সিল নির্বাচনের বিবেচ্য বিষয় – উচ্চ চাপের দ্বৈত যান্ত্রিক সিল স্থাপন

ব্যবস্থা ৩টি যান্ত্রিক সীল হলদ্বৈত সীলযেখানে সিলগুলির মধ্যে বাধা তরল গহ্বরটি সিল চেম্বারের চাপের চেয়ে বেশি চাপে বজায় রাখা হয়। সময়ের সাথে সাথে, শিল্পটি এই সিলগুলির জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-চাপ পরিবেশ তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি কৌশল তৈরি করেছে। এই কৌশলগুলি যান্ত্রিক সিলের পাইপিং পরিকল্পনায় ধরা পড়ে। যদিও এই পরিকল্পনাগুলির অনেকগুলি একই রকম কাজ করে, প্রতিটির অপারেটিং বৈশিষ্ট্য খুব আলাদা হতে পারে এবং সিলিং সিস্টেমের সমস্ত দিককে প্রভাবিত করবে।

API 682 দ্বারা সংজ্ঞায়িত পাইপিং প্ল্যান 53B হল একটি পাইপিং প্ল্যান যা নাইট্রোজেন চার্জড ব্লাডার অ্যাকিউমুলেটর দিয়ে ব্যারিয়ার ফ্লুইডকে চাপ দেয়। প্রেসারাইজড ব্লাডার সরাসরি ব্যারিয়ার ফ্লুইডের উপর কাজ করে, পুরো সিলিং সিস্টেমকে চাপ দেয়। ব্লাডার প্রেসারাইজেশন গ্যাস এবং ব্যারিয়ার ফ্লুইডের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ রোধ করে যা তরলে গ্যাসের শোষণকে দূর করে। এটি পাইপিং প্ল্যান 53A এর চেয়ে উচ্চ চাপের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পাইপিং প্ল্যান 53B ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। অ্যাকিউমুলেটরের স্বয়ংসম্পূর্ণ প্রকৃতি একটি ধ্রুবক নাইট্রোজেন সরবরাহের প্রয়োজনীয়তাও দূর করে, যা সিস্টেমটিকে দূরবর্তী ইনস্টলেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।

তবে, মূত্রাশয় সঞ্চয়কারীর সুবিধাগুলি সিস্টেমের কিছু কার্যকরী বৈশিষ্ট্য দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা হয়। একটি পাইপিং প্ল্যান 53B এর চাপ সরাসরি মূত্রাশয়ের গ্যাসের চাপ দ্বারা নির্ধারিত হয়। বিভিন্ন পরিবর্তনশীলতার কারণে এই চাপ নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।

সিস্টেমে ব্যারিয়ার ফ্লুইড যোগ করার আগে অ্যাকিউমুলেটরের মূত্রাশয়টি অবশ্যই প্রি-চার্জ করতে হবে। এটি সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপের ভবিষ্যতের সমস্ত গণনা এবং ব্যাখ্যার ভিত্তি তৈরি করে। প্রকৃত প্রি-চার্জ চাপ সিস্টেমের জন্য অপারেটিং চাপ এবং অ্যাকিউমুলেটরগুলিতে ব্যারিয়ার ফ্লুইডের সুরক্ষার পরিমাণের উপর নির্ভর করে। প্রি-চার্জ চাপ মূত্রাশয়ের গ্যাসের তাপমাত্রার উপরও নির্ভর করে। দ্রষ্টব্য: প্রি-চার্জ চাপ কেবলমাত্র সিস্টেমের প্রাথমিক কমিশনিংয়ে সেট করা হয় এবং প্রকৃত অপারেশনের সময় সামঞ্জস্য করা হবে না।

মূত্রাশয়ের গ্যাসের চাপ গ্যাসের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হবে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, গ্যাসের তাপমাত্রা ইনস্টলেশন সাইটের পরিবেশের তাপমাত্রা ট্র্যাক করবে। যেসব অঞ্চলে তাপমাত্রার দৈনিক এবং ঋতুগত পরিবর্তন বেশি হয়, সেখানে প্রয়োগের ক্ষেত্রে সিস্টেমের চাপে বড় ধরনের পরিবর্তন দেখা যাবে।

বাধা তরল খরচঅপারেশন চলাকালীন, যান্ত্রিক সিলগুলি স্বাভাবিক সিল লিকেজ এর মাধ্যমে বাধা তরল গ্রহণ করবে। এই বাধা তরলটি সঞ্চয়কারীর তরল দ্বারা পুনরায় পূরণ করা হয়, যার ফলে মূত্রাশয়ে গ্যাসের প্রসারণ ঘটে এবং সিস্টেমের চাপ হ্রাস পায়। এই পরিবর্তনগুলি সঞ্চয়কারীর আকার, সীল লিকেজ হার এবং সিস্টেমের জন্য কাঙ্ক্ষিত রক্ষণাবেক্ষণ ব্যবধানের (যেমন, 28 দিন) উপর নির্ভর করে।

সিস্টেমের চাপের পরিবর্তন হল সিলের কার্যকারিতা ট্র্যাক করার প্রাথমিক উপায়। রক্ষণাবেক্ষণ অ্যালার্ম তৈরি করতে এবং সিলের ব্যর্থতা সনাক্ত করতেও চাপ ব্যবহার করা হয়। তবে, সিস্টেমটি কার্যকর থাকাকালীন চাপ ক্রমাগত পরিবর্তিত হবে। প্ল্যান 53B সিস্টেমে ব্যবহারকারীর কীভাবে চাপ সেট করা উচিত? কখন বাধা তরল যোগ করা প্রয়োজন? কত তরল যোগ করা উচিত?

প্ল্যান ৫৩বি সিস্টেমের জন্য সর্বপ্রথম বহুল প্রকাশিত ইঞ্জিনিয়ারিং গণনার সেটটি API ৬৮২ চতুর্থ সংস্করণে প্রকাশিত হয়েছিল। এই পাইপিং প্ল্যানের জন্য চাপ এবং আয়তন কীভাবে নির্ধারণ করতে হয় সে সম্পর্কে অ্যানেক্স F ধাপে ধাপে নির্দেশাবলী প্রদান করে। API ৬৮২ এর সবচেয়ে কার্যকর প্রয়োজনীয়তাগুলির মধ্যে একটি হল মূত্রাশয় সঞ্চয়কারীর জন্য একটি স্ট্যান্ডার্ড নেমপ্লেট তৈরি করা (API ৬৮২ চতুর্থ সংস্করণ, টেবিল ১০)। এই নেমপ্লেটে একটি টেবিল রয়েছে যা অ্যাপ্লিকেশন সাইটে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার অবস্থার পরিসরের উপর সিস্টেমের জন্য প্রি-চার্জ, রিফিল এবং অ্যালার্ম চাপ ক্যাপচার করে। দ্রষ্টব্য: স্ট্যান্ডার্ডের টেবিলটি কেবল একটি উদাহরণ এবং একটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রের অ্যাপ্লিকেশনে প্রয়োগ করলে প্রকৃত মানগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে।

চিত্র ২-এর একটি মৌলিক অনুমান হল যে পাইপিং প্ল্যান ৫৩বি ধারাবাহিকভাবে এবং প্রাথমিক প্রি-চার্জ চাপ পরিবর্তন না করেই কাজ করবে বলে আশা করা হচ্ছে। এমনও ধারণা করা হচ্ছে যে সিস্টেমটি অল্প সময়ের মধ্যে একটি সম্পূর্ণ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিসরে উন্মুক্ত হতে পারে। সিস্টেমের নকশায় এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে এবং এর জন্য সিস্টেমটিকে অন্যান্য ডুয়াল সিল পাইপিং পরিকল্পনার চেয়ে বেশি চাপে পরিচালিত হতে হবে।

চিত্র ২-কে রেফারেন্স হিসেবে ব্যবহার করে, উদাহরণ অ্যাপ্লিকেশনটি এমন একটি স্থানে ইনস্টল করা হয়েছে যেখানে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা -১৭°C (১°F) এবং ৭০°C (১৫৮°F) এর মধ্যে। এই পরিসরের উপরের অংশটি অবাস্তবভাবে বেশি বলে মনে হচ্ছে, তবে এতে সরাসরি সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসা একটি সঞ্চয়কারীর সৌর উত্তাপের প্রভাবও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। টেবিলের সারিগুলি সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন মানের মধ্যে তাপমাত্রার ব্যবধানকে প্রতিনিধিত্ব করে।

যখন শেষ ব্যবহারকারী সিস্টেমটি পরিচালনা করবেন, তখন তারা ব্যারিয়ার ফ্লুইড প্রেসার যোগ করবেন যতক্ষণ না রিফিল প্রেসার বর্তমান পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পৌঁছায়। অ্যালার্ম প্রেসার হলো সেই চাপ যা নির্দেশ করে যে শেষ ব্যবহারকারীকে অতিরিক্ত ব্যারিয়ার ফ্লুইড যোগ করতে হবে। ২৫°C (৭৭°F) তাপমাত্রায়, অপারেটর অ্যাকিউমুলেটরটিকে ৩০.৩ বার (৪৪০ PSIG) এ প্রি-চার্জ করবে, অ্যালার্মটি ৩০.৭ বার (৪৪৫ PSIG) এর জন্য সেট করা হবে এবং চাপ ৩৭.৯ বার (৫৫০ PSIG) এ না পৌঁছানো পর্যন্ত অপারেটর ব্যারিয়ার ফ্লুইড যোগ করবে। যদি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ০°C (৩২°F) এ কমে যায়, তাহলে অ্যালার্ম প্রেসার ২৮.১ বার (৪০৮ PSIG) এবং রিফিল প্রেসার ৩৪.৭ বার (৫০৪ PSIG) এ নেমে আসবে।

এই পরিস্থিতিতে, অ্যালার্ম এবং রিফিল চাপ উভয়ই পরিবর্তিত হয়, অথবা ভাসমান হয়, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার প্রতিক্রিয়ায়। এই পদ্ধতিটিকে প্রায়শই ভাসমান-ভাসমান কৌশল হিসাবে উল্লেখ করা হয়। অ্যালার্ম এবং রিফিল উভয়ই "ভাসমান"। এর ফলে সিলিং সিস্টেমের জন্য সর্বনিম্ন অপারেটিং চাপ তৈরি হয়। তবে, এটি শেষ ব্যবহারকারীর উপর দুটি নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে; সঠিক অ্যালার্ম চাপ এবং রিফিল চাপ নির্ধারণ। সিস্টেমের জন্য অ্যালার্ম চাপ তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং এই সম্পর্কটি শেষ ব্যবহারকারীর DCS সিস্টেমে প্রোগ্রাম করা আবশ্যক। রিফিল চাপ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপরও নির্ভর করবে, তাই বর্তমান অবস্থার জন্য সঠিক চাপ খুঁজে পেতে অপারেটরকে নেমপ্লেটটি দেখতে হবে।

কিছু শেষ ব্যবহারকারী একটি সহজ পদ্ধতির দাবি করেন এবং এমন একটি কৌশল চান যেখানে অ্যালার্ম চাপ এবং রিফিল চাপ উভয়ই স্থির (অথবা স্থির) থাকে এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে না। স্থির-স্থির কৌশলটি শেষ ব্যবহারকারীকে সিস্টেমটি পুনরায় পূরণ করার জন্য শুধুমাত্র একটি চাপ এবং সিস্টেমকে সতর্ক করার জন্য শুধুমাত্র মান প্রদান করে। দুর্ভাগ্যবশত, এই শর্তটি ধরে নিতে হবে যে তাপমাত্রা সর্বাধিক মান, কারণ গণনাগুলি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সর্বোচ্চ থেকে সর্বনিম্ন তাপমাত্রায় নেমে যাওয়ার ক্ষতিপূরণ দেয়। এর ফলে সিস্টেমটি উচ্চ চাপে কাজ করে। কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, একটি স্থির-স্থির কৌশল ব্যবহার করলে সিল ডিজাইনে পরিবর্তন হতে পারে বা উচ্চ চাপ পরিচালনা করার জন্য অন্যান্য সিস্টেম উপাদানগুলির জন্য MAWP রেটিং হতে পারে।

অন্যান্য ব্যবহারকারীরা একটি নির্দিষ্ট অ্যালার্ম চাপ এবং ভাসমান রিফিল চাপ সহ একটি হাইব্রিড পদ্ধতি প্রয়োগ করবেন। এটি অ্যালার্ম সেটিংসকে সরল করার সাথে সাথে অপারেটিং চাপ কমাতে পারে। সঠিক অ্যালার্ম কৌশলের সিদ্ধান্ত কেবলমাত্র প্রয়োগের অবস্থা, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিসর এবং শেষ ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করার পরেই নেওয়া উচিত।

পাইপিং প্ল্যান ৫৩বি-এর নকশায় কিছু পরিবর্তন আনা হয়েছে যা এই চ্যালেঞ্জগুলির কিছু প্রশমনে সাহায্য করতে পারে। সৌর বিকিরণ থেকে উত্তাপ নকশা গণনার জন্য সঞ্চয়কারীর সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। সঞ্চয়কারীকে ছায়ায় স্থাপন করা বা সঞ্চয়কারীর জন্য একটি সূর্যের ঢাল তৈরি করা সৌর তাপীকরণ দূর করতে পারে এবং গণনার ক্ষেত্রে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা হ্রাস করতে পারে।

উপরের বর্ণনায়, "পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা" শব্দটি মূত্রাশয়ের গ্যাসের তাপমাত্রা বোঝাতে ব্যবহৃত হয়েছে। স্থির অবস্থায় বা ধীরে ধীরে পরিবর্তিত পরিবেশগত তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে, এটি একটি যুক্তিসঙ্গত ধারণা। যদি দিন এবং রাতের মধ্যে পরিবেশগত তাপমাত্রার অবস্থার মধ্যে বড় ধরনের পরিবর্তন দেখা দেয়, তাহলে অ্যাকিউমুলেটরকে অন্তরক করার মাধ্যমে মূত্রাশয়ের কার্যকর তাপমাত্রার পরিবর্তন নিয়ন্ত্রণ করা যায় যার ফলে আরও স্থিতিশীল অপারেটিং তাপমাত্রা তৈরি হয়।

এই পদ্ধতিটি অ্যাকিউমুলেটরে তাপ ট্রেসিং এবং অন্তরণ ব্যবহার পর্যন্ত প্রসারিত করা যেতে পারে। যখন এটি সঠিকভাবে প্রয়োগ করা হয়, তখন অ্যাকিউমুলেটরটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার দৈনিক বা ঋতুগত পরিবর্তন নির্বিশেষে একই তাপমাত্রায় কাজ করবে। তাপমাত্রার বৃহৎ তারতম্যের ক্ষেত্রে বিবেচনা করার জন্য এটি সম্ভবত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ একক নকশা বিকল্প। এই পদ্ধতির ক্ষেত্রের মধ্যে একটি বৃহৎ ইনস্টল বেস রয়েছে এবং প্ল্যান 53B এমন স্থানে ব্যবহার করার অনুমতি দিয়েছে যেখানে তাপ ট্রেসিং সম্ভব হত না।

পাইপিং প্ল্যান ৫৩বি ব্যবহার করার কথা ভাবছেন এমন শেষ ব্যবহারকারীদের সচেতন থাকা উচিত যে এই পাইপিং প্ল্যানটি কেবল একটি অ্যাকিউমুলেটর সহ পাইপিং প্ল্যান ৫৩এ নয়। প্ল্যান ৫৩বি-র সিস্টেম ডিজাইন, কমিশনিং, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের কার্যত প্রতিটি দিকই এই পাইপিং প্ল্যানের জন্য অনন্য। শেষ ব্যবহারকারীরা যে হতাশার সম্মুখীন হয়েছেন তার বেশিরভাগই সিস্টেম সম্পর্কে অজ্ঞতার কারণে। সিল OEM একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও বিশদ বিশ্লেষণ প্রস্তুত করতে পারে এবং শেষ ব্যবহারকারীকে এই সিস্টেমটি সঠিকভাবে নির্দিষ্ট করতে এবং পরিচালনা করতে সহায়তা করার জন্য প্রয়োজনীয় পটভূমি সরবরাহ করতে পারে।