सील चयन संबंधी विचार - उच्च दबाव दोहरी यांत्रिक सील स्थापित करना

व्यवस्था 3 यांत्रिक मुहरें हैंदोहरी मुहरेंजहां सीलों के बीच अवरोध द्रव गुहा को सील कक्ष दबाव से अधिक दबाव पर बनाए रखा जाता है। समय के साथ, उद्योग ने इन सीलों के लिए आवश्यक उच्च दबाव वाला वातावरण बनाने के लिए कई रणनीतियाँ विकसित की हैं। ये रणनीतियाँ यांत्रिक सील की पाइपिंग योजनाओं में कैद हैं। हालाँकि इनमें से कई योजनाएँ समान कार्य करती हैं, प्रत्येक की परिचालन विशेषताएँ बहुत भिन्न हो सकती हैं और सीलिंग प्रणाली के सभी पहलुओं को प्रभावित करेंगी।

पाइपिंग प्लान 53बी, जैसा कि एपीआई 682 द्वारा परिभाषित है, एक पाइपिंग प्लान है जो नाइट्रोजन चार्ज ब्लैडर संचायक के साथ बाधा द्रव पर दबाव डालता है। दबावयुक्त मूत्राशय सीधे अवरोधक द्रव पर कार्य करता है, जिससे संपूर्ण सीलिंग प्रणाली पर दबाव पड़ता है। मूत्राशय दबाव वाली गैस और अवरोधक द्रव के बीच सीधे संपर्क को रोकता है जिससे द्रव में गैस का अवशोषण समाप्त हो जाता है। यह पाइपिंग प्लान 53बी को पाइपिंग प्लान 53ए की तुलना में उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों में उपयोग करने की अनुमति देता है। संचायक की स्व-निहित प्रकृति निरंतर नाइट्रोजन आपूर्ति की आवश्यकता को भी समाप्त कर देती है, जो सिस्टम को दूरस्थ स्थापनाओं के लिए आदर्श बनाती है।

हालाँकि, मूत्राशय संचायक के लाभ सिस्टम की कुछ परिचालन विशेषताओं से ऑफसेट होते हैं। पाइपिंग प्लान 53बी का दबाव सीधे मूत्राशय में गैस के दबाव से निर्धारित होता है। यह दबाव कई चरों के कारण नाटकीय रूप से बदल सकता है।

सिस्टम में अवरोध द्रव डालने से पहले संचायक में मूत्राशय को पूर्व-चार्ज किया जाना चाहिए। यह सिस्टम संचालन की सभी भविष्य की गणनाओं और व्याख्याओं के लिए आधार बनाता है। वास्तविक प्री-चार्ज दबाव सिस्टम के ऑपरेटिंग दबाव और संचायक में अवरोधक द्रव की सुरक्षा मात्रा पर निर्भर करता है। प्री-चार्ज दबाव मूत्राशय में गैस के तापमान पर भी निर्भर करता है। ध्यान दें: प्री-चार्ज दबाव केवल सिस्टम के प्रारंभिक कमीशनिंग पर ही सेट किया जाता है और वास्तविक ऑपरेशन के दौरान इसे समायोजित नहीं किया जाएगा।

मूत्राशय में गैस का दबाव गैस के तापमान के आधार पर अलग-अलग होगा। ज्यादातर मामलों में, गैस का तापमान स्थापना स्थल पर परिवेश के तापमान को ट्रैक करेगा। उन क्षेत्रों में अनुप्रयोग जहां तापमान में बड़े दैनिक और मौसमी परिवर्तन होते हैं, सिस्टम दबाव में बड़े उतार-चढ़ाव का अनुभव करेंगे।

बाधा द्रव की खपतऑपरेशन के दौरान, यांत्रिक सील सामान्य सील रिसाव के माध्यम से बाधा द्रव का उपभोग करेगी। इस अवरोध द्रव को संचायक में मौजूद द्रव द्वारा पुनः भर दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मूत्राशय में गैस का विस्तार होता है और सिस्टम दबाव में कमी आती है। ये परिवर्तन संचायक आकार, सील रिसाव दर और सिस्टम के लिए वांछित रखरखाव अंतराल (उदाहरण के लिए, 28 दिन) पर निर्भर करते हैं।

सिस्टम दबाव में परिवर्तन प्राथमिक तरीका है जिससे अंतिम उपयोगकर्ता सील के प्रदर्शन को ट्रैक करता है। दबाव का उपयोग रखरखाव अलार्म बनाने और सील विफलताओं का पता लगाने के लिए भी किया जाता है। हालाँकि, सिस्टम चालू रहने के दौरान दबाव लगातार बदलता रहेगा। उपयोगकर्ता को योजना 53बी प्रणाली में दबाव कैसे निर्धारित करना चाहिए? अवरोधक द्रव जोड़ना कब आवश्यक है? कितना तरल पदार्थ मिलाना चाहिए?

प्लान 53बी सिस्टम के लिए इंजीनियरिंग गणनाओं का पहला व्यापक रूप से प्रकाशित सेट एपीआई 682 चौथे संस्करण में दिखाई दिया। अनुबंध एफ इस पाइपिंग योजना के लिए दबाव और मात्रा निर्धारित करने के तरीके पर चरण-दर-चरण निर्देश प्रदान करता है। एपीआई 682 की सबसे उपयोगी आवश्यकताओं में से एक मूत्राशय संचायक के लिए एक मानक नेमप्लेट का निर्माण है (एपीआई 682 चौथा संस्करण, तालिका 10)। इस नेमप्लेट में एक तालिका होती है जो एप्लिकेशन साइट पर परिवेश तापमान स्थितियों की सीमा पर सिस्टम के लिए प्री-चार्ज, रीफिल और अलार्म दबाव को कैप्चर करती है। ध्यान दें: मानक में तालिका केवल एक उदाहरण है और किसी विशिष्ट फ़ील्ड एप्लिकेशन पर लागू होने पर वास्तविक मान महत्वपूर्ण रूप से बदल जाएंगे।

चित्र 2 की बुनियादी धारणाओं में से एक यह है कि पाइपिंग प्लान 53बी के लगातार और प्रारंभिक प्री-चार्ज दबाव में बदलाव किए बिना संचालित होने की उम्मीद है। एक धारणा यह भी है कि सिस्टम थोड़े समय में संपूर्ण परिवेश के तापमान रेंज के संपर्क में आ सकता है। इनका सिस्टम डिज़ाइन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और इसके लिए आवश्यक है कि सिस्टम अन्य दोहरी सील पाइपिंग योजनाओं की तुलना में अधिक दबाव पर संचालित हो।

संदर्भ के रूप में चित्र 2 का उपयोग करते हुए, उदाहरण एप्लिकेशन ऐसे स्थान पर स्थापित किया गया है जहां परिवेश का तापमान -17°C (1°F) और 70°C (158°F) के बीच है। इस सीमा का ऊपरी सिरा अवास्तविक रूप से ऊंचा प्रतीत होता है, लेकिन इसमें एक संचायक के सौर तापन के प्रभाव भी शामिल हैं जो सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में है। तालिका की पंक्तियाँ उच्चतम और निम्नतम मूल्यों के बीच तापमान अंतराल का प्रतिनिधित्व करती हैं।

जब अंतिम उपयोगकर्ता सिस्टम का संचालन कर रहा होता है, तो वे तब तक अवरोधक द्रव दबाव जोड़ेंगे जब तक कि रीफिल दबाव वर्तमान परिवेश के तापमान पर नहीं पहुंच जाता। अलार्म दबाव वह दबाव है जो इंगित करता है कि अंतिम उपयोगकर्ता को अतिरिक्त अवरोधक द्रव जोड़ने की आवश्यकता है। 25°C (77°F) पर, ऑपरेटर संचायक को 30.3 बार (440 PSIG) पर प्री-चार्ज करेगा, अलार्म 30.7 बार (445 PSIG) के लिए सेट किया जाएगा, और ऑपरेटर दबाव पहुंचने तक अवरोधक द्रव जोड़ देगा। 37.9 बार (550 पीएसआईजी)। यदि परिवेश का तापमान 0°C (32°F) तक कम हो जाता है, तो अलार्म दबाव घटकर 28.1 बार (408 PSIG) और रीफिल दबाव 34.7 बार (504 PSIG) तक गिर जाएगा।

इस परिदृश्य में, परिवेश के तापमान के जवाब में अलार्म और रीफिल दबाव दोनों बदलते हैं, या तैरते हैं। इस दृष्टिकोण को अक्सर फ्लोटिंग-फ्लोटिंग रणनीति के रूप में जाना जाता है। अलार्म और रीफिल दोनों "फ्लोट" होते हैं। इसके परिणामस्वरूप सीलिंग प्रणाली के लिए सबसे कम परिचालन दबाव होता है। हालाँकि, यह अंतिम उपयोगकर्ता पर दो विशिष्ट आवश्यकताएँ रखता है; सही अलार्म दबाव और रीफिल दबाव का निर्धारण करना। सिस्टम के लिए अलार्म दबाव तापमान का एक कार्य है और इस संबंध को अंतिम उपयोगकर्ता के डीसीएस सिस्टम में प्रोग्राम किया जाना चाहिए। रीफिल दबाव परिवेश के तापमान पर भी निर्भर करेगा, इसलिए ऑपरेटर को वर्तमान स्थितियों के लिए सही दबाव खोजने के लिए नेमप्लेट को संदर्भित करने की आवश्यकता होगी।

कुछ अंतिम उपयोगकर्ता एक सरल दृष्टिकोण की मांग करते हैं और एक ऐसी रणनीति की इच्छा रखते हैं जहां अलार्म दबाव और रीफिल दबाव दोनों स्थिर (या निश्चित) हों और परिवेश के तापमान से स्वतंत्र हों। निश्चित-निश्चित रणनीति अंतिम उपयोगकर्ता को सिस्टम को फिर से भरने के लिए केवल एक दबाव और सिस्टम को अलार्म करने के लिए केवल एक मूल्य प्रदान करती है। दुर्भाग्य से, इस स्थिति में यह माना जाना चाहिए कि तापमान अधिकतम मूल्य पर है, क्योंकि गणना परिवेश के तापमान को अधिकतम से न्यूनतम तापमान तक गिरने की भरपाई करती है। इसके परिणामस्वरूप सिस्टम उच्च दबाव पर काम करता है। कुछ अनुप्रयोगों में, एक निश्चित-निश्चित रणनीति का उपयोग करने से ऊंचे दबाव को संभालने के लिए सील डिजाइन या अन्य सिस्टम घटकों के लिए एमएडब्ल्यूपी रेटिंग में बदलाव हो सकता है।

अन्य अंतिम उपयोगकर्ता एक निश्चित अलार्म दबाव और फ्लोटिंग रीफिल दबाव के साथ एक हाइब्रिड दृष्टिकोण लागू करेंगे। यह अलार्म सेटिंग्स को सरल बनाते हुए ऑपरेटिंग दबाव को कम कर सकता है। सही अलार्म रणनीति का निर्णय केवल आवेदन की स्थिति, परिवेश तापमान सीमा और अंतिम उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं पर विचार करने के बाद ही किया जाना चाहिए।

पाइपिंग प्लान 53बी के डिज़ाइन में कुछ संशोधन हैं जो इनमें से कुछ चुनौतियों को कम करने में मदद कर सकते हैं। सौर विकिरण से गर्म होने से डिजाइन गणना के लिए संचायक का अधिकतम तापमान काफी बढ़ सकता है। संचायक को छाया में रखने या संचायक के लिए सन शील्ड का निर्माण करने से सौर ताप को खत्म किया जा सकता है और गणना में अधिकतम तापमान कम हो सकता है।

उपरोक्त विवरण में, परिवेश तापमान शब्द का उपयोग मूत्राशय में गैस के तापमान को दर्शाने के लिए किया जाता है। स्थिर अवस्था या धीरे-धीरे बदलते परिवेश के तापमान की स्थिति में, यह एक उचित धारणा है। यदि दिन और रात के बीच परिवेश के तापमान में बड़े उतार-चढ़ाव होते हैं, तो संचायक को इंसुलेट करने से मूत्राशय के प्रभावी तापमान में उतार-चढ़ाव को नियंत्रित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक स्थिर ऑपरेटिंग तापमान प्राप्त होता है।

संचायक पर हीट ट्रेसिंग और इन्सुलेशन का उपयोग करने के लिए इस दृष्टिकोण को बढ़ाया जा सकता है। जब इसे ठीक से लागू किया जाता है, तो परिवेश के तापमान में दैनिक या मौसमी परिवर्तनों की परवाह किए बिना संचायक एक तापमान पर काम करेगा। बड़े तापमान भिन्नता वाले क्षेत्रों में विचार करने के लिए यह संभवतः सबसे महत्वपूर्ण एकल डिज़ाइन विकल्प है। इस दृष्टिकोण का क्षेत्र में एक बड़ा स्थापित आधार है और इसने योजना 53बी को उन स्थानों पर उपयोग करने की अनुमति दी है जो हीट ट्रेसिंग के साथ संभव नहीं होता।

अंतिम उपयोगकर्ता जो पाइपिंग प्लान 53बी का उपयोग करने पर विचार कर रहे हैं, उन्हें पता होना चाहिए कि यह पाइपिंग प्लान केवल एक संचायक के साथ पाइपिंग प्लान 53ए नहीं है। योजना 53बी के सिस्टम डिज़ाइन, कमीशनिंग, संचालन और रखरखाव का वस्तुतः हर पहलू इस पाइपिंग योजना के लिए अद्वितीय है। अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा अनुभव की गई अधिकांश निराशाएं सिस्टम की समझ की कमी के कारण आई हैं। सील ओईएम एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए अधिक विस्तृत विश्लेषण तैयार कर सकते हैं और अंतिम उपयोगकर्ता को इस प्रणाली को ठीक से निर्दिष्ट और संचालित करने में मदद करने के लिए आवश्यक पृष्ठभूमि प्रदान कर सकते हैं।