Konsiderazzjonijiet tal-Għażla tas-Siġilli – Installazzjoni ta' Siġilli Mekkaniċi Doppji bi Pressjoni Għolja

M: Se ninstallaw pressjoni għolja doppjasiġilli mekkaniċiu qed tikkunsidra li tuża Pjan 53B? X'inhuma l-konsiderazzjonijiet? X'inhuma d-differenzi bejn l-istrateġiji tal-allarm?
Arranġament ta' 3 siġilli mekkaniċi humasiġilli doppjifejn il-kavità tal-fluwidu tal-barriera bejn is-siġilli tinżamm fi pressjoni akbar mill-pressjoni tal-kompartiment tas-siġill. Maż-żmien, l-industrija żviluppat diversi strateġiji biex toħloq l-ambjent ta' pressjoni għolja meħtieġ għal dawn is-siġilli. Dawn l-istrateġiji huma maqbuda fil-pjanijiet tal-pajpijiet tas-siġill mekkaniku. Filwaqt li ħafna minn dawn il-pjanijiet iservu funzjonijiet simili, il-karatteristiċi operattivi ta' kull wieħed jistgħu jkunu differenti ħafna u se jkollhom impatt fuq l-aspetti kollha tas-sistema tas-siġillar.
Il-Pjan ta' Pajpijiet 53B, kif definit mill-API 682, huwa pjan ta' pajpijiet li jippressurizza l-fluwidu ta' barriera b'akkumulatur tal-bużżieqa tal-arja ċċarġjat bin-nitroġenu. Il-bużżieqa tal-arja pressurizzata taġixxi direttament fuq il-fluwidu ta' barriera, u tippresurizza s-sistema kollha tas-siġillar. Il-bużżieqa tal-arja tipprevjeni kuntatt dirett bejn il-gass tal-pressurizzazzjoni u l-fluwidu ta' barriera u telimina l-assorbiment tal-gass fil-fluwidu. Dan jippermetti li l-Pjan ta' Pajpijiet 53B jintuża f'applikazzjonijiet ta' pressjoni ogħla mill-Pjan ta' Pajpijiet 53A. In-natura awtonoma tal-akkumulatur telimina wkoll il-ħtieġa għal provvista kostanti ta' nitroġenu, li tagħmel is-sistema ideali għal installazzjonijiet remoti.
Madankollu, il-benefiċċji tal-akkumulatur tal-bużżieqa tal-arja huma kkumpensati minn xi wħud mill-karatteristiċi operattivi tas-sistema. Il-pressjoni ta' Piping Plan 53B hija determinata direttament mill-pressjoni tal-gass fil-bużżieqa tal-arja. Din il-pressjoni tista' tinbidel drastikament minħabba diversi varjabbli.
Figura 1


Pre-iċċarġjar
Il-bużżieqa tal-arja fl-akkumulatur trid tiġi ċċarġjata minn qabel qabel ma jiżdied fluwidu ta' barriera fis-sistema. Dan joħloq il-bażi għall-kalkoli u l-interpretazzjonijiet futuri kollha tal-operazzjoni tas-sistemi. Il-pressjoni attwali tal-pre-charge tiddependi fuq il-pressjoni operattiva għas-sistema u l-volum ta' sigurtà tal-fluwidu ta' barriera fl-akkumulaturi. Il-pressjoni tal-pre-charge tiddependi wkoll fuq it-temperatura tal-gass fil-bużżieqa tal-arja. Nota: il-pressjoni tal-pre-charge tiġi ssettjata biss fil-kummissjonar inizjali tas-sistema u mhux se tiġi aġġustata waqt l-operazzjoni attwali.

Temperatura
Il-pressjoni tal-gass fil-bużżieqa tal-arja tvarja skont it-temperatura tal-gass. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, it-temperatura tal-gass issegwi t-temperatura ambjentali fis-sit tal-installazzjoni. Applikazzjonijiet f'reġjuni fejn ikun hemm bidliet kbar ta' kuljum u staġjonali fit-temperaturi jesperjenzaw varjazzjonijiet kbar fil-pressjoni tas-sistema.

Konsum tal-Fluwidu tal-Barriera
Waqt it-tħaddim, is-siġilli mekkaniċi jikkunsmaw fluwidu ta' barriera permezz ta' tnixxija normali tas-siġill. Dan il-fluwidu ta' barriera jiġi rifornit mill-fluwidu fl-akkumulatur, li jirriżulta f'espansjoni tal-gass fil-bużżieqa tal-arja u tnaqqis fil-pressjoni tas-sistema. Dawn il-bidliet huma funzjoni tad-daqs tal-akkumulatur, ir-rati ta' tnixxija tas-siġill, u l-intervall ta' manutenzjoni mixtieq għas-sistema (eż., 28 jum).
Il-bidla fil-pressjoni tas-sistema hija l-mod primarju li bih l-utent aħħari jsegwi l-prestazzjoni tas-siġill. Il-pressjoni tintuża wkoll biex toħloq allarmi ta' manutenzjoni u biex tiskopri ħsarat fis-siġill. Madankollu, il-pressjonijiet se jinbidlu kontinwament waqt li s-sistema tkun qed taħdem. Kif għandu l-utent jistabbilixxi l-pressjonijiet fis-sistema Plan 53B? Meta jkun meħtieġ li jiżdied fluwidu ta' barriera? Kemm għandu jiżdied fluwidu?
L-ewwel sett ta' kalkoli tal-inġinerija ppubblikati b'mod wiesa' għas-sistemi tal-Pjan 53B deher fir-Raba' Edizzjoni tal-API 682. L-Anness F jipprovdi struzzjonijiet pass pass dwar kif jiġu ddeterminati l-pressjonijiet u l-volumi għal dan il-pjan tal-pajpijiet. Wieħed mill-aktar rekwiżiti utli tal-API 682 huwa l-ħolqien ta' plakka standard għall-akkumulaturi tal-bużżieqa tal-awrina (API 682 Ir-Raba' Edizzjoni, Tabella 10). Din il-plakka fiha tabella li taqbad il-pressjonijiet ta' qabel il-ħlas, mili mill-ġdid, u allarm għas-sistema fuq il-medda ta' kundizzjonijiet tat-temperatura ambjentali fis-sit tal-applikazzjoni. Nota: it-tabella fl-istandard hija biss eżempju u li l-valuri attwali jinbidlu b'mod sinifikanti meta jiġu applikati għal applikazzjoni speċifika fuq il-post.
Waħda mis-suppożizzjonijiet bażiċi tal-Figura 2 hija li l-Pjan tal-Pajpijiet 53B huwa mistenni li jopera kontinwament u mingħajr ma jibdel il-pressjoni inizjali ta' qabel il-ħlas. Hemm ukoll suppożizzjoni li s-sistema tista' tkun esposta għal firxa sħiħa ta' temperatura ambjentali fuq perjodu qasir ta' żmien. Dawn għandhom implikazzjonijiet sinifikanti fid-disinn tas-sistema u jeħtieġu li s-sistema titħaddem bi pressjoni akbar minn pjanijiet oħra ta' pajpijiet b'siġill doppju.
Figura 2

Bl-użu tal-Figura 2 bħala referenza, l-applikazzjoni ta' eżempju hija installata f'post fejn it-temperatura ambjentali hija bejn -17°C (1°F) u 70°C (158°F). It-tarf ta' fuq ta' din il-medda jidher li huwa għoli b'mod mhux realistiku, iżda jinkludi wkoll l-effetti tat-tisħin solari ta' akkumulatur li huwa espost għad-dawl tax-xemx dirett. Ir-ringieli fit-tabella jirrappreżentaw intervalli ta' temperatura bejn l-ogħla u l-aktar valuri baxxi.
Meta l-utent aħħari jkun qed jopera s-sistema, huwa jżid pressjoni tal-fluwidu tal-barriera sakemm tintlaħaq il-pressjoni tar-riforniment fit-temperatura ambjentali attwali. Il-pressjoni tal-allarm hija l-pressjoni li tindika li l-utent aħħari jeħtieġ li jżid fluwidu tal-barriera addizzjonali. F'25°C (77°F), l-operatur jiċċarġja minn qabel l-akkumulatur għal 30.3 bar (440 PSIG), l-allarm jiġi ssettjat għal 30.7 bar (445 PSIG), u l-operatur iżid fluwidu tal-barriera sakemm il-pressjoni tilħaq 37.9 bar (550 PSIG). Jekk it-temperatura ambjentali tonqos għal 0°C (32°F), allura l-pressjoni tal-allarm tinżel għal 28.1 bar (408 PSIG) u l-pressjoni tar-riforniment għal 34.7 bar (504 PSIG).
F'dan ix-xenarju, il-pressjonijiet tal-allarm u tal-mili mill-ġdid it-tnejn jinbidlu, jew jiċċattjaw, b'reazzjoni għat-temperaturi ambjentali. Dan l-approċċ spiss jissejjaħ strateġija f'wiċċ l-ilma-f'wiċċ l-ilma. Kemm l-allarm kif ukoll il-mili mill-ġdid "jiċċattjaw." Dan jirriżulta fl-inqas pressjonijiet operattivi għas-sistema tas-siġillar. Madankollu, dan ipoġġi żewġ rekwiżiti speċifiċi fuq l-utent aħħari; id-determinazzjoni tal-pressjoni tal-allarm u l-pressjoni tal-mili mill-ġdid korretti. Il-pressjoni tal-allarm għas-sistema hija funzjoni tat-temperatura u din ir-relazzjoni trid tiġi pprogrammata fis-sistema DCS tal-utent aħħari. Il-pressjoni tal-mili mill-ġdid tiddependi wkoll mit-temperatura ambjentali, għalhekk l-operatur ikollu bżonn jirreferi għall-pjanċa tal-isem biex isib il-pressjoni korretta għall-kundizzjonijiet attwali.
Simplifikazzjoni ta' Proċess
Xi utenti finali jitolbu approċċ aktar sempliċi u jixtiequ strateġija fejn kemm il-pressjoni tal-allarm kif ukoll il-pressjonijiet tar-riforniment ikunu kostanti (jew fissi) u indipendenti mit-temperaturi ambjentali. L-istrateġija fiss-fiss tipprovdi lill-utent finali bi pressjoni waħda biss għar-riforniment tas-sistema u valur biss biex tiġi allarmata s-sistema. Sfortunatament, din il-kundizzjoni trid tassumi li t-temperatura hija fil-valur massimu, peress li l-kalkoli jikkumpensaw għat-tnaqqis tat-temperatura ambjentali mit-temperatura massima għat-temperatura minima. Dan jirriżulta fis-sistema li topera fi pressjonijiet ogħla. F'xi applikazzjonijiet, l-użu ta' strateġija fiss-fiss jista' jirriżulta f'bidliet fid-disinn tas-siġill jew fil-klassifikazzjonijiet tal-MAWP għal komponenti oħra tas-sistema biex jimmaniġġjaw il-pressjonijiet elevati.
Utenti finali oħra se japplikaw approċċ ibridu bi pressjoni ta' allarm fissa u pressjoni ta' mili mill-ġdid varjabbli. Dan jista' jnaqqas il-pressjoni operattiva filwaqt li jissimplifika s-settings tal-allarm. Id-deċiżjoni dwar l-istrateġija korretta tal-allarm għandha tittieħed biss wara li jiġu kkunsidrati l-kundizzjoni tal-applikazzjoni, il-firxa tat-temperatura ambjentali, u r-rekwiżiti tal-utent finali.
L-Eliminazzjoni tal-Ostakli
Hemm xi modifiki fid-disinn tal-Pjan tal-Pajpijiet 53B li jistgħu jgħinu biex itaffu xi wħud minn dawn l-isfidi. It-tisħin mir-radjazzjoni solari jista' jżid ħafna t-temperatura massima tal-akkumulatur għall-kalkoli tad-disinn. It-tqegħid tal-akkumulatur fid-dell jew il-bini ta' lqugħ mix-xemx għall-akkumulatur jistgħu jeliminaw it-tisħin solari u jnaqqsu t-temperatura massima fil-kalkoli.
Fid-deskrizzjonijiet ta’ hawn fuq, it-terminu temperatura ambjentali jintuża biex jirrappreżenta t-temperatura tal-gass fil-bużżieqa tal-arja. Taħt kundizzjonijiet ta’ temperatura ambjentali fi stat stabbli jew li jinbidlu bil-mod, din hija suppożizzjoni raġonevoli. Jekk ikun hemm varjazzjonijiet kbar fil-kundizzjonijiet tat-temperatura ambjentali bejn il-jum u l-lejl, l-iżolazzjoni tal-akkumulatur tista’ timmodera l-varjazzjonijiet effettivi fit-temperatura tal-bużżieqa tal-arja u tirriżulta f’temperaturi operattivi aktar stabbli.
Dan l-approċċ jista' jiġi estiż għall-użu ta' traċċar tas-sħana u insulazzjoni fuq l-akkumulatur. Meta dan jiġi applikat kif suppost, l-akkumulatur jopera f'temperatura waħda irrispettivament mill-bidliet ta' kuljum jew staġjonali fit-temperatura ambjentali. Din hija forsi l-aktar għażla importanti ta' disinn wieħed li għandha tiġi kkunsidrata f'żoni b'varjazzjonijiet kbar fit-temperatura. Dan l-approċċ għandu bażi installata kbira fil-qasam u ppermetta li l-Pjan 53B jintuża f'postijiet li ma kinux ikunu possibbli bit-traċċar tas-sħana.
L-utenti finali li qed jikkunsidraw li jużaw Pjan ta' Pajpijiet 53B għandhom ikunu konxji li dan il-pjan ta' pajpijiet mhuwiex sempliċement Pjan ta' Pajpijiet 53A b'akkumulatur. Prattikament kull aspett tad-disinn, l-ikkummissjonar, it-tħaddim u l-manutenzjoni tas-sistema ta' Pjan 53B huwa uniku għal dan il-pjan ta' pajpijiet. Il-biċċa l-kbira tal-frustrazzjonijiet li esperjenzaw l-utenti finali ġejjin minn nuqqas ta' fehim tas-sistema. L-OEMs tas-siġilli jistgħu jħejju analiżi aktar dettaljata għal applikazzjoni speċifika u jistgħu jipprovdu l-isfond meħtieġ biex jgħinu lill-utent finali jispeċifika u jopera din is-sistema kif suppost.

Ħin tal-posta: 01 ta' Ġunju 2023