Mihuri ya hewa ya pampu ya nyongeza mara mbili, iliyochukuliwa kutoka kwa teknolojia ya muhuri wa hewa ya kujazia, ni ya kawaida zaidi katika tasnia ya muhuri wa shimoni. Mihuri hii hutoa kutokwa kwa sifuri ya kioevu cha pumped kwenye anga, hutoa upinzani mdogo wa msuguano kwenye shimoni la pampu na kufanya kazi na mfumo rahisi wa usaidizi. Manufaa haya hutoa gharama ya chini ya mzunguko wa maisha ya jumla.
Mihuri hii hufanya kazi kwa kuanzisha chanzo cha nje cha gesi iliyoshinikizwa kati ya nyuso za ndani na nje za kuziba. Topografia maalum ya uso wa kuziba huweka shinikizo la ziada kwenye gesi ya kizuizi, na kusababisha uso wa kuziba kutengana, na kusababisha uso wa kuziba kuelea kwenye filamu ya gesi. Upotevu wa msuguano ni mdogo kwani nyuso za kuziba hazigusi tena. Gesi ya kizuizi hupita kwenye membrane kwa kiwango cha chini cha mtiririko, hutumia gesi ya kizuizi kwa namna ya uvujaji, ambayo wengi wao huvuja kwenye anga kupitia nyuso za nje za muhuri. Mabaki hupenya ndani ya chumba cha muhuri na hatimaye huchukuliwa na mkondo wa mchakato.
Mihuri yote miwili ya hermetic inahitaji maji yenye shinikizo (kioevu au gesi) kati ya nyuso za ndani na za nje za mkusanyiko wa muhuri wa mitambo. Mfumo wa usaidizi unahitajika ili kutoa maji haya kwenye muhuri. Kinyume chake, katika shinikizo la kioevu la lubricated muhuri mara mbili, maji ya kizuizi huzunguka kutoka kwa hifadhi kupitia muhuri wa mitambo, ambapo hulainisha nyuso za muhuri, inachukua joto, na kurudi kwenye hifadhi ambapo inahitaji kufuta joto lililoingizwa. Mifumo hii ya usaidizi wa mihuri miwili ya shinikizo la maji ni changamano. Mizigo ya joto huongezeka kwa shinikizo la mchakato na joto na inaweza kusababisha matatizo ya kuaminika ikiwa haijahesabiwa vizuri na kuweka.
Mfumo wa usaidizi wa mihuri miwili ya hewa iliyobanwa huchukua nafasi kidogo, hauhitaji maji ya kupoeza, na huhitaji matengenezo kidogo. Kwa kuongeza, wakati chanzo cha kuaminika cha gesi ya kinga kinapatikana, uaminifu wake haujitegemea shinikizo la mchakato na joto.
Kutokana na kuongezeka kwa matumizi ya mihuri ya hewa ya pampu mbili kwenye soko, Taasisi ya Petroli ya Marekani (API) iliongeza Programu ya 74 kama sehemu ya uchapishaji wa toleo la pili la API 682.
74 Mfumo wa usaidizi wa programu kwa kawaida ni seti ya geji zilizopachikwa kwenye paneli na vali ambazo husafisha gesi ya kizuizi, kudhibiti shinikizo la chini ya mkondo, na kupima shinikizo na mtiririko wa gesi hadi kwenye mihuri ya mitambo. Kufuatia njia ya gesi ya kizuizi kupitia jopo la Mpango wa 74, kipengele cha kwanza ni valve ya kuangalia. Hii inaruhusu usambazaji wa gesi ya kizuizi kutengwa kutoka kwa muhuri kwa uingizwaji wa kichungi au matengenezo ya pampu. Gesi ya kizuizi kisha hupitia chujio cha kuunganisha chenye mikromita 2 hadi 3 (µm) ambacho kinanasa vimiminika na chembechembe zinazoweza kuharibu vipengele vya topografia vya uso wa muhuri, na kutengeneza filamu ya gesi kwenye uso wa uso wa muhuri. Hii inafuatwa na mdhibiti wa shinikizo na manometer kwa kuweka shinikizo la usambazaji wa gesi ya kizuizi kwa muhuri wa mitambo.
Mihuri ya gesi ya pampu ya shinikizo mbili huhitaji shinikizo la usambazaji wa gesi ya kizuizi ili kukidhi au kuzidi shinikizo la chini la tofauti juu ya shinikizo la juu kwenye chumba cha muhuri. Kiwango hiki cha chini cha kushuka kwa shinikizo hutofautiana kulingana na mtengenezaji na aina, lakini kwa kawaida ni karibu pauni 30 kwa kila inchi ya mraba (psi). Kubadili shinikizo hutumiwa kuchunguza matatizo yoyote na shinikizo la usambazaji wa gesi ya kizuizi na kupiga kengele ikiwa shinikizo linashuka chini ya thamani ya chini.
Uendeshaji wa muhuri unadhibitiwa na mtiririko wa gesi ya kizuizi kwa kutumia mita ya mtiririko. Mikengeuko kutoka kwa viwango vya mtiririko wa gesi ya muhuri iliyoripotiwa na watengenezaji wa mitambo ya mihuri inaonyesha kupungua kwa utendaji wa kuziba. Kupungua kwa mtiririko wa gesi ya kizuizi kunaweza kutokana na mzunguko wa pampu au uhamishaji wa maji kwenye uso wa muhuri (kutoka kwa kizuizi cha gesi iliyochafuliwa au kioevu cha kuchakata).
Mara nyingi, baada ya matukio hayo, uharibifu wa nyuso za kuziba hutokea, na kisha mtiririko wa gesi ya kizuizi huongezeka. Kuongezeka kwa shinikizo kwenye pampu au kupoteza kwa sehemu ya shinikizo la gesi ya kizuizi pia kunaweza kuharibu uso wa kuziba. Kengele za mtiririko wa juu zinaweza kutumika kuamua wakati uingiliaji unahitajika ili kurekebisha mtiririko wa juu wa gesi. Mahali pa kuweka kengele ya mtiririko wa juu kwa kawaida huwa katika safu ya mara 10 hadi 100 ya mtiririko wa kawaida wa kizuizi cha gesi, kwa kawaida haijaamuliwa na mtengenezaji wa muhuri wa mitambo, lakini inategemea ni kiasi gani cha kuvuja kwa gesi ambayo pampu inaweza kuvumilia.
Vipimo vya mtiririko vya kupimia vilivyo tofauti vya kitamaduni vimetumika na si kawaida kwa mita za mtiririko wa masafa ya chini na ya juu kuunganishwa katika mfululizo. Swichi ya mtiririko wa juu inaweza kisha kusakinishwa kwenye mita ya mtiririko wa masafa ya juu ili kutoa kengele ya mtiririko wa juu. Vipimo vya mtiririko wa eneo linaloweza kubadilika vinaweza tu kusawazishwa kwa gesi fulani kwa viwango fulani vya joto na shinikizo. Wakati wa kufanya kazi chini ya hali nyingine, kama vile mabadiliko ya joto kati ya majira ya joto na majira ya baridi, kiwango cha mtiririko kilichoonyeshwa hakiwezi kuchukuliwa kuwa thamani sahihi, lakini ni karibu na thamani halisi.
Kwa kutolewa kwa toleo la 4 la API 682, vipimo vya mtiririko na shinikizo vimehama kutoka kwa analogi hadi dijiti kwa usomaji wa ndani. Vipimo vya mtiririko wa dijiti vinaweza kutumika kama mita za mtiririko wa eneo tofauti, ambazo hubadilisha nafasi ya kuelea kuwa mawimbi ya dijitali, au mita za mtiririko wa wingi, ambazo hubadilisha kiotomatiki mtiririko wa wingi kuwa mtiririko wa sauti. Kipengele tofauti cha visambazaji vya mtiririko wa wingi ni kwamba vinatoa matokeo ambayo hufidia shinikizo na halijoto ili kutoa mtiririko wa kweli chini ya hali ya angahewa ya kawaida. Hasara ni kwamba vifaa hivi ni ghali zaidi kuliko flowmeters za eneo la kutofautiana.
Shida ya kutumia kisambazaji cha mtiririko ni kupata kisambazaji chenye uwezo wa kupima mtiririko wa gesi kizuizi wakati wa operesheni ya kawaida na katika sehemu za kengele za mtiririko wa juu. Sensorer za mtiririko zina viwango vya juu zaidi na vya chini ambavyo vinaweza kusomwa kwa usahihi. Kati ya mtiririko wa sifuri na thamani ya chini, mtiririko wa matokeo unaweza usiwe sahihi. Shida ni kwamba kiwango cha juu cha mtiririko wa muundo fulani wa kibadilishaji cha mtiririko huongezeka, kiwango cha chini cha mtiririko pia huongezeka.
Suluhisho mojawapo ni kutumia transmita mbili (mzunguko mmoja wa chini na mzunguko wa juu), lakini hii ni chaguo la gharama kubwa. Njia ya pili ni kutumia sensor ya mtiririko kwa safu ya kawaida ya mtiririko wa kufanya kazi na kutumia swichi ya mtiririko wa juu na mita ya mtiririko wa analog ya masafa ya juu. Sehemu ya mwisho ya gesi ya kizuizi hupitia ni valve ya kuangalia kabla ya gesi ya kizuizi kuondoka kwenye jopo na kuunganisha kwenye muhuri wa mitambo. Hii ni muhimu ili kuzuia kurudi nyuma kwa kioevu kilichopigwa kwenye jopo na uharibifu wa chombo katika tukio la usumbufu usio wa kawaida wa mchakato.
Valve ya kuangalia lazima iwe na shinikizo la chini la ufunguzi. Ikiwa uteuzi si sahihi, au ikiwa muhuri wa hewa wa pampu ya shinikizo mbili ina mtiririko wa gesi ya kizuizi cha chini, inaweza kuonekana kuwa mzunguko wa gesi ya kizuizi husababishwa na ufunguzi na upyaji wa valve ya kuangalia.
Kwa ujumla, nitrojeni ya mimea hutumiwa kama kizuizi cha gesi kwa sababu inapatikana kwa urahisi, haifanyi kazi na haisababishi athari yoyote mbaya ya kemikali katika kioevu cha pumped. Gesi za ajizi ambazo hazipatikani, kama vile argon, zinaweza pia kutumika. Katika hali ambapo shinikizo la gesi ya kukinga ni kubwa kuliko shinikizo la nitrojeni la mmea, kiongeza shinikizo kinaweza kuongeza shinikizo na kuhifadhi gesi ya shinikizo la juu kwenye kipokezi kilichounganishwa kwenye ingizo la paneli la Plan 74. Chupa za nitrojeni za chupa kwa ujumla hazipendekezwi kwani zinahitaji kubadilisha mara kwa mara mitungi tupu na iliyojaa. Ikiwa ubora wa muhuri huharibika, chupa inaweza kufutwa haraka, na kusababisha pampu kuacha ili kuzuia uharibifu zaidi na kushindwa kwa muhuri wa mitambo.
Tofauti na mifumo ya kizuizi cha kioevu, mifumo ya usaidizi ya Mpango wa 74 haihitaji ukaribu wa mihuri ya mitambo. Tahadhari pekee hapa ni sehemu iliyoinuliwa ya bomba la kipenyo kidogo. Kushuka kwa shinikizo kati ya paneli ya Mpango wa 74 na muhuri kunaweza kutokea kwenye bomba wakati wa mtiririko wa juu (uharibifu wa muhuri), ambayo hupunguza shinikizo la kizuizi kinachopatikana kwa muhuri. Kuongezeka kwa ukubwa wa bomba kunaweza kutatua tatizo hili. Kama sheria, paneli za Mpango wa 74 zimewekwa kwenye msimamo kwa urefu unaofaa kwa kudhibiti valves na usomaji wa chombo cha kusoma. Mabano yanaweza kuwekwa kwenye sahani ya msingi ya pampu au karibu na pampu bila kuingilia ukaguzi na matengenezo ya pampu. Epuka hatari za kukwaza kwenye mabomba/mabomba yanayounganisha paneli za Mpango 74 zenye mihuri ya mitambo.
Kwa pampu za kuzaa na mihuri miwili ya mitambo, moja kwa kila mwisho wa pampu, haipendekezi kutumia jopo moja na kutenganisha gesi ya kizuizi cha gesi kwa kila muhuri wa mitambo. Suluhisho linalopendekezwa ni kutumia paneli tofauti ya Plan 74 kwa kila muhuri, au paneli ya Plan 74 yenye matokeo mawili, kila moja ikiwa na seti yake ya flowmeters na swichi za mtiririko. Katika maeneo yenye baridi baridi inaweza kuwa muhimu overwinter paneli Plan 74. Hii imefanywa hasa ili kulinda vifaa vya umeme vya jopo, kwa kawaida kwa kuingiza jopo katika baraza la mawaziri na kuongeza vipengele vya kupokanzwa.
Jambo la kuvutia ni kwamba kiwango cha mtiririko wa gesi kizuizi huongezeka kwa kupungua kwa joto la usambazaji wa gesi ya kizuizi. Hii kawaida huwa bila kutambuliwa, lakini inaweza kuonekana katika maeneo yenye baridi kali au tofauti kubwa za joto kati ya majira ya joto na baridi. Katika baadhi ya matukio, inaweza kuhitajika kurekebisha sehemu ya kuweka kengele ya mtiririko wa juu ili kuzuia kengele za uwongo. Mifereji ya hewa ya paneli na mabomba/bomba za kuunganisha lazima zisafishwe kabla ya kuweka paneli za Mpango 74 kwenye huduma. Hii inafikiwa kwa urahisi zaidi kwa kuongeza vali ya tundu kwenye au karibu na muunganisho wa muhuri wa mitambo. Ikiwa valve ya kutokwa na damu haipatikani, mfumo unaweza kusafishwa kwa kukata tube / tube kutoka kwa muhuri wa mitambo na kisha kuunganisha tena baada ya kusafisha.
Baada ya kuunganisha paneli za Mpango wa 74 kwenye mihuri na kuangalia viunganisho vyote vya uvujaji, mdhibiti wa shinikizo sasa anaweza kubadilishwa kwa shinikizo la kuweka katika maombi. Jopo lazima litoe gesi ya kizuizi cha shinikizo kwenye muhuri wa mitambo kabla ya kujaza pampu na maji ya mchakato. Mihuri ya Mpango 74 na paneli ziko tayari kuanza wakati taratibu za kuwasha pampu na uingizaji hewa zimekamilika.
Kipengele cha chujio lazima kikaguliwe baada ya mwezi wa operesheni au kila baada ya miezi sita ikiwa hakuna uchafuzi unaopatikana. Kipindi cha uingizwaji wa chujio kitategemea usafi wa gesi iliyotolewa, lakini haipaswi kuzidi miaka mitatu.
Viwango vya gesi ya kizuizi vinapaswa kuchunguzwa na kurekodi wakati wa ukaguzi wa kawaida. Ikiwa mpigo wa mtiririko wa hewa ya kizuizi unaosababishwa na ufunguzi na kufungwa kwa vali ya kuangalia ni kubwa vya kutosha kusababisha kengele ya mtiririko wa juu, maadili haya ya kengele yanaweza kuhitajika kuongezwa ili kuzuia kengele za uwongo.
Hatua muhimu katika kufuta ni kwamba kutengwa na unyogovu wa gesi ya kinga inapaswa kuwa hatua ya mwisho. Kwanza, tenga na upunguze shinikizo la casing ya pampu. Mara tu pampu iko katika hali salama, shinikizo la usambazaji wa gesi ya kinga inaweza kuzimwa na shinikizo la gesi kuondolewa kutoka kwa bomba linalounganisha paneli ya Mpango wa 74 kwenye muhuri wa mitambo. Futa maji yote kutoka kwa mfumo kabla ya kuanza kazi yoyote ya matengenezo.
Mihuri ya hewa ya pampu ya shinikizo mbili pamoja na mifumo ya usaidizi ya Mpango wa 74 huwapa waendeshaji suluhisho la muhuri wa shimoni la sifuri, uwekezaji mdogo wa mtaji (ikilinganishwa na mihuri iliyo na mifumo ya kizuizi cha kioevu), kupunguza gharama ya mzunguko wa maisha, alama ndogo ya mfumo wa usaidizi na mahitaji ya chini ya huduma.
Inapowekwa na kuendeshwa kwa mujibu wa mazoezi bora, ufumbuzi huu wa kuzuia unaweza kutoa uaminifu wa muda mrefu na kuongeza upatikanaji wa vifaa vinavyozunguka.
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Mark Savage ni meneja wa kikundi cha bidhaa katika John Crane. Savage ana Shahada ya Kwanza ya Sayansi katika Uhandisi kutoka Chuo Kikuu cha Sydney, Australia. Kwa habari zaidi tembelea johncrane.com.
Muda wa kutuma: Sep-08-2022