Разматрања при избору заптивки – Уградња двоструких механичких заптивача високог притиска

Распоред 3 механичке заптивке судвоструке заптивкегде се шупљина баријерне течности између заптивки одржава под притиском већим од притиска у комори заптивке. Током времена, индустрија је развила неколико стратегија за стварање окружења високог притиска неопходног за ове заптивке. Ове стратегије су обухваћене плановима цевовода механичког заптивача. Иако многи од ових планова имају сличне функције, оперативне карактеристике сваког од њих могу бити веома различите и утицати на све аспекте система заптивања.

План цевовода 53Б, како је дефинисано АПИ 682, је план цевовода који врши притисак на заштитну течност помоћу акумулатора бешике напуњеног азотом. Мехур под притиском делује директно на заштитну течност, стварајући притисак на цео систем заптивања. Бешика спречава директан контакт између гаса под притиском и заштитног флуида елиминишући апсорпцију гаса у флуид. Ово омогућава да се Пипинг План 53Б користи у апликацијама са вишим притиском од Пипинг Плана 53А. Самостална природа акумулатора такође елиминише потребу за сталним снабдевањем азотом, што чини систем идеалним за даљинске инсталације.

Предности акумулатора бешике су, међутим, надокнађене неким оперативним карактеристикама система. Притисак Плана цевовода 53Б је одређен директно притиском гаса у бешици. Овај притисак се може драматично променити због неколико варијабли.

Бешика у акумулатору мора бити претходно напуњена пре додавања течности за баријеру у систем. Ово ствара основу за све будуће прорачуне и тумачења рада система. Стварни притисак претходног пуњења зависи од радног притиска за систем и сигурносне запремине баријерне течности у акумулаторима. Притисак пред пуњењем такође зависи од температуре гаса у бешици. Напомена: притисак претходног пуњења се поставља само при почетном пуштању система у рад и неће се подешавати током стварног рада.

Притисак гаса у бешици ће варирати у зависности од температуре гаса. У већини случајева, температура гаса ће пратити температуру околине на месту инсталације. Примене у регионима где постоје велике дневне и сезонске промене температура ће доживети велике промене притиска у систему.

Потрошња течности за баријеруТоком рада, механичке заптивке ће трошити заштитну течност кроз нормално цурење заптивке. Ова заштитна течност се допуњава течношћу у акумулатору, што доводи до ширења гаса у бешици и смањења притиска у систему. Ове промене су функција величине акумулатора, стопе цурења заптивке и жељеног интервала одржавања система (нпр. 28 дана).

Промена притиска у систему је примарни начин на који крајњи корисник прати перформансе заптивача. Притисак се такође користи за креирање аларма за одржавање и за откривање кварова заптивача. Међутим, притисци ће се стално мењати док систем ради. Како корисник треба да подеси притиске у систему План 53Б? Када је потребно додати заштитну течност? Колико течности треба додати?

Први широко објављени скуп инжењерских прорачуна за системе План 53Б појавио се у АПИ 682 четвртом издању. Анекс Ф даје упутства корак по корак о томе како одредити притиске и запремине за овај план цевовода. Један од најкориснијих захтева АПИ 682 је креирање стандардне натписне плочице за акумулаторе бешике (АПИ 682 четврто издање, табела 10). Ова натписна плочица садржи табелу која обухвата притиске претходног пуњења, допуњавања и аларма за систем у опсегу услова амбијенталне температуре на месту примене. Напомена: табела у стандарду је само пример и да ће се стварне вредности значајно променити када се примене на одређену примену на терену.

Једна од основних претпоставки на Слици 2 је да се од Плана цевовода 53Б очекује да ради континуирано и без промене почетног притиска пре пуњења. Такође постоји претпоставка да систем може бити изложен читавом опсегу температуре околине током кратког временског периода. Они имају значајне импликације у дизајну система и захтевају да систем ради под притиском већим од других планова цевовода са двоструком заптивком.

Користећи слику 2 као референцу, пример апликације је инсталиран на локацији где је температура околине између -17°Ц (1°Ф) и 70°Ц (158°Ф). Чини се да је горњи део овог опсега нереално висок, али укључује и ефекте соларног загревања акумулатора који је изложен директној сунчевој светлости. Редови у табели представљају температурне интервале између највише и најниже вредности.

Када крајњи корисник користи систем, додаваће притисак течности у баријери све док се притисак допуне не достигне на тренутној температури околине. Алармни притисак је притисак који указује да крајњи корисник треба да дода додатну течност за баријеру. На 25°Ц (77°Ф), оператер би претходно напунио акумулатор на 30,3 бара (440 ПСИГ), аларм би био подешен на 30,7 бара (445 ПСИГ), а оператер би додао течност за баријеру док притисак не достигне 37,9 бара (550 ПСИГ). Ако се температура околине смањи на 0°Ц (32°Ф), онда ће алармни притисак пасти на 28,1 бара (408 ПСИГ), а притисак поновног пуњења на 34,7 бара (504 ПСИГ).

У овом сценарију, притисци аларма и допуњавања се мењају, или плутају, као одговор на температуру околине. Овај приступ се често назива флоатинг-флоатинг стратегија. И аларм и допуна „плутају“. Ово резултира најнижим радним притисцима за систем заптивања. Ово, међутим, поставља два специфична захтева пред крајњег корисника; одређивање тачног алармног притиска и притиска допуне. Алармни притисак за систем је функција температуре и овај однос мора бити програмиран у ДЦС систему крајњег корисника. Притисак допуњавања ће такође зависити од температуре околине, тако да ће оператер морати да се позове на натписну плочицу да пронађе тачан притисак за тренутне услове.

Неки крајњи корисници захтевају једноставнији приступ и желе стратегију где су и притисак аларма и притисци допуне константни (или фиксни) и независни од температуре околине. Фиксно-фиксна стратегија пружа крајњем кориснику само један притисак за допуњавање система и само вредност за алармирање система. Нажалост, овај услов мора претпоставити да је температура на максималној вредности, пошто се прорачунима компензује пад температуре околине са максималне на минималну температуру. То доводи до тога да систем ради на вишим притисцима. У неким применама, коришћење фиксно-фиксне стратегије може да доведе до промена у дизајну заптивке или МАВП оценама за друге компоненте система да подносе повишене притиске.

Остали крајњи корисници ће применити хибридни приступ са фиксним притиском аларма и плутајућим притиском допуне. Ово може смањити радни притисак док поједностављује подешавања аларма. Одлуку о исправној стратегији аларма треба донети само након разматрања услова примене, опсега температуре околине и захтева крајњег корисника.

Постоје неке модификације у дизајну Плана цевовода 53Б које могу помоћи у ублажавању неких од ових изазова. Грејање од сунчевог зрачења може у великој мери повећати максималну температуру акумулатора за прорачуне дизајна. Постављање акумулатора у сенку или израда штитника од сунца за акумулатор може елиминисати соларно грејање и смањити максималну температуру у прорачунима.

У горњим описима, термин температура околине се користи за представљање температуре гаса у бешици. Под стабилним или споро променљивим условима температуре околине, ово је разумна претпоставка. Ако постоје велике промене у условима амбијенталне температуре између дана и ноћи, изолација акумулатора може умањити ефективне температурне промене бешике што резултира стабилнијим радним температурама.

Овај приступ се може проширити на коришћење топлотног праћења и изолације на акумулатору. Када се ово правилно примени, акумулатор ће радити на једној температури без обзира на дневне или сезонске промене температуре околине. Ово је можда најважнија појединачна опција дизајна коју треба размотрити у областима са великим температурним варијацијама. Овај приступ има велику инсталирану базу на терену и омогућио је да се План 53Б користи на локацијама које не би биле могуће са праћењем топлоте.

Крајњи корисници који размишљају о коришћењу Плана цевовода 53Б треба да буду свесни да овај план цевовода није само План цевовода 53А са акумулатором. Практично сваки аспект дизајна система, пуштања у рад, рада и одржавања Плана 53Б је јединствен за овај план цевовода. Већина фрустрација које су крајњи корисници искусили потиче од неразумевања система. ОЕМ произвођачи печата могу припремити детаљнију анализу за конкретну примену и могу пружити потребну позадину како би помогли крајњем кориснику да правилно специфицира и управља овим системом.