Hodil sem skozi črpalke, kjer je akompenzacijsko posodoje tiho opravljal svoje delo dvajset let in videl sem sisteme, kjer je bila prenapetostna zaščita napačno dimenzionirana in je črpalka povzročila prekinitev glavnega voda. Prenapetostne posode so na P&ID videti preproste. V praksi so ena izmed komponent, ki jih je najlažje narediti narobe, saj se okvara pokaže le med prehodom, do takrat pa je škoda narejena. Zato naj namesto še enega seznama prednosti napišem, kaj dejansko odloča o tem, ali rezervoar opravlja svoje delo.
Kaj v resnici počne tlačna posoda
Kompenzacijski rezervoar je blažilnik pred prehodnim tlakom. Ko se črpalka sproži ali se ventil zapre, mora kinetična energija gibljive tekočine nekam iti. Postane tlačni val, ki potuje nazaj skozi cev. Brez kam bi ta energija šla, se val odbije, okrepi in lahko poči cev, dvigne ventil ali poškoduje črpalko.
Prenapetostna posoda daje tej energiji prostor. Odprti rezervoarji omogočajo dviganje in padanje tekočine v stolpcu. Zaprti rezervoarji uporabljajo stisnjeno plinsko blazino, ki absorbira in sprosti pritisk. Kakor koli že, rezervoar ni skladiščna posoda v običajnem smislu. To je dinamična naprava in mora biti dimenzionirana za prehodno, ne za stalen-pretok.
To je prva stvar, ki jo večina ljudi naredi narobe. Rezervoar se dimenzionira na podlagi analize prenapetosti, ne glede na velikost cevi ali krivuljo črpalke.
Odprto proti zaprtemu, jasno rečeno
Odprti kompenzacijski rezervoarji so odprti v atmosfero in običajno dvignjeni. So enostavni, poceni, enostavni za pregledovanje in vzdrževanje. Dobro delujejo v vodnih sistemih, hidroelektrarnah in povsod, kjer je tekočina benigna in je mogoče zagotoviti dvig. Omejitve so resnične: potrebujejo višino, potrebujejo prostor, izpostavljeni so kontaminaciji in izhlapevanju in jih ni mogoče uporabljati s tekočinami, ki reagirajo z zrakom ali morajo biti pod pritiskom.
Zaprti kompenzacijski rezervoarji uporabljajo zaprto posodo s polnjenjem stisnjenega plina. So kompaktni, lahko so pod pritiskom in ohranjajo tekočino izolirano od atmosfere. Privzeti so za nafto in plin, kemične storitve in povsod, kjer je malo prostora. Omejitve so prav tako resnične: stanejo več, napolnjenost s plinom je treba ohraniti in obnašanje plinske blazine je treba pravilno modelirati. Zaprt rezervoar z napačno prostornino plina ali napačnim predpolnjenjem ne bo zaščitil sistema, čeprav je na podatkovnem listu videti v redu.
Izbira na splošno ni odprta ali zaprta. Katera ustreza tekočini, prehodnemu stanju, lokaciji in vzdrževalni zmogljivosti naprave.
Kaj dejansko določa, ali rezervoar deluje
Podatkovni list vam bo povedal prostornino in nazivni tlak. Ne bo vam povedal stvari, ki odločajo o tem, ali rezervoar opravlja svoje delo.
- Analiza prenapetosti. To je najpomembnejši vnos. Rezervoar je treba dimenzionirati glede na dejanski prehodni pojav, ne glede na to, ali gre za izklop črpalke, zaprtje ventila, loputo povratnega ventila ali zamah. Če analiza ni opravljena ali če je opravljena z napačnimi lastnostmi cevi in hitrostjo valovanja, bo rezervoar napačne velikosti. Videl sem tanke, ki so bili preveliki, in tanke, ki so bili premajhni, in oboji povzročajo težave.
- Hitrost valovanja in lastnosti cevi. Hitrost valovnega valovanja je odvisna od materiala cevi, debeline stene, gostote tekočine in nasipnega modula ter prisotnosti prostega zraka. Te napačne in celotna analiza je napačna.
- Obnašanje povratnega ventila. Kontrolni ventil, ki se zaloputne zapre, povzroči veliko hujši prehod kot tisti, ki se zapre nadzorovano. Kompenzacijsko posodo in protipovratni ventil morata biti zasnovana skupaj, ne ločeno.
- Polnjenje s plinom in predpolnjenje. Pri zaprtih rezervoarjih predtlak in prostornina plina določata, kako se rezervoar obnaša. Če je predhodno polnjenje napačno ali če sčasoma pušča, rezervoar preneha delovati. To je najpogostejši način okvare, ki ga vidim v zaprtih kompenzacijskih rezervoarjih, in ga je mogoče popolnoma preprečiti z rutinskim vzdrževanjem.
- Povezava in lokacija. Rezervoar mora biti priključen blizu točke prehoda, s priključkom, ki je dovolj velik, da omogoča potreben pretok v in iz. Rezervoar, povezan z majhno šobo, se ne bo odzval dovolj hitro, da bi zaščitil sistem.
Kaj vprašati pred nakupom
Ne sprejmite ponudbe, ki vam navaja prostornino in nazivni tlak in nič drugega. Vprašaj za:
- Analiza prenapetosti, vključno z obravnavanimi prehodnimi primeri
- Uporabljene lastnosti cevi, hitrost valovanja in lastnosti tekočine
- Predpostavljeno je delovanje povratnega in regulacijskega ventila
- Prednapolnitev in prostornina plina za zaprte rezervoarje
- Velikost povezave in lokacija
- Material izdelave in združljivost s tekočino
- Načrt vzdrževanja, vključno s pregledom polnjenja plina za zaprte rezervoarje
Če vam dobavitelj ne more pokazati analize prenapetosti, ponudba ni dokončana. Sama prostornina rezervoarja ne pove ničesar o tem, ali je sistem zaščiten.
Namestitev in delovanje
Večino težav s kompenzacijsko posodo, ki sem jih videl, so bile težave pri namestitvi ali vzdrževanju, ne težave pri načrtovanju.
Rezervoar mora biti priključen na pravi točki, s pravo velikostjo priključka in podprt tako, da ne obremenjuje cevi. Pri odprtih rezervoarjih morata biti prezračevalna odprtina in preliv dimenzionirana za največji val, ne za enakomerni-pretok. Za zaprte rezervoarje je treba polnjenje plina pravilno nastaviti ob zagonu in ga preverjati v določenem intervalu.
Ko je v uporabi, je rutina pomembnejša od strojne opreme. Pri zaprtih rezervoarjih je pregled polnjenja plina najpomembnejši element vzdrževanja, saj počasno puščanje tiho onemogoči zaščito. Za odprte rezervoarje so pomembni pregledi za onesnaženje, zaščita pred zmrzovanjem in nadzor nivoja. V obeh primerih je treba prenapetostno zaščito ponovno pregledati vsakič, ko se sistem spremeni, saj lahko nova črpalka, nov ventil ali sprememba delovnega postopka spremeni prehodno stanje in razveljavi prvotno dimenzioniranje.
Bottom Line
Prenapetostne posode so dobra naložba, če so dimenzionirane glede na resnično analizo prenapetosti, pravilno priključene in vzdrževane po določenem urniku. Ko se velikost ugiba, ko se polnjenje s plinom nikoli ne preveri ali ko se sistem spremeni in se prenapetostna zaščita ne pregleda, so izguba denarja.
Če določate kompenzacijsko posodo, najprej pravilno opravite analizo valov. Nato pravilno določite vrsto in podrobnosti povezave. Nato uredite polnjenje plina in rutino vzdrževanja. Potem skrbi za ceno. V tem vrstnem redu.