సీల్ ఎంపిక పరిగణనలు - అధిక పీడన డ్యూయల్ మెకానికల్ సీల్స్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం

అమరిక 3 యాంత్రిక సీల్స్ద్వంద్వ ముద్రలుసీల్స్ మధ్య అవరోధ ద్రవ కుహరం సీల్ చాంబర్ పీడనం కంటే ఎక్కువ పీడనం వద్ద నిర్వహించబడుతుంది. కాలక్రమేణా, ఈ సీల్స్‌కు అవసరమైన అధిక పీడన వాతావరణాన్ని సృష్టించడానికి పరిశ్రమ అనేక వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేసింది. ఈ వ్యూహాలు మెకానికల్ సీల్ యొక్క పైపింగ్ ప్లాన్‌లలో సంగ్రహించబడ్డాయి. ఈ ప్లాన్‌లలో చాలా వరకు సారూప్య విధులను నిర్వర్తించినప్పటికీ, ప్రతి దాని యొక్క ఆపరేటింగ్ లక్షణాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు సీలింగ్ సిస్టమ్ యొక్క అన్ని అంశాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

API 682 ద్వారా నిర్వచించబడిన పైపింగ్ ప్లాన్ 53B అనేది ఒక పైపింగ్ ప్లాన్, ఇది నైట్రోజన్ చార్జ్డ్ బ్లాడర్ అక్యుమ్యులేటర్‌తో అవరోధ ద్రవాన్ని ఒత్తిడి చేస్తుంది. ప్రెషరైజ్డ్ బ్లాడర్ నేరుగా అవరోధ ద్రవంపై పనిచేస్తుంది, మొత్తం సీలింగ్ వ్యవస్థను ఒత్తిడి చేస్తుంది. బ్లాడర్ ప్రెషరైజేషన్ గ్యాస్ మరియు అవరోధ ద్రవం మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని నిరోధిస్తుంది, ద్రవంలోకి వాయువు శోషణను తొలగిస్తుంది. ఇది పైపింగ్ ప్లాన్ 53A కంటే అధిక పీడన అనువర్తనాల్లో పైపింగ్ ప్లాన్ 53Bని ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. అక్యుమ్యులేటర్ యొక్క స్వీయ-నియంత్రణ స్వభావం స్థిరమైన నత్రజని సరఫరా అవసరాన్ని కూడా తొలగిస్తుంది, ఇది వ్యవస్థను రిమోట్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లకు అనువైనదిగా చేస్తుంది.

అయితే, మూత్రాశయ సంచితం యొక్క ప్రయోజనాలు వ్యవస్థ యొక్క కొన్ని ఆపరేటింగ్ లక్షణాల ద్వారా భర్తీ చేయబడతాయి. పైపింగ్ ప్లాన్ 53B యొక్క పీడనం మూత్రాశయంలోని వాయువు పీడనం ద్వారా నేరుగా నిర్ణయించబడుతుంది. అనేక వేరియబుల్స్ కారణంగా ఈ పీడనం నాటకీయంగా మారవచ్చు.

వ్యవస్థలోకి అవరోధ ద్రవాన్ని జోడించే ముందు అక్యుమ్యులేటర్‌లోని మూత్రాశయాన్ని ముందుగా ఛార్జ్ చేయాలి. ఇది వ్యవస్థల ఆపరేషన్ యొక్క అన్ని భవిష్యత్తు లెక్కలు మరియు వివరణలకు ఆధారాన్ని సృష్టిస్తుంది. వాస్తవ ప్రీ-ఛార్జ్ పీడనం వ్యవస్థ కోసం ఆపరేటింగ్ పీడనం మరియు అక్యుమ్యులేటర్లలోని అవరోధ ద్రవం యొక్క భద్రతా పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రీ-ఛార్జ్ పీడనం కూడా మూత్రాశయంలోని వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. గమనిక: ప్రీ-ఛార్జ్ పీడనం వ్యవస్థ యొక్క ప్రారంభ ఆరంభంలో మాత్రమే సెట్ చేయబడుతుంది మరియు వాస్తవ ఆపరేషన్ సమయంలో సర్దుబాటు చేయబడదు.

మూత్రాశయంలోని వాయువు పీడనం వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను బట్టి మారుతుంది. చాలా సందర్భాలలో, వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత సంస్థాపనా స్థలంలో పరిసర ఉష్ణోగ్రతను ట్రాక్ చేస్తుంది. రోజువారీ మరియు కాలానుగుణ ఉష్ణోగ్రతలలో పెద్ద మార్పులు ఉన్న ప్రాంతాలలో అనువర్తనాలు వ్యవస్థ పీడనంలో పెద్ద హెచ్చుతగ్గులను అనుభవిస్తాయి.

అవరోధ ద్రవ వినియోగంఆపరేషన్ సమయంలో, యాంత్రిక సీల్స్ సాధారణ సీల్ లీకేజ్ ద్వారా అవరోధ ద్రవాన్ని వినియోగిస్తాయి. ఈ అవరోధ ద్రవం అక్యుమ్యులేటర్‌లోని ద్రవం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది, ఫలితంగా మూత్రాశయంలో వాయువు విస్తరణ మరియు వ్యవస్థ పీడనం తగ్గుతుంది. ఈ మార్పులు అక్యుమ్యులేటర్ పరిమాణం, సీల్ లీకేజ్ రేట్లు మరియు వ్యవస్థకు కావలసిన నిర్వహణ విరామం (ఉదాహరణకు, 28 రోజులు) యొక్క విధి.

సిస్టమ్ పీడనంలో మార్పు అనేది తుది వినియోగదారు సీల్ పనితీరును ట్రాక్ చేసే ప్రాథమిక మార్గం. నిర్వహణ అలారాలను సృష్టించడానికి మరియు సీల్ వైఫల్యాలను గుర్తించడానికి కూడా ఒత్తిడి ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, సిస్టమ్ పనిచేస్తున్నప్పుడు ఒత్తిళ్లు నిరంతరం మారుతూ ఉంటాయి. ప్లాన్ 53B వ్యవస్థలో వినియోగదారు ఒత్తిడిని ఎలా సెట్ చేయాలి? అవరోధ ద్రవాన్ని ఎప్పుడు జోడించాలి? ఎంత ద్రవాన్ని జోడించాలి?

ప్లాన్ 53B సిస్టమ్‌ల కోసం విస్తృతంగా ప్రచురించబడిన మొట్టమొదటి ఇంజనీరింగ్ లెక్కల సెట్ API 682 నాల్గవ ఎడిషన్‌లో కనిపించింది. ఈ పైపింగ్ ప్లాన్ కోసం ఒత్తిళ్లు మరియు వాల్యూమ్‌లను ఎలా నిర్ణయించాలో అనెక్స్ F దశలవారీ సూచనలను అందిస్తుంది. API 682 యొక్క అత్యంత ఉపయోగకరమైన అవసరాలలో ఒకటి మూత్రాశయ అక్యుమ్యులేటర్‌ల కోసం ప్రామాణిక నేమ్‌ప్లేట్‌ను సృష్టించడం (API 682 నాల్గవ ఎడిషన్, టేబుల్ 10). ఈ నేమ్‌ప్లేట్ అప్లికేషన్ సైట్‌లోని పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితుల పరిధిలో సిస్టమ్ కోసం ప్రీ-ఛార్జ్, రీఫిల్ మరియు అలారం ఒత్తిళ్లను సంగ్రహించే పట్టికను కలిగి ఉంది. గమనిక: ప్రమాణంలోని పట్టిక కేవలం ఒక ఉదాహరణ మరియు నిర్దిష్ట ఫీల్డ్ అప్లికేషన్‌కు వర్తించినప్పుడు వాస్తవ విలువలు గణనీయంగా మారుతాయి.

చిత్రం 2 యొక్క ప్రాథమిక అంచనాలలో ఒకటి పైపింగ్ ప్లాన్ 53B నిరంతరం పనిచేస్తుందని మరియు ప్రారంభ ప్రీ-ఛార్జ్ ఒత్తిడిని మార్చకుండా ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. తక్కువ వ్యవధిలో సిస్టమ్ మొత్తం పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిధికి గురికావచ్చనే భావన కూడా ఉంది. ఇవి సిస్టమ్ డిజైన్‌లో గణనీయమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు సిస్టమ్ ఇతర డ్యూయల్ సీల్ పైపింగ్ ప్లాన్‌ల కంటే ఎక్కువ పీడనంతో పనిచేయడం అవసరం.

చిత్రం 2ని సూచనగా ఉపయోగించి, పరిసర ఉష్ణోగ్రత -17°C (1°F) మరియు 70°C (158°F) మధ్య ఉన్న ప్రదేశంలో ఉదాహరణ అప్లికేషన్ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది. ఈ పరిధి యొక్క ఎగువ-ముగింపు అవాస్తవికంగా ఎక్కువగా ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది, కానీ ఇది ప్రత్యక్ష సూర్యకాంతికి గురయ్యే అక్యుమ్యులేటర్ యొక్క సౌర తాపన ప్రభావాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. పట్టికలోని వరుసలు అత్యధిక మరియు అత్యల్ప విలువల మధ్య ఉష్ణోగ్రత విరామాలను సూచిస్తాయి.

తుది వినియోగదారుడు వ్యవస్థను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, ప్రస్తుత పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద రీఫిల్ పీడనం చేరుకునే వరకు వారు అవరోధ ద్రవ పీడనాన్ని జోడిస్తారు. అలారం పీడనం అనేది తుది వినియోగదారు అదనపు అవరోధ ద్రవాన్ని జోడించాల్సిన అవసరం ఉందని సూచించే పీడనం. 25°C (77°F) వద్ద, ఆపరేటర్ అక్యుమ్యులేటర్‌ను 30.3 బార్ (440 PSIG)కి ప్రీ-ఛార్జ్ చేస్తాడు, అలారం 30.7 బార్ (445 PSIG)కి సెట్ చేయబడుతుంది మరియు పీడనం 37.9 బార్ (550 PSIG)కి చేరుకునే వరకు ఆపరేటర్ అవరోధ ద్రవాన్ని జోడిస్తాడు. పరిసర ఉష్ణోగ్రత 0°C (32°F)కి తగ్గితే, అలారం పీడనం 28.1 బార్ (408 PSIG)కి మరియు రీఫిల్ పీడనం 34.7 బార్ (504 PSIG)కి పడిపోతుంది.

ఈ సందర్భంలో, అలారం మరియు రీఫిల్ ఒత్తిళ్లు రెండూ పరిసర ఉష్ణోగ్రతలకు ప్రతిస్పందనగా మారుతాయి లేదా తేలుతాయి. ఈ విధానాన్ని తరచుగా ఫ్లోటింగ్-ఫ్లోటింగ్ స్ట్రాటజీగా సూచిస్తారు. అలారం మరియు రీఫిల్ రెండూ "ఫ్లోట్". దీని ఫలితంగా సీలింగ్ సిస్టమ్ కోసం అత్యల్ప ఆపరేటింగ్ ఒత్తిళ్లు ఉంటాయి. అయితే, ఇది తుది వినియోగదారుపై రెండు నిర్దిష్ట అవసరాలను ఉంచుతుంది; సరైన అలారం పీడనం మరియు రీఫిల్ పీడనాన్ని నిర్ణయించడం. సిస్టమ్ కోసం అలారం పీడనం ఉష్ణోగ్రత యొక్క విధి మరియు ఈ సంబంధాన్ని తుది వినియోగదారు యొక్క DCS వ్యవస్థలో ప్రోగ్రామ్ చేయాలి. రీఫిల్ పీడనం కూడా పరిసర ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రస్తుత పరిస్థితులకు సరైన పీడనాన్ని కనుగొనడానికి ఆపరేటర్ నేమ్‌ప్లేట్‌ను సూచించాల్సి ఉంటుంది.

కొంతమంది తుది వినియోగదారులు సరళమైన విధానాన్ని కోరుతున్నారు మరియు అలారం పీడనం మరియు రీఫిల్ పీడనాలు రెండూ స్థిరంగా (లేదా స్థిరంగా) మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రతల నుండి స్వతంత్రంగా ఉండే వ్యూహాన్ని కోరుకుంటారు. స్థిర-స్థిర వ్యూహం తుది వినియోగదారునికి వ్యవస్థను తిరిగి నింపడానికి ఒకే ఒక ఒత్తిడిని మరియు వ్యవస్థను అప్రమత్తం చేయడానికి ఏకైక విలువను అందిస్తుంది. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ పరిస్థితి ఉష్ణోగ్రత గరిష్ట విలువ వద్ద ఉందని భావించాలి, ఎందుకంటే గణనలు పరిసర ఉష్ణోగ్రత గరిష్ట నుండి కనిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు పడిపోవడాన్ని భర్తీ చేస్తాయి. దీని ఫలితంగా వ్యవస్థ అధిక పీడనాల వద్ద పనిచేస్తుంది. కొన్ని అనువర్తనాల్లో, స్థిర-స్థిర వ్యూహాన్ని ఉపయోగించడం వలన పెరిగిన ఒత్తిళ్లను నిర్వహించడానికి ఇతర సిస్టమ్ భాగాల కోసం సీల్ డిజైన్ లేదా MAWP రేటింగ్‌లలో మార్పులు సంభవించవచ్చు.

ఇతర తుది వినియోగదారులు స్థిర అలారం పీడనం మరియు తేలియాడే రీఫిల్ పీడనంతో హైబ్రిడ్ విధానాన్ని వర్తింపజేస్తారు. ఇది అలారం సెట్టింగ్‌లను సరళీకరించేటప్పుడు ఆపరేటింగ్ ఒత్తిడిని తగ్గించగలదు. అప్లికేషన్ పరిస్థితి, పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిధి మరియు తుది వినియోగదారు అవసరాలను పరిగణనలోకి తీసుకున్న తర్వాత మాత్రమే సరైన అలారం వ్యూహం యొక్క నిర్ణయం తీసుకోవాలి.

పైపింగ్ ప్లాన్ 53B రూపకల్పనలో కొన్ని మార్పులు ఉన్నాయి, ఇవి ఈ సవాళ్లను తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి. సౌర వికిరణం నుండి వేడి చేయడం వలన డిజైన్ లెక్కల కోసం అక్యుమ్యులేటర్ యొక్క గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత బాగా పెరుగుతుంది. నీడలో అక్యుమ్యులేటర్‌ను ఉంచడం లేదా అక్యుమ్యులేటర్ కోసం సూర్య కవచాన్ని నిర్మించడం వలన సౌర తాపనాన్ని తొలగించవచ్చు మరియు గణనలలో గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించవచ్చు.

పైన పేర్కొన్న వివరణలలో, పరిసర ఉష్ణోగ్రత అనే పదాన్ని మూత్రాశయంలోని వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను సూచించడానికి ఉపయోగిస్తారు. స్థిరమైన స్థితిలో లేదా నెమ్మదిగా మారుతున్న పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో, ఇది సహేతుకమైన ఊహ. పగలు మరియు రాత్రి మధ్య పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో పెద్ద హెచ్చుతగ్గులు ఉంటే, అక్యుమ్యులేటర్‌ను ఇన్సులేట్ చేయడం వలన మూత్రాశయం యొక్క ప్రభావవంతమైన ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులను నియంత్రించవచ్చు, ఫలితంగా మరింత స్థిరమైన ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి.

ఈ విధానాన్ని అక్యుమ్యులేటర్‌పై వేడి ట్రేసింగ్ మరియు ఇన్సులేషన్‌ను ఉపయోగించడం వరకు విస్తరించవచ్చు. దీనిని సరిగ్గా వర్తింపజేసినప్పుడు, పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో రోజువారీ లేదా కాలానుగుణ మార్పులతో సంబంధం లేకుండా అక్యుమ్యులేటర్ ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద పనిచేస్తుంది. పెద్ద ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యాలు ఉన్న ప్రాంతాలలో పరిగణించవలసిన అతి ముఖ్యమైన సింగిల్ డిజైన్ ఎంపిక ఇది. ఈ విధానం ఫీల్డ్‌లో పెద్ద ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన బేస్‌ను కలిగి ఉంది మరియు వేడి ట్రేసింగ్‌తో సాధ్యం కాని ప్రదేశాలలో ప్లాన్ 53Bని ఉపయోగించడానికి అనుమతించింది.

పైపింగ్ ప్లాన్ 53B ని ఉపయోగించాలని ఆలోచిస్తున్న తుది వినియోగదారులు ఈ పైపింగ్ ప్లాన్ కేవలం అక్యుమ్యులేటర్‌తో కూడిన పైపింగ్ ప్లాన్ 53A కాదని తెలుసుకోవాలి. ప్లాన్ 53B యొక్క సిస్టమ్ డిజైన్, కమీషనింగ్, ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ యొక్క దాదాపు ప్రతి అంశం ఈ పైపింగ్ ప్లాన్‌కు ప్రత్యేకమైనది. తుది వినియోగదారులు అనుభవించిన చాలా నిరాశలు సిస్టమ్ యొక్క అవగాహన లేకపోవడం వల్ల వచ్చాయి. సీల్ OEMలు ఒక నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం మరింత వివరణాత్మక విశ్లేషణను సిద్ధం చేయగలవు మరియు తుది వినియోగదారు ఈ వ్యవస్థను సరిగ్గా పేర్కొనడానికి మరియు ఆపరేట్ చేయడానికి అవసరమైన నేపథ్యాన్ని అందించగలవు.