M-am plimbat prin stații de pompare unde arezervor de supratensiuneși-a făcut treaba în liniște timp de douăzeci de ani și am văzut sisteme în care protecția la supratensiune a fost dimensionată greșit și o declanșare a pompei a spart o conductă. Rezervoarele de supratensiune arată simplu pe un P&ID. În practică, acestea sunt una dintre componentele cele mai ușor de greșit, deoarece defecțiunea apare doar în timpul unui tranzitoriu, iar până atunci deteriorarea este făcută. Așa că, în loc de altă listă de beneficii, permiteți-mi să menționez ceea ce decide de fapt dacă rezervorul își face treaba.
Ce face cu adevărat un rezervor de supratensiune
Un rezervor de supratensiune este un tampon împotriva presiunii tranzitorii. Când o pompă se declanșează sau o supapă se închide, energia cinetică a fluidului în mișcare trebuie să meargă undeva. Devine o undă de presiune care se deplasează înapoi prin țeavă. Fără unde să plece acea energie, valul reflectă, se amplifică și poate sparge o țeavă, ridica o supapă sau poate deteriora o pompă.
Un rezervor de supratensiune oferă acelei energie un loc unde să meargă. Rezervoarele deschise lasă lichidul să urce și să coboare într-o coloană. Rezervoarele închise folosesc o pernă de gaz comprimat pentru a absorbi și elibera presiunea. Oricum, rezervorul nu este un vas de depozitare în sens normal. Este un dispozitiv dinamic și trebuie dimensionat pentru fluxul tranzitoriu, nu pentru fluxul în stare constantă-.
Acesta este primul lucru care greșesc majoritatea oamenilor. Rezervorul este dimensionat în funcție de analiza supratensiunii, nu de dimensiunea conductei sau de curba pompei.
Deschis vs Închis, spus clar
Rezervoarele de supratensiune deschise sunt deschise spre atmosferă și de obicei ridicate. Sunt simple, ieftine, ușor de inspectat și ușor de întreținut. Ele funcționează bine în sistemele de apă, hidrocentrale și oriunde fluidul este benign și poate fi asigurată elevația. Limitele sunt reale: au nevoie de înălțime, au nevoie de spațiu, sunt expuse la contaminare și evaporare și nu pot fi folosite cu fluide care reacţionează cu aerul sau care trebuie menţinute sub presiune.
Rezervoarele de supratensiune închise utilizează un vas sigilat cu o încărcătură de gaz comprimat. Sunt compacte, pot fi presurizate și mențin lichidul izolat de atmosferă. Acestea sunt implicite în petrol și gaze, servicii chimice și oriunde spațiul este îngust. Limitele sunt de asemenea reale: costă mai mult, încărcarea cu gaz trebuie menținută, iar comportamentul pernei de gaz trebuie modelat corect. Un rezervor închis cu un volum de gaz greșit sau o preîncărcare greșită nu va proteja sistemul, deși arată bine pe fișa de date.
Alegerea nu este deschisă versus închisă în general. Acesta este cel care se potrivește fluidului, tranzitoriului, locului și capacității de întreținere a instalației.
Ceea ce determină de fapt dacă rezervorul funcționează
Fișa de date vă va spune volumul și presiunea nominală. Nu vă va spune lucrurile care decid dacă rezervorul își face treaba.
- Analiza supratensiunii. Aceasta este cea mai importantă intrare. Rezervorul trebuie să fie dimensionat în funcție de tranzitoriu real, fie că este vorba despre o declanșare a pompei, o supapă de închidere, o supapă de reținere, sau un slug. Dacă analiza nu este făcută sau dacă este făcută cu proprietăți greșite ale țevii și viteza valurilor, rezervorul va avea dimensiunea greșită. Am văzut tancuri care erau supradimensionate și tancuri subdimensionate și ambele provoacă probleme.
- Viteza undelor și proprietățile conductei. Viteza undei de supratensiune depinde de materialul conductei, grosimea peretelui, densitatea fluidului și modulul în vrac și prezența aerului liber. Înțelegeți-le greșit și întreaga analiză este greșită.
- Verificați comportamentul supapei. O supapă de reținere care se închide trântește generează un tranzitoriu mult mai rău decât unul care se închide într-un mod controlat. Rezervorul de supratensiune si supapa de retinere trebuie proiectate impreuna, nu separat.
- Încărcare și preîncărcare cu gaz. Pentru rezervoarele închise, presiunea de preîncărcare și volumul de gaz determină modul în care se comportă rezervorul. Dacă preîncărcarea este greșită sau dacă se scurge în timp, rezervorul nu mai funcționează. Acesta este cel mai frecvent mod de defecțiune pe care îl văd în rezervoarele de supratensiune închise și este complet prevenibil cu o rutină de întreținere.
- Conexiune și locație. Rezervorul trebuie conectat aproape de punctul tranzitoriu, cu o conexiune suficient de mare pentru a permite fluxul necesar de intrare și ieșire. Un rezervor conectat printr-o duză mică nu va răspunde suficient de rapid pentru a proteja sistemul.
Ce să întrebați înainte de a cumpăra
Nu acceptați o cotație care vă oferă un volum și un rating de presiune și nimic altceva. Solicitați:
- Analiza supratensiunii, inclusiv cazurile tranzitorii luate în considerare
- Proprietățile conductei, viteza undei și proprietățile fluidului utilizate
- Comportamentul supapei de reținere și a supapei de control a fost presupus
- Preîncărcarea și volumul de gaz, pentru rezervoare închise
- Dimensiunea și locația conexiunii
- Materialul de construcție și compatibilitatea fluidelor
- Planul de întreținere, inclusiv inspecția încărcării cu gaz pentru rezervoarele închise
Dacă un furnizor nu vă poate arăta analiza supratensiunii, cotația nu este finalizată. Numai volumul rezervorului nu vă spune nimic despre dacă sistemul este protejat.
Instalare și exploatare
Cele mai multe probleme ale rezervorului de supratensiune pe care le-am văzut au fost probleme de instalare sau întreținere, nu probleme de proiectare.
Rezervorul trebuie conectat în punctul potrivit, cu dimensiunea de conectare potrivită și susținut astfel încât să nu încarce conductele. Pentru rezervoarele deschise, aerisirea și preaplinul trebuie să fie dimensionate pentru supratensiunea maximă, nu pentru debitul în starea staționară-. Pentru rezervoarele închise, încărcătura de gaz trebuie setată corect la punerea în funcțiune și verificată la un interval definit.
Odată în serviciu, rutina contează mai mult decât hardware-ul. Pentru rezervoarele închise, inspecția încărcăturii cu gaz este cel mai important element de întreținere, deoarece o scurgere lentă va dezactiva în liniște protecția. Pentru rezervoarele deschise, inspecția pentru contaminare, protecția împotriva înghețului și controlul nivelului. În ambele cazuri, protecția la supratensiune ar trebui revizuită ori de câte ori sistemul se schimbă, deoarece o pompă nouă, o supapă nouă sau o modificare a procedurii de operare pot modifica tranzitorii și pot invalida dimensionarea inițială.
Concluzie
Rezervoarele de supratensiune sunt o investiție bună atunci când sunt dimensionate în raport cu o analiză de supratensiune reală, conectate corect și menținute într-un program definit. Sunt o risipă de bani atunci când se ghicește dimensionarea, când încărcarea cu gaz nu este niciodată verificată sau când sistemul se schimbă și protecția la supratensiune nu este revizuită.
Dacă specificați un rezervor de supratensiune, efectuați mai întâi analiza de supratensiune. Apoi obțineți corect tipul și detaliile conexiunii. Apoi obțineți corect încărcarea cu gaz și rutina de întreținere. Apoi, faceți griji pentru preț. În acea ordine.