер аккумулятор өлшеміне, тығыздағыштың ағу жылдамдығына және жүйеге қажетті техникалық қызмет көрсету аралығына (мысалы, 28 күн) байланысты.

Жүйе қысымының өзгеруі соңғы пайдаланушының тығыздағыш өнімділігін бақылайтын негізгі жолы болып табылады. Қысым техникалық қызмет көрсету дабылдарын жасау және тығыздағыш ақауларын анықтау үшін де қолданылады. Дегенмен, жүйе жұмыс істеп тұрған кезде қысымдар үздіксіз өзгеріп отырады. Пайдаланушы жоспар 53B жүйесіндегі қысымды қалай орнатуы керек? Барьерлік сұйықтықты қашан қосу керек? Қанша сұйықтық қосу керек?

Plan 53B жүйелері үшін кеңінен жарияланған инженерлік есептеулердің бірінші жинағы API 682 төртінші басылымында пайда болды. F қосымшасында осы құбыр жоспары үшін қысым мен көлемді анықтау әдісі бойынша қадамдық нұсқаулар берілген. API 682 ең пайдалы талаптарының бірі қуық аккумуляторларының стандартты тақтайшасын жасау болып табылады (API 682 төртінші басылым, 10-кесте). Бұл тақтайшада жүйе үшін алдын ала зарядтау, қайта толтыру және қолдану орнындағы қоршаған орта температурасы жағдайларының диапазонында дабыл қысымдарын түсіретін кесте бар. Ескерту: стандарттағы кесте тек мысал және нақты өріс қолданбасына қолданылған кезде нақты мәндер айтарлықтай өзгереді.

2-суреттегі негізгі болжамдардың бірі 53B құбыр жоспары үздіксіз және бастапқы зарядтау қысымын өзгертпей жұмыс істейді деп күтілуде. Сондай-ақ, жүйе қысқа уақыт ішінде бүкіл қоршаған орта температурасының диапазонына ұшырауы мүмкін деген болжам бар. Бұл жүйенің дизайнына елеулі әсер етеді және жүйенің басқа қос тығыздағыш құбыр жоспарларына қарағанда жоғары қысыммен жұмыс істеуін талап етеді.

Анықтама ретінде 2-суретті пайдалану арқылы мысал қолданбасы қоршаған орта температурасы -17°C (1°F) және 70°C (158°F) аралығында болатын жерге орнатылады. Бұл диапазонның жоғарғы шегі шындыққа жанаспайтын жоғары болып көрінеді, бірақ ол сонымен қатар тікелей күн сәулесінің әсеріне ұшыраған аккумулятордың күн қыздыру әсерін қамтиды. Кестедегі жолдар ең жоғары және ең төменгі мәндер арасындағы температура аралықтарын көрсетеді.

Түпкі пайдаланушы жүйені пайдаланған кезде, олар ағымдағы қоршаған орта температурасында 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 қысымға жеткенше тосқауыл сұйықтығын қосады. 37,9 бар (550 PSIG). Егер қоршаған орта температурасы 0°C (32°F) дейін төмендесе, дабыл қысымы 28,1 барға (408 PSIG) және қайта толтыру қысымы 34,7 барға (504 PSIG) дейін төмендейді.

Бұл сценарийде дабыл және қайта толтыру қысымдары қоршаған орта температурасына жауап ретінде өзгереді немесе өзгереді. Бұл тәсіл жиі қалқымалы-қалқымалы стратегия деп аталады. Дабыл да, қайта толтыру да «жүзу». Бұл тығыздау жүйесі үшін ең төменгі жұмыс қысымына әкеледі. Бұл соңғы пайдаланушыға екі нақты талап қояды; дұрыс дабыл қысымын және толтыру қысымын анықтау. Жүйе үшін дабыл қысымы температураның функциясы болып табылады және бұл қатынас соңғы пайдаланушының DCS жүйесінде бағдарламалануы керек. Қайта толтыру қысымы қоршаған орта температурасына да байланысты болады, сондықтан оператор ағымдағы жағдайларға дұрыс қысымды табу үшін зауыттық тақтайшаға жүгінуі керек.

Кейбір соңғы пайдаланушылар қарапайым тәсілді талап етеді және дабыл қысымы мен толтыру қысымы тұрақты (немесе бекітілген) және қоршаған орта температурасына тәуелсіз болатын стратегияны қалайды. Бекітілген стратегия соңғы пайдаланушыға жүйені толтыру үшін бір ғана қысымды және жүйені алаңдату үшін ғана мәнді береді. Өкінішке орай, бұл жағдай температура максималды мәнде деп болжауға тиіс, өйткені есептеулер қоршаған орта температурасының максимумнан ең төменгі температураға дейін төмендеуін өтейді. Бұл жүйенің жоғары қысымда жұмыс істеуіне әкеледі. Кейбір қолданбаларда бекітілген бекітілген стратегияны пайдалану жоғары қысымды өңдеу үшін басқа жүйе құрамдас бөліктеріне арналған тығыздағыш дизайнында немесе MAWP рейтингінде өзгерістерге әкелуі мүмкін.

Басқа соңғы пайдаланушылар бекітілген дабыл қысымы мен қалқымалы толтыру қысымы бар гибридті тәсілді қолданады. Бұл дабыл параметрлерін жеңілдете отырып, жұмыс қысымын төмендетуі мүмкін. Дұрыс дабыл стратегиясы туралы шешім 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 өзгерістер бар. Күн радиациясынан қыздыру конструкторлық есептеулер үшін аккумулятордың максималды температурасын айтарлықтай арттыруы мүмкін. Аккумуляторды көлеңкеге қою немесе аккумуляторға күннен қалқан салу күннің қызуын болдырмайды және есептеулерде максималды температураны азайтады.

Жоғарыдағы сипаттамаларда қоршаған орта температурасы термині қуықтағы газдың температурасын көрсету үшін қолданылады. Тұрақты күйде немесе баяу өзгеретін қоршаған орта температурасы жағдайында бұл орынды болжам. Қоршаған орта температурасының күндізгі мен түні арасында үлкен ауытқулар болса, аккумуляторды оқшаулау қуықтың тиімді температуралық ауытқуларын баяулатады, нәтижесінде тұрақты жұмыс температурасы болады.

Бұл тәсілді аккумулятордағы жылуды бақылауды және оқшаулауды қолдануға кеңейтуге болады. Бұл дұрыс қолданылғанда, аккумулятор қоршаған орта температурасының күнделікті немесе маусымдық өзгерістеріне қарамастан бір температурада жұмыс істейді. Бұл, мүмкін, үлкен температура ауытқулары бар аймақтарда қарастырылатын ең маңызды жалғыз дизайн нұсқасы. Бұл тәсіл далада үлкен орнатылған базаға ие және 53B жоспарын жылуды бақылау арқылы мүмкін болмайтын жерлерде пайдалануға мүмкіндік берді.

53B құбыр жоспарын пайдалануды ойластыратын соңғы пайдаланушылар бұл құбыр жоспары аккумуляторы бар 53А құбыр жоспары ғана емес екенін білуі керек. Жүйені жобалаудың, іске қосудың, пайдаланудың және 53B жоспарының қызмет көрсетуінің іс жүзінде барлық аспектілері осы құбырлар жоспарына тән. Түпкі пайдаланушылар бастан кешірген көңілсіздіктердің көпшілігі жүйені түсінбеуінен туындайды. Seal OEMs нақты қолданба үшін егжей-тегжейлі талдауды дайындай алады және соңғы пайдаланушыға осы жүйені дұрыс көрсетуге және басқаруға көмектесу үшін қажетті фонды қамтамасыз ете алады.