დალუქვის შერჩევის გასათვალისწინებელი საკითხები - მაღალი წნევის ორმაგი მექანიკური დალუქვის დაყენება

მე-3 მექანიკური ბეჭედი არისორმაგი ბეჭდებისადაც დალუქვის კამერის წნევაზე მეტი წნევის პირობებში, ბარიერული სითხის ღრუ შენარჩუნებულია. დროთა განმავლობაში, ინდუსტრიამ შეიმუშავა რამდენიმე სტრატეგია ამ დალუქვისთვის აუცილებელი მაღალი წნევის გარემოს შესაქმნელად. ეს სტრატეგიები ასახულია მექანიკური დალუქვის მილსადენების გეგმებში. მიუხედავად იმისა, რომ ამ გეგმებიდან ბევრი მსგავს ფუნქციებს ასრულებს, თითოეულის მუშაობის მახასიათებლები შეიძლება ძალიან განსხვავებული იყოს და გავლენა იქონიოს დალუქვის სისტემის ყველა ასპექტზე.

API 682 სტანდარტით განსაზღვრული მილსადენის გეგმა 53B არის მილსადენის გეგმა, რომელიც ახდენს ბარიერული სითხის წნევას აზოტით დამუხტული ბუშტის აკუმულატორით. წნევით აღჭურვილი ბუშტი პირდაპირ მოქმედებს ბარიერულ სითხეზე, რაც მთელ დალუქვის სისტემაზე წნევას ქმნის. ბუშტი ხელს უშლის წნევის გაზსა და ბარიერულ სითხეს შორის პირდაპირ კონტაქტს, რაც გამორიცხავს აირის შეწოვას სითხეში. ეს საშუალებას იძლევა, რომ მილსადენის გეგმა 53B გამოყენებული იქნას უფრო მაღალი წნევის აპლიკაციებში, ვიდრე მილსადენის გეგმა 53A. აკუმულატორის თვითკმარი ბუნება ასევე გამორიცხავს აზოტის მუდმივი მიწოდების საჭიროებას, რაც სისტემას იდეალურს ხდის დისტანციური დამონტაჟებისთვის.

თუმცა, ბუშტის აკუმულატორის უპირატესობები კომპენსირდება სისტემის ზოგიერთი საოპერაციო მახასიათებლით. მილსადენის გეგმა 53B-ის წნევა პირდაპირ განისაზღვრება ბუშტში არსებული გაზის წნევით. ეს წნევა შეიძლება მკვეთრად შეიცვალოს რამდენიმე ცვლადის გამო.

აკუმულატორში არსებული ბუშტი წინასწარ უნდა დაიტენოს სისტემაში ბარიერული სითხის დამატებამდე. ეს ქმნის საფუძველს სისტემის მუშაობის ყველა მომავალი გამოთვლისა და ინტერპრეტაციისთვის. ფაქტობრივი წინასწარი დატენვის წნევა დამოკიდებულია სისტემის სამუშაო წნევაზე და აკუმულატორებში ბარიერული სითხის უსაფრთხო მოცულობაზე. წინასწარი დატენვის წნევა ასევე დამოკიდებულია ბუშტში არსებული აირის ტემპერატურაზე. შენიშვნა: წინასწარი დატენვის წნევა დაყენებულია მხოლოდ სისტემის საწყისი გაშვებისას და არ დარეგულირდება ფაქტობრივი მუშაობის დროს.

ბუშტში გაზის წნევა იცვლება გაზის ტემპერატურის მიხედვით. უმეტეს შემთხვევაში, გაზის ტემპერატურა ინსტალაციის ადგილას გარემოს ტემპერატურას ასახავს. რეგიონებში, სადაც ტემპერატურის დიდი დღიური და სეზონური ცვლილებებია, სისტემის წნევის მნიშვნელოვანი რყევები შეინიშნება.

ბარიერული სითხის მოხმარებაექსპლუატაციის დროს, მექანიკური დალუქვის სისტემები მოიხმარენ ბარიერულ სითხეს დალუქვის ნორმალური გაჟონვის გამო. ეს ბარიერული სითხე ივსება აკუმულატორში არსებული სითხით, რაც იწვევს ბუშტში გაზის გაფართოებას და სისტემის წნევის შემცირებას. ეს ცვლილებები დამოკიდებულია აკუმულატორის ზომაზე, დალუქვის გაჟონვის სიჩქარეზე და სისტემისთვის სასურველ ტექნიკური მომსახურების ინტერვალზე (მაგ., 28 დღე).

სისტემის წნევის ცვლილება არის ძირითადი გზა, რომლითაც საბოლოო მომხმარებელი აკონტროლებს დალუქვის მუშაობას. წნევა ასევე გამოიყენება ტექნიკური მომსახურების სიგნალიზაციის შესაქმნელად და დალუქვის გაუმართაობის გამოსავლენად. თუმცა, წნევა მუდმივად იცვლება სისტემის მუშაობის დროს. როგორ უნდა დააყენოს მომხმარებელმა წნევა Plan 53B სისტემაში? როდის არის საჭირო ბარიერული სითხის დამატება? რამდენი სითხე უნდა დაემატოს?

Plan 53B სისტემებისთვის საინჟინრო გამოთვლების პირველი ფართოდ გამოქვეყნებული ნაკრები გამოქვეყნდა API 682 მეოთხე გამოცემაში. დანართი F იძლევა ეტაპობრივ ინსტრუქციებს, თუ როგორ უნდა განისაზღვროს წნევა და მოცულობა ამ მილსადენების გეგმისთვის. API 682-ის ერთ-ერთი ყველაზე სასარგებლო მოთხოვნაა ბუშტის აკუმულატორების სტანდარტული სახელწოდების დაფის შექმნა (API 682 მეოთხე გამოცემა, ცხრილი 10). ეს სახელწოდება შეიცავს ცხრილს, რომელიც ასახავს სისტემის წინასწარი დატენვის, შევსების და სიგნალიზაციის წნევას გამოყენების ადგილზე გარემოს ტემპერატურის პირობების დიაპაზონში. შენიშვნა: სტანდარტში მოცემული ცხრილი მხოლოდ მაგალითია და ფაქტობრივი მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად შეიცვლება კონკრეტულ საველე გამოყენებაზე გამოყენებისას.

ნახაზი 2-ის ერთ-ერთი ძირითადი ვარაუდი ის არის, რომ მილსადენების გეგმა 53B-ის მუშაობა მოსალოდნელია უწყვეტად და საწყისი წინასწარი წნევის შეცვლის გარეშე. ასევე არსებობს ვარაუდი, რომ სისტემა შეიძლება მოკლე დროში მთელი გარემოს ტემპერატურის დიაპაზონის ზემოქმედების ქვეშ იმყოფებოდეს. ამას მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს სისტემის დიზაინზე და მოითხოვს, რომ სისტემა მუშაობდეს სხვა ორმაგი დალუქვის მქონე მილსადენების გეგმებთან შედარებით უფრო მაღალი წნევით.

ნახაზი 2-ის გამოყენებით, მაგალითის აპლიკაცია დამონტაჟებულია ისეთ ადგილას, სადაც გარემოს ტემპერატურა -17°C (1°F)-დან 70°C (158°F)-მდეა. ამ დიაპაზონის ზედა ზღვარი არარეალურად მაღალი ჩანს, მაგრამ ის ასევე მოიცავს მზის პირდაპირი სხივების ზემოქმედების ქვეშ მყოფი აკუმულატორის მზისგან გათბობის ეფექტებს. ცხრილში მოცემული რიგები წარმოადგენს ტემპერატურის ინტერვალებს უმაღლეს და უმცირეს მნიშვნელობებს შორის.

როდესაც საბოლოო მომხმარებელი სისტემას მართავს, ის დაამატებს ბარიერული სითხის წნევას მანამ, სანამ შევსების წნევა არ მიაღწევს მიმდინარე გარემოს ტემპერატურაზე. სიგნალიზაციის წნევა არის წნევა, რომელიც მიუთითებს, რომ საბოლოო მომხმარებელს სჭირდება დამატებითი ბარიერული სითხის დამატება. 25°C (77°F) ტემპერატურაზე, ოპერატორი წინასწარ დატენავს აკუმულატორს 30.3 ბარამდე (440 PSIG), სიგნალიზაცია დაყენდება 30.7 ბარზე (445 PSIG) და ოპერატორი დაამატებს ბარიერულ სითხეს მანამ, სანამ წნევა არ მიაღწევს 37.9 ბარს (550 PSIG). თუ გარემოს ტემპერატურა 0°C (32°F)-მდე დაეცემა, მაშინ სიგნალიზაციის წნევა დაეცემა 28.1 ბარამდე (408 PSIG), ხოლო შევსების წნევა 34.7 ბარამდე (504 PSIG).

ამ სცენარში, როგორც განგაშის, ასევე შევსების წნევა იცვლება, ანუ ტივტივებს გარემოს ტემპერატურის საპასუხოდ. ამ მიდგომას ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც „მცურავ-ტივტივების სტრატეგიას“. როგორც განგაში, ასევე შევსება „ტივტივებს“. ეს იწვევს დალუქვის სისტემის ყველაზე დაბალ სამუშაო წნევას. თუმცა, ეს საბოლოო მომხმარებელს ორ სპეციფიკურ მოთხოვნას აკისრებს: სწორი განგაშის წნევის და შევსების წნევის განსაზღვრას. სისტემის განგაშის წნევა ტემპერატურის ფუნქციაა და ეს დამოკიდებულება უნდა იყოს დაპროგრამებული საბოლოო მომხმარებლის DCS სისტემაში. შევსების წნევა ასევე დამოკიდებული იქნება გარემოს ტემპერატურაზე, ამიტომ ოპერატორს მოუწევს სახელწოდების დაფაზე დაყრდნობა, რათა იპოვოს მიმდინარე პირობებისთვის სწორი წნევა.

ზოგიერთი საბოლოო მომხმარებელი უფრო მარტივ მიდგომას მოითხოვს და სტრატეგიას ირჩევს, სადაც როგორც განგაშის წნევა, ასევე შევსების წნევა მუდმივი (ან ფიქსირებული) და გარემოს ტემპერატურისგან დამოუკიდებელია. ფიქსირებული-ფიქსირებული სტრატეგია საბოლოო მომხმარებელს სისტემის შევსებისთვის მხოლოდ ერთ წნევას და სისტემის განგაშის ჩართვის ერთადერთ მნიშვნელობას ანიჭებს. სამწუხაროდ, ეს პირობა უნდა გულისხმობდეს ტემპერატურის მაქსიმალურ მნიშვნელობას, რადგან გამოთვლები ანაზღაურებს გარემოს ტემპერატურის ვარდნას მაქსიმალურიდან მინიმალურ ტემპერატურაზე. ეს იწვევს სისტემის მუშაობას უფრო მაღალი წნევით. ზოგიერთ გამოყენებაში, ფიქსირებული-ფიქსირებული სტრატეგიის გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს ცვლილებები დალუქვის დიზაინში ან MAWP რეიტინგებში სისტემის სხვა კომპონენტებისთვის, რათა გაუმკლავდნენ მომატებულ წნევებს.

სხვა საბოლოო მომხმარებლები გამოიყენებენ ჰიბრიდულ მიდგომას ფიქსირებული სიგნალიზაციის წნევით და მცურავი შევსების წნევით. ამან შეიძლება შეამციროს სამუშაო წნევა და ამავდროულად გაამარტივოს სიგნალიზაციის პარამეტრები. სწორი სიგნალიზაციის სტრატეგიის შესახებ გადაწყვეტილება უნდა იქნას მიღებული მხოლოდ გამოყენების პირობების, გარემოს ტემპერატურის დიაპაზონის და საბოლოო მომხმარებლის მოთხოვნების გათვალისწინებით.

მილსადენების გეგმის 53B დიზაინში არის გარკვეული მოდიფიკაცია, რაც ხელს შეუწყობს ამ გამოწვევების ნაწილის შემცირებას. მზის რადიაციით გათბობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს აკუმულატორის მაქსიმალური ტემპერატურა დიზაინის გამოთვლებისთვის. აკუმულატორის ჩრდილში განთავსება ან აკუმულატორისთვის მზისგან დამცავი ფარის აგება გამორიცხავს მზის გათბობას და ამცირებს მაქსიმალურ ტემპერატურას გამოთვლებში.

ზემოთ აღწერილობაში ტერმინი „ატმოსფერული ტემპერატურა“ გამოიყენება ბუშტში არსებული გაზის ტემპერატურის აღსანიშნავად. სტაბილური ან ნელა ცვალებადი გარემოს ტემპერატურის პირობებში ეს გონივრული ვარაუდია. თუ დღე-ღამეს შორის გარემოს ტემპერატურის პირობებში დიდი რყევებია, აკუმულატორის იზოლაციამ შეიძლება შეამციროს ბუშტის ეფექტური ტემპერატურის რყევები, რაც უფრო სტაბილურ სამუშაო ტემპერატურას გამოიწვევს.

ეს მიდგომა შეიძლება გაფართოვდეს აკუმულატორზე სითბოს მიკვლევისა და იზოლაციის გამოყენებამდე. როდესაც ეს სწორად გამოიყენება, აკუმულატორი იმუშავებს ერთ ტემპერატურაზე, გარემოს ტემპერატურის ყოველდღიური ან სეზონური ცვლილებების მიუხედავად. ეს, ალბათ, ყველაზე მნიშვნელოვანი ცალკეული დიზაინის ვარიანტია, რომელიც გასათვალისწინებელია ტემპერატურის დიდი ვარიაციების მქონე ადგილებში. ამ მიდგომას აქვს დიდი დამონტაჟებული ბაზა საველე პირობებში და საშუალებას იძლევა, რომ გეგმა 53B გამოყენებული იქნას ისეთ ადგილებში, სადაც სითბოს მიკვლევით შეუძლებელი იქნებოდა.

საბოლოო მომხმარებლებმა, რომლებიც განიხილავენ მილსადენების გეგმის 53B გამოყენებას, უნდა იცოდნენ, რომ ეს მილსადენების გეგმა არ არის უბრალოდ მილსადენების გეგმა 53A აკუმულატორით. გეგმის 53B სისტემის დიზაინის, ექსპლუატაციაში გაშვების, ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის თითქმის ყველა ასპექტი უნიკალურია ამ მილსადენების გეგმისთვის. საბოლოო მომხმარებლების მიერ განცდილი იმედგაცრუებების უმეტესობა სისტემის არასაკმარისი გაგებით არის განპირობებული. Seal OEM-ს მწარმოებლებს შეუძლიათ მოამზადონ უფრო დეტალური ანალიზი კონკრეტული აპლიკაციისთვის და მიაწოდონ ინფორმაცია, რომელიც საჭიროა საბოლოო მომხმარებლისთვის ამ სისტემის სწორად განსაზღვრისა და მართვისთვის.