چه عواملی بر عملکرد دریچه خفگی تأثیر می گذارد؟

دریچه های خفه کننده مؤلفه های حیاتی در فرآیندهای مهم صنعتی ، به ویژه در تولید نفت و گاز ، پالایش و فرآوری شیمیایی هستند. عملکرد اصلی آنها - کنترل سرعت جریان و فشارهای پایین دست در دیفرانسیل فشار قابل توجه - نیاز به عملکرد سازگار و قابل پیش بینی دارد. دستیابی به قابلیت اطمینان بهینه و طول عمر به درک و مدیریت عوامل مرتبط با هم وابسته است.

1. طراحی و انتخاب مواد:

• طراحی و مواد تریم: تریم (صندلی ، قفس ، پلاگین) شدیدترین شرایط را تجربه می کند. انتخاب مواد باید در برابر فرسایش (از ماسه ، پروانه) ، خوردگی (از H2S ، CO2 ، کلریدها ، اسیدها) و آسیب کاویتاسیون مقاومت کند. آلیاژهای سخت شده (به عنوان مثال ، کاربید تنگستن ، استیل) ، فولاد ضد زنگ فوق العاده دوتایی یا پوشش های تخصصی اغلب ضروری هستند. هندسه تریم (به عنوان مثال ، مسیر چند مرحله ای ، مسیر شکنجه) به طور مستقیم بر دقت کنترل جریان ، کاهش نویز و کاهش فرسایش تأثیر می گذارد.
• مواد بدن: باید در برابر فشار سیستم ، افراط دما و مایعات خورنده مقاومت کند. سازگاری با محیط فرآیند مهم است.
• مکانیسم فعال سازی: چه دستی ، هیدرولیک ، پنوماتیک و چه برقی ، محرک باید با اطمینان در برابر نیروهای جریان قابل توجه قرار بگیرد و گشتاور/فشار کافی را فراهم کند. زمان پاسخ و الزامات ایمن ناکام در انتخاب تأثیر می گذارد.

2. شرایط فرآیند:

• ترکیب سیال: ماهیت مایعات (گاز ، مایع ، چند فاز ، محتوای جامد) به شدت بر رفتار تأثیر می گذارد. مواد جامد ساینده (ماسه ، پروانه) فرسایش را تسریع می کند. اجزای خورنده (H2S ، CO2 ، O2 ، کلریدها) به متالورژی خاص نیاز دارند. مقیاس بندی یا تشکیل هیدرات می تواند مانع حرکت شود.
• دیفرانسیل فشار (ΔP): بزرگی افت فشار در دریچه درایور اصلی برای کنترل جریان است. ΔP بالا فرسایش ، کاویتاسیون و تولید سر و صدا را تشدید می کند. عملکرد اغلب در محدوده ΔP خاص تعریف می شود.
• سرعت و سرعت جریان: سرعت جریان بسیار بالا فرسایش را به خصوص با مواد جامد موجود شدت می بخشد. برعکس ، نرخ جریان بسیار پایین ممکن است بر اصطکاک صندلی غلبه نکند.
• دما: بر قدرت مواد ، میزان خوردگی ، پتانسیل مقیاس بندی/رسوب پارافین و یکپارچگی مهر و موم تأثیر می گذارد.
• اثر خفگی: دستیابی به جریان بحرانی (جایی که تغییرات فشار پایین دست روی جریان بالادست تأثیر نمی گذارد) به شرایط خاص ΔP نسبت به فشار بالادست برای گازها نیاز دارد. تریم دریچه بر این انتقال تأثیر می گذارد.

3. شیوه های عملیاتی:

• موقعیت یابی: بهره برداری از شیر در محدوده کنترل بهینه خود بسیار مهم است. دوچرخه سواری مکرر یا دوره های طولانی در نزدیکی موقعیت های کاملاً باز/بسته می تواند سایش را تسریع کرده و پایداری کنترل را کاهش دهد.
• مدیریت شن و ماسه: اجرای کنترل موثر شن و ماسه بالادست (بسته های شن ، صفحه) یا تر و تمیز مقاوم در برابر فرسایش ، به طور قابل توجهی شایع ترین علت نارسایی زودرس را کاهش می دهد.
• کنترل خوردگی: برنامه های مهار کننده شیمیایی مناسب (به عنوان مثال ، مهار کننده های خوردگی ، دستگاه های اسکنر اکسیژن ، بیوکسیدها) در هنگام وجود عناصر خورنده بسیار مهم هستند.
• اجتناب از کاویتاسیون: به حداقل رساندن شرایطی که در آن سقوط حباب بخار موضعی باعث آسیب سطح می شود ، نیاز به تر و تمیز برای کاهش فشار مرحله ای دارد.
• دقت ابزار دقیق: اندازه گیری فشار و جریان قابل اعتماد برای بالادست و پایین دست برای کنترل دقیق و نظارت بر انحراف عملکرد ضروری است.

4. نصب و راه اندازی:

• تراز لوله کشی: تراز نادرست بر بدن و محرک دریچه تأکید می کند و منجر به سایش زودرس یا نشت می شود.
• لوله کشی بالادست/پایین دست: طول کار مستقیم کافی در بالادست (به طور معمول 5-10 قطر لوله) از جریان پایدار و غیر مساعده که برای کنترل دقیق وارد شیر می شوند ، اطمینان می دهند.
• مراحل راه اندازی: گرگرفتگی مناسب خطوط قبل از راه اندازی ، سرباره جوش ، زباله ها و آلاینده ها را از بین می برد که می توانند به تریم یا وصل کردن اوج های کوچک آسیب برساند. فشار تدریجی و بررسی های دوچرخه سواری محتاطانه است.
• کالیبراسیون: اطمینان از موقعیت یاب سیگنال های کنترل دقیق ، برای موقعیت یابی صحیح تریم اساسی است.

5. نگهداری و نظارت:

• نگهداری پیش بینی کننده: با استفاده از تکنیک هایی مانند تجزیه و تحلیل لرزش ، نظارت آکوستیک (برای نشت/کاویتاسیون) و روند عملکرد (نظارت بر جریان در مقابل موقعیت یا فشار محرک مورد نیاز در مقابل زمان) می تواند تخریب را زودتر از قبل از خرابی فاجعه بار تشخیص دهد.
• تعمیر و نگهداری پیشگیری: بازرسی های برنامه ریزی شده ، تعویض مهر و موم و بازسازی/جایگزینی برای تریم پیشرو بر اساس ساعات کار یا شرایط نظارت شده برای عملیات با قابلیت اطمینان بسیار مهم است.
• تشخیص: تجزیه و تحلیل خرابی کامل بر روی اجزای حذف شده برای درک علل ریشه (به عنوان مثال ، الگوی فرسایش خاص نشانگر ناهنجاری جریان ، نوع خوردگی) و بهبود انتخاب مواد آینده یا روشهای عملیاتی بسیار ارزشمند است.
• استراتژی قطعات یدکی: حفظ لوازم یدکی بحرانی (مهر و موم ، اجزای خاص تر و تمیز) خرابی را به حداقل می رساند.

بهینه سازی عملکرد دریچه خفگی مربوط به یک گلوله نقره ای منفرد نیست. این یک رویکرد سیستم است. این کار با طراحی دقیق و انتخاب مواد متناسب با شرایط خاص ، اغلب سخت ، شروع می شود. شیوه های عملیاتی کوشا ، نصب دقیق و یک استراتژی نگهداری قوی که بر اساس نظارت و مداخله فعال ساخته شده است به همان اندازه حیاتی است. درک چگونگی این فاکتورها - از ساینده مایعات و میزان افت فشار تا پروتکل های طراحی و نگهداری - به هم پیوسته و تحت تأثیر سایش ، ثبات کنترل و طول عمر نهایی مهندسان را به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان ، ایمنی و کارآیی عملیاتی. غفلت از هر یک از جنبه ها می تواند یکپارچگی کل سیستم را به خطر بیاندازد و منجر به خرابی پرهزینه یا خطرات ایمنی شود. $ $