Пытанне: Мы будзем усталёўваць падвойную сістэму высокага ціскумеханічныя ўшчыльненніі разглядаеце магчымасць выкарыстання плана 53B? Якія меркаванні варта ўлічваць? У чым розніца паміж стратэгіямі сігналізацыі?
Механічныя ўшчыльненні канструкцыі 3падвойныя ўшчыльненнідзе ў поласці бар'ернай вадкасці паміж ушчыльняльнікамі падтрымліваецца ціск, які перавышае ціск у камеры ўшчыльнення. З цягам часу ў галіне было распрацавана некалькі стратэгій стварэння асяроддзя пад высокім ціскам, неабходнага для гэтых ушчыльненняў. Гэтыя стратэгіі адлюстраваны ў схемах трубаправодаў механічнага ўшчыльнення. Хоць многія з гэтых схем выконваюць падобныя функцыі, эксплуатацыйныя характарыстыкі кожнага з іх могуць вельмі адрознівацца і ўплываць на ўсе аспекты сістэмы ўшчыльнення.
Схема трубаправодаў 53B, згодна са стандартам API 682, уяўляе сабой схему трубаправодаў, у якой ціск бар'ернай вадкасці ствараецца з дапамогай азотнага балоннага акумулятара. Барабан пад ціскам непасрэдна ўздзейнічае на бар'ерную вадкасць, ствараючы ціск ва ўсёй сістэме ўшчыльнення. Балон прадухіляе непасрэдны кантакт паміж газам пад ціскам і бар'ернай вадкасцю, што выключае паглынанне газу ў вадкасць. Гэта дазваляе выкарыстоўваць схему трубаправодаў 53B у месцах з больш высокім ціскам, чым схему трубаправодаў 53A. Аўтаномнасць акумулятара таксама выключае неабходнасць пастаяннай падачы азоту, што робіць сістэму ідэальнай для аддаленых установак.
Аднак перавагі балоннага акумулятара кампенсуюцца некаторымі эксплуатацыйнымі характарыстыкамі сістэмы. Ціск у схеме трубаправода 53B вызначаецца непасрэдна ціскам газу ў балоне. Гэты ціск можа рэзка змяняцца з-за некалькіх зменных.
Папярэдняя зарадка
Перад тым, як у сістэму дадаць бар'ерную вадкасць, балон у акумулятары неабходна папярэдне запоўніць. Гэта стварае аснову для ўсіх будучых разлікаў і інтэрпрэтацый працы сістэмы. Фактычны ціск папярэдняй зарадкі залежыць ад працоўнага ціску сістэмы і бяспечнага аб'ёму бар'ернай вадкасці ў акумулятарах. Ціск папярэдняй зарадкі таксама залежыць ад тэмпературы газу ў балоне. Заўвага: ціск папярэдняй зарадкі ўсталёўваецца толькі пры першапачатковым уводзе сістэмы ў эксплуатацыю і не будзе карэктавацца падчас рэальнай працы.
Тэмпература
Ціск газу ў бурбалцы будзе змяняцца ў залежнасці ад тэмпературы газу. У большасці выпадкаў тэмпература газу будзе адпавядаць тэмпературы навакольнага асяроддзя ў месцы ўстаноўкі. Прымяненне ў рэгіёнах з вялікімі штодзённымі і сезоннымі зменамі тэмпературы прывядзе да вялікіх ваганняў ціску ў сістэме.
Спажыванне бар'ернай вадкасціПадчас працы механічныя ўшчыльняльнікі спажываюць бар'ерную вадкасць з-за звычайнай уцечкі праз ушчыльняльнік. Гэтая бар'ерная вадкасць папаўняецца вадкасцю ў акумулятары, што прыводзіць да пашырэння газу ў бурбалцы і зніжэння ціску ў сістэме. Гэтыя змены залежаць ад памеру акумулятара, хуткасці ўцечкі праз ушчыльняльнік і пажаданага інтэрвалу тэхнічнага абслугоўвання сістэмы (напрыклад, 28 дзён).
Змена ціску ў сістэме — гэта асноўны спосаб, з дапамогай якога канчатковы карыстальнік адсочвае працу ўшчыльнення. Ціск таксама выкарыстоўваецца для стварэння сігналізацыі аб тэхнічным абслугоўванні і выяўлення паломак ўшчыльнення. Аднак ціск будзе пастаянна змяняцца падчас працы сістэмы. Як карыстальнік павінен усталёўваць ціск у сістэме Plan 53B? Калі неабходна дадаваць бар'ерную вадкасць? Колькі вадкасці трэба дадаваць?
Першы шырока апублікаваны набор інжынерных разлікаў для сістэм плана 53B з'явіўся ў API 682, чацвёртым выданні. Дадатак F змяшчае пакрокавыя інструкцыі па вызначэнні ціску і аб'ёмаў для гэтага плана трубаправодаў. Адным з найбольш карысных патрабаванняў API 682 з'яўляецца стварэнне стандартнай таблічкі для балонных акумулятараў (API 682, чацвёртае выданне, табліца 10). Гэтая таблічка змяшчае табліцу, у якой паказаны ціск папярэдняй зарадкі, папаўнення і ціск сігналізацыі для сістэмы ў дыяпазоне тэмператур навакольнага асяроддзя на месцы прымянення. Заўвага: табліца ў стандарце з'яўляецца толькі прыкладам, і фактычныя значэнні будуць істотна змяняцца пры ўжыванні да канкрэтнага палявога прымянення.
Адно з асноўных дапушчэнняў, паказаных на малюнку 2, заключаецца ў тым, што схема трубаправодаў 53B павінна працаваць бесперапынна і без змены пачатковага ціску папярэдняй зарадкі. Таксама прадугледжваецца, што сістэма можа падвяргацца ўздзеянню ўсяго дыяпазону тэмператур навакольнага асяроддзя на працягу кароткага перыяду часу. Гэта мае істотныя наступствы для праектавання сістэмы і патрабуе, каб сістэма працавала пры ціску, вышэйшым, чым у іншых схемах трубаправодаў з падвойным ушчыльненнем.
Выкарыстоўваючы Малюнак 2 у якасці даведкі, прыклад прымянення ўсталяваны ў месцы, дзе тэмпература навакольнага асяроддзя знаходзіцца ў дыяпазоне ад -17°C (1°F) да 70°C (158°F). Верхняя мяжа гэтага дыяпазону здаецца нерэальна высокай, але яна таксама ўключае ў сябе ўплыў сонечнага нагрэву акумулятара, які падвяргаецца ўздзеянню прамых сонечных прамянёў. Радкі ў табліцы прадстаўляюць тэмпературныя інтэрвалы паміж самым высокім і самым нізкім значэннямі.
Калі карыстальнік кіруе сістэмай, ён будзе падаваць ціск бар'ернай вадкасці, пакуль не будзе дасягнуты ціск папаўнення пры бягучай тэмпературы навакольнага асяроддзя. Ціск сігналізацыі — гэта ціск, які паказвае, што карыстальніку неабходна дадаць дадатковую бар'ерную вадкасць. Пры тэмпературы 25°C (77°F) аператар папярэдне зараджае акумулятар да 30,3 бар (440 PSIG), сігналізацыя ўсталёўваецца на 30,7 бар (445 PSIG), і аператар далівае бар'ерную вадкасць, пакуль ціск не дасягне 37,9 бар (550 PSIG). Калі тэмпература навакольнага асяроддзя зніжаецца да 0°C (32°F), ціск сігналізацыі зніжаецца да 28,1 бар (408 PSIG), а ціск папаўнення — да 34,7 бар (504 PSIG).
У гэтым сцэнарыі ціск сігналізацыі і ціск папаўнення змяняюцца або плаваюць у адказ на тэмпературу навакольнага асяроддзя. Гэты падыход часта называюць стратэгіяй «плавання-плавання». І сігналізацыя, і ціск папаўнення «плаваюць». Гэта прыводзіць да найніжэйшага працоўнага ціску для сістэмы ўшчыльнення. Аднак гэта прад'яўляе два канкрэтныя патрабаванні да канчатковага карыстальніка: вызначэнне правільнага ціску сігналізацыі і ціску папаўнення. Ціск сігналізацыі для сістэмы з'яўляецца функцыяй тэмпературы, і гэтая залежнасць павінна быць запраграмавана ў сістэме кіравання сістэмай кіравання канчатковага карыстальніка. Ціск папаўнення таксама будзе залежаць ад тэмпературы навакольнага асяроддзя, таму аператару трэба будзе звярнуцца да заводскай таблічкі, каб знайсці правільны ціск для бягучых умоў.
Спрашчэнне працэсу
Некаторыя карыстальнікі патрабуюць больш простага падыходу і жадаюць стратэгіі, пры якой як ціск сігналізацыі, так і ціск папаўнення пастаянныя (або фіксаваныя) і не залежаць ад тэмпературы навакольнага асяроддзя. Стратэгія "фіксаваны-фіксаваны" забяспечвае карыстальніка толькі адным ціскам для папаўнення сістэмы і адзіным значэннем для сігналізацыі сістэмы. На жаль, гэтая ўмова павінна меркаваць, што тэмпература знаходзіцца на максімальным значэнні, паколькі разлікі кампенсуюць падзенне тэмпературы навакольнага асяроддзя ад максімальнай да мінімальнай. У выніку сістэма працуе пры больш высокім ціску. У некаторых выпадках выкарыстанне стратэгіі "фіксаваны-фіксаваны" можа прывесці да змяненняў у канструкцыі ўшчыльнення або паказчыках MAWP для іншых кампанентаў сістэмы для апрацоўкі падвышанага ціску.
Іншыя карыстальнікі будуць ужываць гібрыдны падыход з фіксаваным ціскам сігналізацыі і плаваючым ціскам папаўнення. Гэта можа знізіць працоўны ціск, адначасова спрасціўшы налады сігналізацыі. Рашэнне аб правільнай стратэгіі сігналізацыі павінна прымацца толькі пасля ўліку ўмоў прымянення, дыяпазону тэмператур навакольнага асяроддзя і патрабаванняў карыстальніка.
Ліквідацыя перашкод
У канструкцыі схемы трубаправодаў 53B ёсць некаторыя змены, якія могуць дапамагчы паменшыць некаторыя з гэтых праблем. Награванне ад сонечнага выпраменьвання можа значна павялічыць максімальную тэмпературу акумулятара для праектных разлікаў. Размяшчэнне акумулятара ў цені або пабудова сонечнага экрана для акумулятара можа выключыць сонечнае награванне і знізіць максімальную тэмпературу ў разліках.
У прыведзеных вышэй апісаннях тэрмін "тэмпература навакольнага асяроддзя" выкарыстоўваецца для абазначэння тэмпературы газу ў бурбалцы. Пры ўстойлівых або павольна зменлівых умовах тэмпературы навакольнага асяроддзя гэта з'яўляецца слушным меркаваннем. Калі назіраюцца вялікія ваганні тэмпературы навакольнага асяроддзя паміж днём і ноччу, ізаляцыя акумулятара можа змякчыць эфектыўныя ваганні тэмпературы бурбалкі, што прывядзе да больш стабільнай рабочай тэмпературы.
Гэты падыход можна пашырыць на выкарыстанне цеплаабалонкі і ізаляцыі акумулятара. Пры правільным ужыванні акумулятар будзе працаваць пры адной тэмпературы незалежна ад штодзённых або сезонных змен тэмпературы навакольнага асяроддзя. Гэта, мабыць, найважнейшы варыянт адзінай канструкцыі, які варта разгледзець у раёнах з вялікімі перападамі тэмператур. Гэты падыход мае вялікую базу ўсталяваных прылад у палявых умовах і дазволіў выкарыстоўваць Plan 53B у месцах, дзе гэта было б немагчыма з цеплаабалонкай.
Карыстальнікі, якія разглядаюць магчымасць выкарыстання плана трубаправодаў 53B, павінны ведаць, што гэты план трубаправодаў — гэта не проста план трубаправодаў 53A з акумулятарам. Фактычна кожны аспект праектавання, уводу ў эксплуатацыю, эксплуатацыі і абслугоўвання сістэмы па плане 53B унікальны для гэтага плана трубаправодаў. Большасць расчараванняў, з якімі сутыкнуліся карыстальнікі, звязаны з неразуменнем сістэмы. Вытворцы ўшчыльняльнікаў могуць падрыхтаваць больш падрабязны аналіз для канкрэтнага прымянення і даць неабходную інфармацыю, каб дапамагчы канчатковаму карыстальніку правільна вызначыць і эксплуатаваць гэту сістэму.
Час публікацыі: 01 чэрвеня 2023 г.