Prošao sam crpnim stanicama gdje je asurge tanktiho je radio svoj posao dvadeset godina, a vidio sam sustave u kojima je zaštita od prenapona bila krivo dimenzionirana, a rad pumpe je napukao glavni. Kompenzacijski spremnici izgledaju jednostavno na P&ID uređaju. U praksi, one su jedna od komponenti s kojima se najlakše pogriješi, jer se kvar pojavljuje samo tijekom prolaznog procesa, a do tada je šteta već učinjena. Dakle, umjesto još jednog popisa prednosti, dopustite mi da navedem što zapravo odlučuje hoće li spremnik obaviti svoj posao.
Što kompenzacijski spremnik zapravo radi
Kompenzacijski spremnik je tampon protiv prolaznog tlaka. Kada se pumpa isključi ili se ventil zatvori, kinetička energija tekućine koja se kreće mora nekamo otići. To postaje tlačni val koji putuje natrag kroz cijev. Bez mjesta kamo bi ta energija otišla, val se odbija, pojačava i može puknuti cijev, podići ventil ili oštetiti pumpu.
Kompenzacijski spremnik daje toj energiji mjesto kamo ide. Otvoreni spremnici omogućuju tekućini da se diže i spušta u stupcu. Zatvoreni spremnici koriste stlačeni plinski jastuk za apsorbiranje i otpuštanje tlaka. U svakom slučaju, spremnik nije spremnik u normalnom smislu. To je dinamički uređaj i mora biti dimenzioniran za prolazno, a ne za stabilan-tok stanja.
To je prva stvar koju većina ljudi pogriješi. Spremnik se dimenzionira analizom prenapona, a ne veličinom cijevi ili krivuljom pumpe.
Otvoreno nasuprot zatvorenom, jasno rečeno
Otvoreni kompenzacijski spremnici otvoreni su za atmosferu i obično su povišeni. Jednostavni su, jeftini, lako ih je pregledati i lako održavati. Dobro funkcioniraju u vodovodnim sustavima, hidroelektranama i svugdje gdje je tekućina benigna i gdje se može osigurati povišenje. Ograničenja su stvarna: potrebna im je visina, potreban im je prostor, izloženi su kontaminaciji i isparavanju i ne mogu se koristiti s tekućinama koje reagiraju sa zrakom ili koje moraju biti pod pritiskom.
Zatvoreni kompenzacijski spremnici koriste zapečaćenu posudu s punjenjem stlačenog plina. Kompaktni su, mogu biti pod pritiskom i održavaju tekućinu izoliranom od atmosfere. Oni su zadani u nafti i plinu, kemijskim uslugama i svugdje gdje je malo prostora. Ograničenja su također stvarna: koštaju više, punjenje plina mora se održavati, a ponašanje plinskog jastuka mora se ispravno modelirati. Zatvoreni spremnik s pogrešnim volumenom plina ili pogrešnim predpunjenjem neće zaštititi sustav, iako na podatkovnoj tablici izgleda dobro.
Općenito, izbor nije otvoren nasuprot zatvorenom. To je ono što odgovara tekućini, prolaznom stanju, lokaciji i sposobnosti održavanja postrojenja.
Što zapravo određuje hoće li spremnik raditi
Tehnička tablica će vam reći volumen i nazivni tlak. Neće vam reći stvari koje odlučuju hoće li spremnik obaviti svoj posao.
- Analiza prenapona. Ovo je najvažniji pojedinačni unos. Spremnik se mora dimenzionirati u odnosu na stvarni prijelazni proces, bilo da se radi o kvaru pumpe, zatvaranju ventila, lupanju nepovratnog ventila ili udaru. Ako se analiza ne napravi, ili ako se napravi s pogrešnim svojstvima cijevi i brzinom vala, spremnik će biti pogrešne veličine. Vidio sam tenkove koji su bili preveliki i tenkove koji su bili premali, i jedni i drugi uzrokuju probleme.
- Brzina valova i svojstva cijevi. Brzina udarnog vala ovisi o materijalu cijevi, debljini stijenke, gustoći fluida i volumenskom modulu te prisutnosti slobodnog zraka. Učinite to pogrešno i cijela analiza je pogrešna.
- Ponašanje povratnog ventila. Nepovratni ventil koji se zalupi stvara puno gori prijelaz od onog koji se zatvara na kontrolirani način. Kompenzacijski spremnik i nepovratni ventil moraju biti projektirani zajedno, a ne odvojeno.
- Punjenje i predpunjenje plinom. Za zatvorene spremnike, tlak prednabijanja i volumen plina određuju kako će se spremnik ponašati. Ako je predpunjenje pogrešno ili ako s vremenom iscuri, spremnik prestaje raditi. Ovo je najčešći način kvara koji vidim u zatvorenim kompenzacijskim spremnicima i potpuno ga je moguće spriječiti rutinskim održavanjem.
- Veza i mjesto. Spremnik mora biti spojen blizu točke prijelaza, sa priključkom koji je dovoljno velik da omogući potreban protok u i van. Spremnik spojen kroz malu mlaznicu neće reagirati dovoljno brzo da zaštiti sustav.
Što pitati prije kupnje
Ne prihvaćajte ponudu koja vam daje volumen i nazivni tlak i ništa drugo. Tražiti:
- Analiza prenapona, uključujući razmatrane prolazne slučajeve
- Svojstva cijevi, brzina vala i svojstva fluida koji se koriste
- Pretpostavlja se ponašanje nepovratnog i upravljačkog ventila
- Prednaboj i volumen plina, za zatvorene spremnike
- Veličina veze i mjesto
- Materijal konstrukcije i kompatibilnost tekućine
- Plan održavanja, uključujući inspekciju punjenja plinom za zatvorene spremnike
Ako vam dobavljač ne može pokazati analizu prenapona, ponuda nije dovršena. Sam volumen spremnika ne govori vam ništa o tome je li sustav zaštićen.
Instalacija i rad
Većina problema s kompenzacijskim spremnikom koje sam vidio bili su problemi s instalacijom ili održavanjem, a ne problemi s dizajnom.
Spremnik mora biti spojen na pravoj točki, s odgovarajućom veličinom priključka, i mora biti podržan tako da ne opterećuje cjevovod. Za otvorene spremnike, ventilacijski otvor i preljev moraju biti dimenzionirani za maksimalni val, a ne stalan-protok. Za zatvorene spremnike, punjenje plina mora biti ispravno postavljeno pri puštanju u pogon i provjeravano u definiranom intervalu.
Jednom u upotrebi, rutina je važnija od hardvera. Za zatvorene spremnike, pregled punjenja plina najvažnija je stavka održavanja, jer će sporo curenje tiho onemogućiti zaštitu. Za otvorene spremnike važna je inspekcija kontaminacije, zaštita od smrzavanja i kontrola razine. U oba slučaja, zaštitu od prenapona treba ponovo pregledati kad god se sustav promijeni, jer nova pumpa, novi ventil ili promjena u radnom postupku mogu promijeniti prijelaznu pojavu i poništiti izvorno dimenzioniranje.
Zaključak
Prenaponski spremnici dobra su investicija ako su dimenzionirani prema stvarnoj analizi prenapona, ispravno povezani i održavani prema definiranom rasporedu. Oni su bacanje novca kada se pogodi dimenzioniranje, kada se punjenje plinom nikada ne provjeri ili kada se sustav promijeni, a zaštita od prenapona nije ponovo pregledana.
Ako specificirate kompenzacijski spremnik, prvo dobro napravite analizu valova. Zatim točno odredite vrstu i pojedinosti veze. Zatim napravite ispravnu rutinu punjenja plinom i održavanja. Onda brinite o cijeni. Tim redom.