સીલ પસંદગીના વિચારણાઓ - ઉચ્ચ દબાણવાળા ડ્યુઅલ મિકેનિકલ સીલ સ્થાપિત કરવા

ગોઠવણી ૩ યાંત્રિક સીલ છેડ્યુઅલ સીલજ્યાં સીલ વચ્ચેના અવરોધ પ્રવાહી પોલાણને સીલ ચેમ્બરના દબાણ કરતા વધુ દબાણ પર જાળવવામાં આવે છે. સમય જતાં, ઉદ્યોગે આ સીલ માટે જરૂરી ઉચ્ચ-દબાણ વાતાવરણ બનાવવા માટે ઘણી વ્યૂહરચનાઓ વિકસાવી છે. આ વ્યૂહરચનાઓ યાંત્રિક સીલની પાઇપિંગ યોજનાઓમાં કેદ કરવામાં આવી છે. જ્યારે આમાંની ઘણી યોજનાઓ સમાન કાર્યો કરે છે, ત્યારે દરેકની ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓ ખૂબ જ અલગ હોઈ શકે છે અને સીલિંગ સિસ્ટમના તમામ પાસાઓને અસર કરશે.

API 682 દ્વારા વ્યાખ્યાયિત પાઇપિંગ પ્લાન 53B એ એક પાઇપિંગ પ્લાન છે જે નાઇટ્રોજન ચાર્જ્ડ મૂત્રાશય સંચયક સાથે અવરોધ પ્રવાહી પર દબાણ કરે છે. દબાણયુક્ત મૂત્રાશય સીધા અવરોધ પ્રવાહી પર કાર્ય કરે છે, સમગ્ર સીલિંગ સિસ્ટમ પર દબાણ કરે છે. મૂત્રાશય દબાણયુક્ત ગેસ અને અવરોધ પ્રવાહી વચ્ચેના સીધા સંપર્કને અટકાવે છે જે પ્રવાહીમાં ગેસનું શોષણ દૂર કરે છે. આ પાઇપિંગ પ્લાન 53B ને પાઇપિંગ પ્લાન 53A કરતા વધુ દબાણવાળા કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે. સંચયકની સ્વ-સમાયેલ પ્રકૃતિ સતત નાઇટ્રોજન પુરવઠાની જરૂરિયાતને પણ દૂર કરે છે, જે સિસ્ટમને દૂરસ્થ સ્થાપનો માટે આદર્શ બનાવે છે.

જોકે, મૂત્રાશય સંચયકના ફાયદા સિસ્ટમની કેટલીક કાર્યકારી લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા સરભર થાય છે. પાઇપિંગ પ્લાન 53B નું દબાણ મૂત્રાશયમાં ગેસના દબાણ દ્વારા સીધું નક્કી થાય છે. આ દબાણ ઘણા ચલોને કારણે નાટકીય રીતે બદલાઈ શકે છે.

સિસ્ટમમાં અવરોધ પ્રવાહી ઉમેરતા પહેલા સંચયકર્તામાં મૂત્રાશયને પ્રી-ચાર્જ કરવું આવશ્યક છે. આ સિસ્ટમના સંચાલનની ભવિષ્યની બધી ગણતરીઓ અને અર્થઘટન માટેનો આધાર બનાવે છે. વાસ્તવિક પ્રી-ચાર્જ દબાણ સિસ્ટમ માટેના કાર્યકારી દબાણ અને સંચયકર્તાઓમાં અવરોધ પ્રવાહીના સલામતી જથ્થા પર આધાર રાખે છે. પ્રી-ચાર્જ દબાણ મૂત્રાશયમાં ગેસના તાપમાન પર પણ આધાર રાખે છે. નોંધ: પ્રી-ચાર્જ દબાણ ફક્ત સિસ્ટમના પ્રારંભિક કમિશનિંગ સમયે સેટ કરવામાં આવે છે અને વાસ્તવિક કામગીરી દરમિયાન તેને સમાયોજિત કરવામાં આવશે નહીં.

મૂત્રાશયમાં ગેસનું દબાણ ગેસના તાપમાનના આધારે બદલાશે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ગેસનું તાપમાન ઇન્સ્ટોલેશન સ્થળ પર આસપાસના તાપમાનને ટ્રેક કરશે. જે પ્રદેશોમાં તાપમાનમાં દૈનિક અને મોસમી ફેરફારો મોટા પ્રમાણમાં થાય છે ત્યાં એપ્લિકેશન્સમાં સિસ્ટમ દબાણમાં મોટા ફેરફારોનો અનુભવ થશે.

અવરોધ પ્રવાહી વપરાશઓપરેશન દરમિયાન, યાંત્રિક સીલ સામાન્ય સીલ લિકેજ દ્વારા અવરોધ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરશે. આ અવરોધ પ્રવાહી સંચયકર્તામાં રહેલા પ્રવાહી દ્વારા ફરી ભરાય છે, જેના પરિણામે મૂત્રાશયમાં ગેસનું વિસ્તરણ થાય છે અને સિસ્ટમ દબાણમાં ઘટાડો થાય છે. આ ફેરફારો સંચયકર્તાના કદ, સીલ લિકેજ દર અને સિસ્ટમ માટે ઇચ્છિત જાળવણી અંતરાલ (દા.ત., 28 દિવસ) પર આધારિત છે.

સિસ્ટમના દબાણમાં ફેરફાર એ મુખ્ય રીત છે કે જેનાથી અંતિમ વપરાશકર્તા સીલ કામગીરીને ટ્રેક કરે છે. દબાણનો ઉપયોગ જાળવણી એલાર્મ બનાવવા અને સીલ નિષ્ફળતાઓ શોધવા માટે પણ થાય છે. જો કે, સિસ્ટમ કાર્યરત હોય ત્યારે દબાણ સતત બદલાતું રહેશે. પ્લાન 53B સિસ્ટમમાં વપરાશકર્તાએ દબાણ કેવી રીતે સેટ કરવું જોઈએ? અવરોધ પ્રવાહી ક્યારે ઉમેરવું જરૂરી છે? કેટલું પ્રવાહી ઉમેરવું જોઈએ?

પ્લાન 53B સિસ્ટમ્સ માટે વ્યાપકપણે પ્રકાશિત એન્જિનિયરિંગ ગણતરીઓનો પ્રથમ સેટ API 682 ચોથી આવૃત્તિમાં દેખાયો હતો. આ પાઇપિંગ યોજના માટે દબાણ અને વોલ્યુમ કેવી રીતે નક્કી કરવા તે અંગે પરિશિષ્ટ F પગલું-દર-પગલાં સૂચનો પ્રદાન કરે છે. API 682 ની સૌથી ઉપયોગી આવશ્યકતાઓમાંની એક મૂત્રાશય સંચયકો માટે પ્રમાણભૂત નેમપ્લેટ બનાવવી છે (API 682 ચોથી આવૃત્તિ, કોષ્ટક 10). આ નેમપ્લેટમાં એક કોષ્ટક છે જે એપ્લિકેશન સાઇટ પર આસપાસના તાપમાનની સ્થિતિની શ્રેણીમાં સિસ્ટમ માટે પ્રી-ચાર્જ, રિફિલ અને એલાર્મ દબાણને કેપ્ચર કરે છે. નોંધ: ધોરણમાં કોષ્ટક ફક્ત એક ઉદાહરણ છે અને ચોક્કસ ક્ષેત્ર એપ્લિકેશન પર લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે વાસ્તવિક મૂલ્યો નોંધપાત્ર રીતે બદલાશે.

આકૃતિ 2 ની મૂળભૂત ધારણાઓમાંની એક એ છે કે પાઇપિંગ પ્લાન 53B સતત અને પ્રારંભિક પ્રી-ચાર્જ પ્રેશર બદલ્યા વિના કાર્ય કરશે તેવી અપેક્ષા છે. એવી પણ ધારણા છે કે સિસ્ટમ ટૂંકા ગાળામાં સમગ્ર આસપાસના તાપમાન શ્રેણીના સંપર્કમાં આવી શકે છે. આ સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં નોંધપાત્ર અસરો ધરાવે છે અને જરૂરી છે કે સિસ્ટમ અન્ય ડ્યુઅલ સીલ પાઇપિંગ પ્લાન કરતા વધુ દબાણ પર સંચાલિત થાય.

આકૃતિ 2 ને સંદર્ભ તરીકે વાપરીને, ઉદાહરણ એપ્લિકેશન એવી જગ્યાએ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવી છે જ્યાં આસપાસનું તાપમાન -17°C (1°F) અને 70°C (158°F) ની વચ્ચે હોય છે. આ શ્રેણીનો ઉપરનો ભાગ અવાસ્તવિક રીતે ઊંચો દેખાય છે, પરંતુ તેમાં સીધા સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા સંચયકના સૌર ગરમીના પ્રભાવનો પણ સમાવેશ થાય છે. ટેબલ પરની પંક્તિઓ ઉચ્ચતમ અને નીચલા મૂલ્યો વચ્ચેના તાપમાન અંતરાલો દર્શાવે છે.

જ્યારે અંતિમ વપરાશકર્તા સિસ્ટમ ચલાવી રહ્યો હોય, ત્યારે તેઓ રિફિલ પ્રેશર વર્તમાન આસપાસના તાપમાને પહોંચે ત્યાં સુધી બેરિયર ફ્લુઇડ પ્રેશર ઉમેરશે. એલાર્મ પ્રેશર એ દબાણ છે જે સૂચવે છે કે અંતિમ વપરાશકર્તાને વધારાનો બેરિયર ફ્લુઇડ ઉમેરવાની જરૂર છે. 25°C (77°F) પર, ઓપરેટર એક્યુમ્યુલેટરને 30.3 બાર (440 PSIG) પર પ્રી-ચાર્જ કરશે, એલાર્મ 30.7 બાર (445 PSIG) માટે સેટ કરવામાં આવશે, અને ઓપરેટર દબાણ 37.9 બાર (550 PSIG) સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી બેરિયર ફ્લુઇડ ઉમેરશે. જો આસપાસનું તાપમાન 0°C (32°F) સુધી ઘટી જાય, તો એલાર્મ પ્રેશર ઘટીને 28.1 બાર (408 PSIG) અને રિફિલ પ્રેશર 34.7 બાર (504 PSIG) થઈ જશે.

આ પરિસ્થિતિમાં, એલાર્મ અને રિફિલ પ્રેશર બંને આસપાસના તાપમાનના પ્રતિભાવમાં બદલાય છે, અથવા ફ્લોટ થાય છે. આ અભિગમને ઘણીવાર ફ્લોટિંગ-ફ્લોટિંગ વ્યૂહરચના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એલાર્મ અને રિફિલ બંને "ફ્લોટ" છે. આના પરિણામે સીલિંગ સિસ્ટમ માટે સૌથી નીચું ઓપરેટિંગ દબાણ આવે છે. જોકે, આ અંતિમ વપરાશકર્તા પર બે ચોક્કસ આવશ્યકતાઓ મૂકે છે; યોગ્ય એલાર્મ દબાણ અને રિફિલ દબાણ નક્કી કરવું. સિસ્ટમ માટે એલાર્મ દબાણ તાપમાનનું કાર્ય છે અને આ સંબંધ અંતિમ વપરાશકર્તાની DCS સિસ્ટમમાં પ્રોગ્રામ થયેલ હોવો જોઈએ. રિફિલ દબાણ આસપાસના તાપમાન પર પણ આધાર રાખશે, તેથી ઓપરેટરને વર્તમાન પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય દબાણ શોધવા માટે નેમપ્લેટનો સંદર્ભ લેવાની જરૂર પડશે.

કેટલાક અંતિમ વપરાશકર્તાઓ એક સરળ અભિગમની માંગ કરે છે અને એવી વ્યૂહરચના ઇચ્છે છે જ્યાં એલાર્મ પ્રેશર અને રિફિલ પ્રેશર બંને સતત (અથવા નિશ્ચિત) હોય અને આસપાસના તાપમાનથી સ્વતંત્ર હોય. નિશ્ચિત-નિશ્ચિત વ્યૂહરચના અંતિમ વપરાશકર્તાને સિસ્ટમ રિફિલ કરવા માટે ફક્ત એક જ દબાણ અને સિસ્ટમને ચેતવણી આપવા માટે માત્ર મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે. કમનસીબે, આ સ્થિતિએ એવું માનવું જોઈએ કે તાપમાન મહત્તમ મૂલ્ય પર છે, કારણ કે ગણતરીઓ આસપાસના તાપમાનને મહત્તમથી લઘુત્તમ તાપમાન સુધી ઘટાડા માટે વળતર આપે છે. આના પરિણામે સિસ્ટમ ઉચ્ચ દબાણ પર કાર્ય કરે છે. કેટલીક એપ્લિકેશનોમાં, નિશ્ચિત-નિશ્ચિત વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરવાથી સીલ ડિઝાઇનમાં ફેરફાર થઈ શકે છે અથવા એલિવેટેડ દબાણને હેન્ડલ કરવા માટે અન્ય સિસ્ટમ ઘટકો માટે MAWP રેટિંગમાં પરિણમી શકે છે.

અન્ય અંતિમ વપરાશકર્તાઓ નિશ્ચિત એલાર્મ દબાણ અને ફ્લોટિંગ રિફિલ દબાણ સાથે હાઇબ્રિડ અભિગમ લાગુ કરશે. આ એલાર્મ સેટિંગ્સને સરળ બનાવતી વખતે ઓપરેટિંગ દબાણ ઘટાડી શકે છે. યોગ્ય એલાર્મ વ્યૂહરચનાનો નિર્ણય ફક્ત એપ્લિકેશનની સ્થિતિ, આસપાસના તાપમાન શ્રેણી અને અંતિમ વપરાશકર્તાની જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં લીધા પછી જ લેવો જોઈએ.

પાઇપિંગ પ્લાન 53B ની ડિઝાઇનમાં કેટલાક ફેરફારો કરવામાં આવ્યા છે જે આમાંના કેટલાક પડકારોને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે. સૌર કિરણોત્સર્ગથી ગરમી ડિઝાઇન ગણતરીઓ માટે સંચયકના મહત્તમ તાપમાનમાં ઘણો વધારો કરી શકે છે. સંચયકને છાયામાં મૂકવાથી અથવા સંચયક માટે સૂર્ય કવચ બનાવવાથી સૌર ગરમી દૂર થઈ શકે છે અને ગણતરીઓમાં મહત્તમ તાપમાન ઘટાડી શકાય છે.

ઉપરોક્ત વર્ણનોમાં, "આસપાસનું તાપમાન" શબ્દનો ઉપયોગ મૂત્રાશયમાં ગેસના તાપમાનને દર્શાવવા માટે થાય છે. સ્થિર સ્થિતિમાં અથવા ધીમે ધીમે બદલાતી આસપાસના તાપમાનની સ્થિતિમાં, આ એક વાજબી ધારણા છે. જો દિવસ અને રાત્રિ વચ્ચે આસપાસના તાપમાનની સ્થિતિમાં મોટા ફેરફારો થાય છે, તો સંચયકર્તાને ઇન્સ્યુલેટ કરવાથી મૂત્રાશયના અસરકારક તાપમાનના ફેરફારોને નિયંત્રિત કરી શકાય છે જેના પરિણામે વધુ સ્થિર કાર્યકારી તાપમાન મળે છે.

આ અભિગમને સંચયકર્તા પર ગરમી ટ્રેસિંગ અને ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરવા સુધી વિસ્તૃત કરી શકાય છે. જ્યારે આ યોગ્ય રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સંચયકર્તા આસપાસના તાપમાનમાં દૈનિક અથવા મોસમી ફેરફારોને ધ્યાનમાં લીધા વિના એક તાપમાને કાર્ય કરશે. મોટા તાપમાન ભિન્નતાવાળા વિસ્તારોમાં ધ્યાનમાં લેવા માટે આ કદાચ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સિંગલ ડિઝાઇન વિકલ્પ છે. આ અભિગમ ક્ષેત્રમાં એક મોટો સ્થાપિત આધાર ધરાવે છે અને તેણે પ્લાન 53B નો ઉપયોગ એવા સ્થળોએ કરવાની મંજૂરી આપી છે જ્યાં ગરમી ટ્રેસિંગ શક્ય ન હોત.

પાઇપિંગ પ્લાન 53B નો ઉપયોગ કરવાનું વિચારી રહેલા અંતિમ વપરાશકર્તાઓએ ધ્યાન રાખવું જોઈએ કે આ પાઇપિંગ પ્લાન ફક્ત એક્યુમ્યુલેટર સાથેનો પાઇપિંગ પ્લાન 53A નથી. પ્લાન 53B ની સિસ્ટમ ડિઝાઇન, કમિશનિંગ, સંચાલન અને જાળવણીના લગભગ દરેક પાસાં આ પાઇપિંગ પ્લાન માટે અનન્ય છે. અંતિમ વપરાશકર્તાઓએ અનુભવેલી મોટાભાગની હતાશાઓ સિસ્ટમની સમજણના અભાવને કારણે આવે છે. સીલ OEM ચોક્કસ એપ્લિકેશન માટે વધુ વિગતવાર વિશ્લેષણ તૈયાર કરી શકે છે અને અંતિમ વપરાશકર્તાને આ સિસ્ટમને યોગ્ય રીતે સ્પષ્ટ અને સંચાલિત કરવામાં મદદ કરવા માટે જરૂરી પૃષ્ઠભૂમિ પ્રદાન કરી શકે છે.