แนวทางปฏิบัติสำหรับปั๊มหอยโข่งในโรงงานน้ำมัน ก๊าซ ปิโตรเลียม และปิโตรเคมี
การเลือก การกำหนดค่า การบรรจุ การติดตั้ง การว่าจ้าง และการทำงานของเครื่องสูบน้ำจำเป็นต้องได้รับการดูแลเอาใจใส่มากกว่าปกติ ต่อไปนี้คือแนวทางปฏิบัติและคำแนะนำที่เป็นประโยชน์สำหรับปั๊มหอยโข่งในบริการน้ำมัน ก๊าซ ปิโตรเลียม และปิโตรเคมีประเภทต่างๆ
ปั๊มหอยโข่ง
ประเภทปั๊มที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมคือปั๊มหอยโข่ง นี่เป็นเพราะความยืดหยุ่น ความน่าเชื่อถือ ความสัมพันธ์ของอัตราการไหลของหัวรถที่ได้รับความนิยม ราคาที่สมเหตุสมผล และเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี โดยปกติแล้วจะขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า แม้ว่าจะมีการใช้ปั๊มหอยโข่งที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำในบางงานก็ตาม ปั๊มแนวนอนสามารถมองได้ว่าเป็นที่ต้องการมากกว่า แต่ในบางการใช้งาน เงื่อนไขและข้อกำหนดเฉพาะอาจต้องเลือกปั๊มแนวตั้ง
นโยบาย
ในโรงงานหลายแห่ง มีนโยบายว่า "มาดูกันว่าจะคลี่คลายได้อย่างไร" สำหรับโครงการทุกขั้นตอนตั้งแต่การออกแบบ การเลือกเครื่องสูบน้ำ ตำแหน่งเครื่องสูบน้ำ ระบบท่อสูบน้ำ ไปจนถึงการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา นโยบายนี้ไม่เหมาะสมหรือมีประสิทธิผล นโยบายดังกล่าวไม่มีผลบังคับใช้กับโรงงานน้ำมัน ก๊าซ ปิโตรเลียม และปิโตรเคมี ขั้นตอนและขั้นตอนทั้งหมด—การปรับขนาดปั๊ม การเลือกปั๊ม สั่งซื้อ/ซื้อปั๊ม การตรวจสอบ การติดตั้ง การทำงาน และการบำรุงรักษา—ควรยึดตามการประเมินทางเทคนิคที่ถูกต้อง ความรู้/ประสบการณ์จากผู้เชี่ยวชาญ และการอ้างอิงการทำงานที่ประสบความสำเร็จล่าสุด
ปั๊มจำนวนมากในบริการน้ำมันและก๊าซหลักได้รับการติดตั้งในรูปแบบ 1+1 (การทำงานหนึ่งครั้งและหนึ่งโหมดสแตนด์บาย) เนื่องจากการปิดปั๊มไม่ควรหยุดการผลิต การปิดโรงงานหรือสิ่งอำนวยความสะดวกเนื่องจากการหยุดเดินเครื่องสูบน้ำไม่ได้เป็นเพียงทางเลือกเนื่องจากความเสียหายทางการเงินและข้อกังวลอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ควรให้ความสำคัญกับประเด็นสำคัญที่เกี่ยวข้องกับความน่าเชื่อถือและความพร้อมใช้งานที่เพิ่มขึ้นด้วย ซีลและตลับลูกปืนเป็นจุดสนใจหลักในเรื่องนี้
อุณหภูมิในการทำงาน
อุณหภูมิในการทำงานเป็นพารามิเตอร์หลักสำหรับปั๊มและระบบ ปั๊มสำหรับอุณหภูมิสูงหรืออุณหภูมิต่ำต้องได้รับการดูแลเป็นอย่างดี สำหรับอุณหภูมิในการทำงานที่ต่ำกว่า 5 F (-15 C) และสูงกว่า 266 F (130 C) ควรใช้แนวทางการออกแบบและการผลิตที่ทนทานสำหรับเครื่องสูบน้ำ ซึ่งมักจะแปลเป็นการใช้ปั๊ม American Petroleum Institute (API) 610 หรือเทียบเท่า มีคุณสมบัติและข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับอุณหภูมิการทำงานที่สูงหรือต่ำ
ตัวอย่างเช่น ควรรองรับปลอกปั๊มไว้ตรงกลางเพื่อลดผลกระทบของความแตกต่างของอุณหภูมิ โดยปกติควรใช้วัสดุพิเศษและระบบการปิดผนึกที่เข้ากันได้กับอุณหภูมิในการทำงาน การกำหนดค่าเครื่องสูบน้ำที่ได้รับการสนับสนุนโดยแนวกึ่งกลางด้านบนให้ความเสถียรเมื่ออยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สูงเกินไปและภาระท่อที่เกี่ยวข้อง (ที่ผลิตขึ้น) บนหัวฉีดของปั๊ม
ความเร็ว
โดยปกติควรเลือกความเร็วของปั๊มตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของกระบวนการคัดขนาด/การเลือก การเลือกความเร็วที่ใช้งานได้จริงสูงสุดมักเป็นที่ต้องการ เพราะมันให้ขนาดที่เล็กที่สุด และโดยปกติ ต้นทุนต่ำสุดและการควบคุมแรงดันของระบบที่ง่ายที่สุด ประสิทธิภาพมักจะดีขึ้นด้วยความเร็วที่มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเร็วที่สูงขึ้นอาจลดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ เช่น ซีลหรือตลับลูกปืน และความน่าเชื่อถือโดยรวม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับให้เหมาะสมเพื่อค้นหาความเร็วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปั๊มแต่ละตัว หลักเกณฑ์เกี่ยวกับโค้ด (เช่น API 610) และการอ้างอิงที่สำเร็จก่อนหน้านี้ควรได้รับการตรวจสอบด้วย
ซีลเครื่องกล
ปัจจุบันมีการระบุซีลเครื่องกลสำหรับปั๊มเกือบทุกชนิด แน่นอนว่ามีปั๊มที่ไม่มีซีล เช่น ปั๊มไดรฟ์แม่เหล็ก ที่ไม่ต้องการซีล ส่วนใหญ่มักนิยมใช้แมวน้ำแบบตลับ ซีลเกือบทั้งหมดใช้ของเหลวที่สูบออกมาจำนวนเล็กน้อยหรือของเหลวทางเลือกเพื่อล้างหน้าซีล
ซีลเครื่องกลต้องการความเอาใจใส่เป็นพิเศษในการเลือก การประกอบ การติดตั้ง และการว่าจ้าง ควรตรวจสอบการรั่วของซีลโดยเฉพาะในช่วงชั่วโมงแรกของการทำงาน รอยรั่วเล็กๆ น้อยๆ ผ่านซีลมักจะลดลงจนแทบไม่มีนัยสำคัญหลังจากผ่านไปครู่หนึ่ง แต่ถ้ายังเป็นอยู่ก็อาจเกิดปัญหาได้ หากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นกับการติดตั้งซีล ซีลอาจล้มเหลวในชั่วโมงแรก (หรือในวันแรก) ของการทำงาน มิเช่นนั้นอาจสรุปได้ว่าการติดตั้งซีลได้ถูกต้อง
ซีลทางกลมีหน้าที่ในการหยุดการทำงานของกระบวนการ/ปั๊มหลักที่ไม่ได้กำหนดไว้หลายครั้ง ต้นทุนโดยรวมสำหรับการเปลี่ยนซีลและบำรุงรักษาซีลตลอดวงจรชีวิตของปั๊มเป็นหนึ่งในค่าใช้จ่ายที่แพงที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานและบำรุงรักษาปั๊ม ตามการประมาณการคร่าวๆ สามารถใช้เงินประมาณ 3,000 ถึง 20,000 ดอลลาร์ (โดยเฉลี่ย) เพื่อเปลี่ยนซีลเครื่องสูบน้ำ ปั๊มบางตัวอาจต้องเปลี่ยนตราประทับทางกลของปั๊มทุก ๆ หนึ่งถึงสามปี แม้ว่าในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดในการเลือกตราประทับหรือปัญหาด้านการปฏิบัติงานที่คงอยู่ ความล้มเหลวของซีลอาจเกิดขึ้นทุกสองสามเดือน สิ่งนี้ไม่เป็นที่ยอมรับหรือคุ้มค่า และควรหาสาเหตุของปัญหาและขจัดออกไป
การทดสอบร้านค้า
การทดสอบประสิทธิภาพของร้านค้าเป็นการทดสอบที่สำคัญสำหรับปั๊มเกือบทุกชนิด กราฟเส้นโค้งปั๊มสำหรับส่วนหัวเทียบกับอัตราการไหล หัวดูดบวกสุทธิ (NPSH) ประสิทธิภาพ กำลังไฟฟ้า ฯลฯ เป็นการคาดการณ์ตามทฤษฎีหรืออ้างอิงจากข้อมูลของปั๊มที่คล้ายกัน กราฟเหล่านี้ควรได้รับการตรวจสอบสำหรับปั๊มแต่ละเครื่องที่ร้านค้าของผู้ผลิต ก่อนที่ปั๊มจะถูกส่งไปยังไซต์งาน ตามหลักการแล้ว ผู้ผลิตปั๊มควรดำเนินการปั๊มแต่ละเครื่องในร้านค้าเป็นระยะเวลาที่เพียงพอ และวัดค่าพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดในจุดปฏิบัติการต่างๆ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพและการทำงานที่ปราศจากปัญหา
มีขั้นตอนมากมายสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของปั๊ม จำนวนคะแนนและคำจำกัดความมักจะขึ้นอยู่กับการเจรจาระหว่างฝ่ายต่างๆ แต่ต่อไปนี้เป็นแนวทางคร่าวๆ ตามหลักการแล้ว ควรพิจารณาจุดปฏิบัติการมากกว่าแปดจุด และข้อมูลการทดสอบที่สมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงส่วนหัว ความจุ ประสิทธิภาพ และกำลัง สำหรับจุดเหล่านี้ควรได้รับการวัดและบันทึก จุดเหล่านี้มักจะ:
l ปิด
l การไหลคงที่ขั้นต่ำอย่างต่อเนื่อง
l ตรงกลางระหว่างค่าต่ำสุดกับ จัดอันดับกระแส
l 80% ของอัตราการไหล
l 90% ของอัตราการไหล
l จัดอันดับการไหล โดยทั่วไปรอบจุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุด (BEP)
l 115% ของอัตราการไหลและจุดที่ด้านขวาสุด
จุดสุดท้ายนี้ใกล้กับจุดสิ้นสุดของเส้นโค้งอาจเป็น 125% หรือ 130% ของการไหลที่กำหนด หรือมากกว่านั้นหากเส้นโค้งตามทฤษฎีขยายออกไป
การจัดตั้ง NPSH required (NPSHr) มักจะทำให้ผู้ผลิตปั๊มมีปัญหามากกว่าพารามิเตอร์ประสิทธิภาพอื่นๆ ดังนั้น ควรใช้ความระมัดระวังมากขึ้นเมื่อ NPSH ที่มีอยู่ (NPSHa) อยู่ใกล้กับ NPSHr (ส่วนต่าง NPSH ต่ำ) มากเกินไป
สำหรับปั๊มวิกฤต ระยะขอบ NPSH ต่ำ และอื่นๆ ควรระบุการทดสอบ NPSHr ตามข้อบ่งชี้คร่าวๆ อีกประการหนึ่ง ระยะขอบ NPSH ที่น้อยกว่า 1.5 เมตร (หรือบางครั้ง 2 เมตร) อาจนำไปสู่การทดสอบ NPSHr