Размер разочарование линии скачков давления
Потеря жидкости при высоком давлении жидкости / пара сепараторов может повлечь за собой поток газа высокого давления в упадок цепи, нанося ущерб трубопроводов и оборудования. Вот как в разработке системы, чтобы избежать ущерба, должен под давлением газа происходит.
Многие НПЗ процессов (например, дистиллят гидроочистки, очистка газа), а также нефтехимических процессов (например, синтеза метанола) используют жидкость / пар сепараторов, работающих при высоких давлениях. Потеря уровня жидкости в такого оборудования может привести к внезапной инъекций газа под высоким давлением в упадок схемы на выходе из клапана.
В таких условиях, газ расширяется на клапане выход, но из-за ограниченного объема имеющихся, нарастание давления происходит до того, жидкость отодвинул на газе. Инерции жидкости и ее задержки в увеличении скорости, которые ограничивают объем, доступный на газ для расширения, могут стать причиной внезапного подъема давления в трубопроводе схемы непосредственно после клапана. Проблемы, с которыми сталкивается инженер-конструктор является оценка степени повышения давления, а также создать адекватные условия механической конструкции для различных элементов схемы. Предохранительное устройство может потребоваться ограничить максимальный подъем давления в нестационарных условиях.
Мы изучали эту проблему и осуществляется моделирование в качестве средства для разработки безопасной основе дизайна. Исследования оценивали основные последствия введения газа под высоким давлением в цепи разочарование, глядя на динамику жидкости участие, например, что безопасность положения будут адекватными.
Результаты исследования указали:
* Сразу же после потери уровня, закачка газа в цепи падение низкого давления, вызывая резкое повышение давления, а следовательно, и воды молот переходного типа.
* Давления волна распространяется вдоль линии контроля клапана первой вниз по течению судна, давления всей схемы.
* Жидкость перемещается с большой скоростью на газе. Следовательно, сильные перегрузки с участием тяжелых направлений на опорах развиваться на любые изменения направления движения.
* Напряжения из-за этих перегрузок добавляются к тем от повышения давления, и может привести к разрыву трубы, если не считать в дизайне.
* Повышение давления более выражен для систем, в которых лишь небольшое количество газа выделяется в жидком мигает клапана. Большой объем газа ослабляет рост и снижает скорость распространения волны давления.
Методика расчета в настоящее время представлен на проектирование. Этот метод дает достаточно консервативную оценку повышения давления во время переходного процесса и позволяет безопасное определение необходимых максимально допустимое рабочее давление (МДРД) для трубопроводов.
Дизайн рекомендации
Результаты моделирования указывают на необходимость рассматривать явления в гидравлических и структурная конструкция разочарование, схемы и предложить ряд положений, которые могли бы эффективно избежать некоторых возможных рисков. Следующие меры предосторожности рекомендуется:
1. Предпочтительно использовать тот же рейтинг и дизайна условия для дренажа линии вниз по течению от клапана, как для линии вверх по течению, соединяющая вентиль высокого давления с сепаратором.
2. Расположить клапан как можно ближе к расширению сосудов. Это уменьшает длину разочарование линии вниз по течению от клапана, и, следовательно, снижает массу продукта, который страдает от ускорения и развивает давление от перенапряжений.
3. Предельные завышение регулирующего клапана минимального практических требований.
4. Рассмотреть ручной байпас для клапана закрыты и опечатаны, если обойти установлен.
5. Если какое-либо оборудование установлено в нижнем течении цепи и МДРД меньше, чем операционная вверх сепаратора давления (или меньше, чем оценка давления пик перенапряжения), следует установить быстродействующие предохранительные устройства (например, разрыв диска).
6. Предохранительное устройство должно быть установлено желательно сразу на выходе из клапана, но, во всяком случае, выше по течению от оборудования, подлежащих защите.
7. Соблюдайте особую осторожность при проектировании опор вниз линии, с должным учетом направленности происходящих на любое изменение курса, а с локтями или тройники, которые подключены к высокоскоростной линии жидкости или маршрут газ / жидкость (связанные с внезапным изменением плотности).
Метод анализа
Модель основана на методе, обычно используемых для гидравлического удара давление рост расчетов, адаптированных к ответственности за граничными условиями, соответствующими закачки газа в верхнем разделе, когда происходит снижение уровня в сепараторе. Всеобъемлющей общей очистки воды и молотом проблем, связанных представлена в др. Уайли и др.. (1).
Ряда упрощающих допущений при разработке модели, чтобы избежать чрезмерной сложности и вычислительных трудностей, но сохранить достаточную точность расчетных значений нарастание давления, скорости потока и ускорение - все необходимое для звука механическая конструкция трубопровода и соответствующие поддерживает.
Предположения
Пример и полученные результаты
Типичным примером является представил, что оценивает профили давления в линии для дренажа конденсата сырой разочарование схему из цикла синтеза метанола. Типичные условия выбранного представлены в таблице 1. На рисунках 4 и 5 показывают, давления и скорости профилей разочарование трубопроводов схем, оцениваются в различные сроки после прорыва газа. Рисунок 6 следы положение интерфейс в зависимости от времени, в течение смещение первоначального жидкости вводят газ. Параметры этих трех цифр на 3% вспышкой и 60 м ^ ^ SUP 3 / ч.
Исследование проводилось для различных различных объем газа фракции в жидкости на выходе из клапана (по расчету на стационарных условиях, прежде чем прорыв газа и рост возникновения), и различных начальных условий движения. Влияние этих параметров на пиковое значение давления приведены в таблице 2. Следующие общие выводы можно сделать:
* Расчетное давление и профилей скорости в различные промежутки времени подтверждают интуитивное ожиданий: наличие больших газовая фракция тормозит рост давления, а также снижает скорость распространения давления фронта. Кроме того, максимальная скорость жидкости уменьшается по отношению к нижней газа Fi-акций.
* Максимальное давление обычно достигается сразу же после потери уровне, и распространяется с шагом профиля на скорость звука вдоль трубы. Когда вся труба находится под давлением, постепенное изменение, вызванное потерями на трение, устанавливается между передними интерфейс и трубы электрической розетке. Профиль становится все более крутым, как жидкость ускоряется нажав действий газа.
* Только для крупных первоначальных газа объемом фракций делает давление несколько увеличится в процессе распространения. Это может быть объяснено как за счет замедления скорости перемещения интерфейс связи с увеличением плотности жидкости в результате сжатия газа фракции.
* Скорость потока жидкости, после распространения волны давления от интерфейса к трубе розетки, увеличивается постепенно, с объемной движение жидкости в трубе, и достигает своего максимального значения, когда интерфейс достигает трубе на выходе. Общее смещение жидкости происходит в течение нескольких секунд, скорость жидкости достигает высоких значений.
* Максимальная осторожность в дизайне, как представляется, требуется в случаях, таких как газ высокого давления растворителя лечения, из-за высокой плотности жидкости и относительно малое количество газа, освобождены растворителя в процессе разочарование. Эти факторы, как правило, сопряжены с более высоким давлением и более ударов на опорах из-за больших изменений в плотности на границе раздела.
Компьютерная программа
Список компьютерная программа BASIC имеется на веб-странице автора на сайте <a target="_blank" href="http://web.tiscali.it/Ancihome" rel="nofollow"> http://web.tiscali .it / Ancihome </ A>.
ЛИТЕРАТУРА
1. Уайли Е.Б., и др., "Переходные процессы в жидких системах", Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ (1993)
2. Сваффилд
3. "Контроль калибровки клапанов и подбор Справочник". Masoneilan Ко. Бюллетень OZ 1000 (июнь 1994) (в настоящее красоты управления потоком, Avon, MA).
ДЖАННИ ANCI является основателем и управляющим директором EPSI, компания, процесс консультаций в Рим, Италия (E-почта: <a href="mailto:ganci@technip.com"> ganci@technip.com </ A>). Он обладает почти 30-летним опытом в процессе синтеза, проектирования и конструирования. Он является автором итальянского Патент № 1276517, "Одновременное производство авиационного топлива пусть и низкого серы газойль на гидроочистки". В настоящее время его обязательств с Текнип Италии в качестве технологических и инженерных менеджер по управлению проектами контрактов на обслуживание в Аргентине для восстановления завода СПГ на Компаниа MEGA и завода по производству метанола для Repsol-YPF.
Окончил Римский университет, Италия и чартерных профессионального инженера.
