Fadhb a Thaispeánann Nuair is Lú Ag súil leis
Glaodh orm chuig ionad cóireála uisce timpeall sé bliana ó shin. Bhí fadhb ag na hoibreoirí nach raibh siad in ann a réiteach. Gach uair a mhúchadh an príomhchaidéal aistrithe, thaistil ordóg throm tríd an bpíblíne a bhí le cloisteáil ón seomra rialaithe. Léirigh na logaí cothabhála go raibh trí thomhas brú, dhá chomhla seiceála, agus cuid amháin de phíobán 200mm curtha in ionad acu sna hocht mí dhéag roimhe sin. Sonraíodh go raibh an píobán athsholáthair níos tibhe ná an bunleagan, ach lean an phíobán ar aghaidh.
Ba é an fhadhb casúr uisce. Dearadh an córas gan umar borrtha, agus bhí an tonn brú a ghin múchadh caidéil níos mó ná rátáil brú an phíobáin le corrlach suntasach. Ba é an píopa thicker a chóireáil an symptom, ní an chúis. Shuiteáil muid hydropneumaticumar borrthaag an gceanntásc díluchtaithe caidéil-méid go dtí ráta sreafa agus fad píblíne an chórais-agus d'imigh an tóin as. Stop na tomhasairí de bhriseadh. Bhí sé sin sé bliana ó shin, agus tá an umar fós i seirbhís.
Is é seo an cineál umar borrtha fhadhb a réiteach. Ní feistí casta iad, ach teastaíonn tuiscint shoiléir ar dhinimic an chórais lena roghnú agus lena méid, agus is féidir na hiarmhairtí a bhaineann le dul mícheart a thomhas i dteipeanna trealaimh agus ar aga neamhfhónaimh.
Fisic an Casúr Uisce
Tá an mheicníocht simplí. Bíonn móiminteam ag sreabhán a ghluaiseann trí phíblíne. Nuair a dhúnann comhla nó nuair a stopann caidéal, athraíonn an móiminteam sin go brú-brúthonn a thaistealaíonn ar luas fuaime an tsreabháin, ag frithchaitheamh foircinn agus feistis an phíobáin go dtí go scaipeann sí. Tá méid an ardú brú mar fheidhm de threoluas sreabhach, fad píopa, am dúnta comhla, agus airíonna leaisteacha an sreabhach agus an bhalla píopa araon.
Tugann cothromóid clasaiceach Joukowsky an t-ardú brú do dhúnadh meandrach comhla:
ΔP = ρ × a × ΔV
I gcás inarb é ΔP an t-ardú brú, is é ρ dlús sreabhach, is é a luas na toinne (go hiondúil 1000 go 1200 m/s le haghaidh uisce i bpíobán cruach), agus is é ΔV an t-athrú ar an treoluas sreabhach.
ΔP = ρ × a × ΔV
I gcás gnáthchóras uisce cathrach le treoluas sreafa de 2 m/s, cruthaíonn dúnadh meandrach ardú brú de thart ar 200 go 240 méadar cloigeann-go leor chun an chuid is mó de na córais phíobáin chaighdeánacha a phléascadh. Ní ábhar imní teoiriciúil é seo. Rinne mé iniúchadh ar theipeanna nuair a sháraigh an spike brú an rátáil píopa 300%, ag scoilteadh feistis agus ag lomadh boltaí flange.
Tugann umar borrtha aghaidh air seo trí thoirt sreabhán in-chomhbhrúite a sholáthar-go hiondúil aer nó nítrigine, gafa san umar nó scartha le lamhnán-a ionsúnn an brúthonn. Nuair a thagann an tonn, comhbhrúiteann an gás, ag ionsú fuinnimh a tharchuirfí chuig na ballaí píopa ar shlí eile.
Méid: An Áit a dTábhacht le Breithiúnas Innealtóireachta
Is éard atá i méid umar borrtha ná ríomh sonrach don chóras, ní riail ordóige. Braitheann sé ar fhad agus trastomhas píblíne, ráta sreafa, am dúnta comhla, tréithe caidéil, agus an teorainn brú atá ag teastáil.
Tosaíonn an cur chuige dearaidh go hiondúil leis an méid borrtha is gá a chinneadh. Maidir le córas caidéalaithe simplí, is éard atá i gceist leis seo an mais sreabhach a chaithfear a luasmhoilliú a ríomh agus an t-ardú brú a tharlódh gan cosaint borrtha, agus ansin méid an umair a theastaíonn chun brú a choinneáil faoi theorainn roghnaithe a chinneadh.
Úsáideann cur chuige coimeádach an creat seo a leanas:
- Socraigh an brú oibriúcháin gnáth agus an brú uasta incheadaithe.
- Ríomh an brú borrtha gan chosaint ag baint úsáide as anailís neamhbhuan hiodrálach.
- Méid an umar chun an difríocht idir brú borrtha agus brú incheadaithe a ionsú.
- Sonraigh an brú precharge gáis (go hiondúil 80-90% den ghnáthbhrú oibriúcháin le haghaidh umair lamhnán).
- Fíoraigh an méid roghnaithe trí úsáid a bhaint as bogearraí ionsamhlúcháin díomuan.
Tá tionscadail feicthe agam ina raibh an méid bunaithe ar chairt "aon mhéid a oireann do chách" de chuid an mhonaróra. I gcás amháin, bhí umar 40% róbheag mar thoradh air seo. D'fhan na spikes brú le linn tosaithe ard go leor chun damáiste suíochán comhla a dhéanamh. Shuiteáil an t-oibreoir umar eile ag an am céanna sé mhí ina dhiaidh sin-bhí an costas iomlán beagnach dhá oiread an méid a chosnódh umar den mhéid ceart roimh ré.
Umair Lamhnáin, Umair Hidrea-aeroibrithe, agus Umair Oscailte
Freastalaíonn na trí phríomhchineál ar iarratais éagsúla, agus tá a saintréithe féin ag gach ceann acu i seirbhís.
- Tá umair borrtha oscailte simplí agus iontaofa. Go bunúsach is soithí oscailte iad atá ceangailte leis an bpíblíne, rud a ligeann do sreabhán sreabhadh isteach agus amach chun athruithe brú a ionsú. Tá siad oiriúnach do chórais a bhfuil brú measartha íseal orthu agus a cheadaíonn cáilíocht an uisce nochtadh an atmaisféir. Is é an míbhuntáiste go dteastaíonn ingearchló uathu chun feidhmiú-caithfidh siad a bheith suite os cionn na píblíne chun cosán aisiompaithe domhantarraingthe a sholáthar.
- Is iad umair lamhnán an cineál is coitianta i gcórais uisce chathrach agus thionsclaíoch. Scarann lamhnán solúbtha an gás ón uisce, rud a choscann an gás a thuaslagadh isteach san uisce. Laghdaíonn sé seo cothabháil agus coinníonn sé feidhmíocht chomhsheasmhach le himeacht ama. Caithfidh an t-ábhar lamhnán a bheith comhoiriúnach leis an gceimic sreabhán-EPDM le haghaidh uisce, Viton do hidreacarbóin, agus le comhdhúile speisialaithe do cheimiceáin ionsaitheach.
- Úsáideann tancanna aeroibrithe hidrile toirt gáis gafa i dteagmháil dhíreach leis an uisce. Tá siad éifeachtach ó thaobh costais de agus simplí ach tá gá le hathlíonadh tréimhsiúil ar an ngás, mar a thuaslagann sé isteach san uisce le himeacht ama. Tá hidrea-umar{4}}aeroibrithe i seirbhís leanúnach le 25 bliain anuas le gnáthsheiceálacha bliantúla agus breisithe gáis-gealltanas cothabhála atá inbhainistithe ach nach bhfuil roghnach.
Roghnú Ábhar: Níos mó ná Cruach Díreach
Is soitheach brú é an umar borrtha féin, agus caithfidh a dhearadh cloí leis an gcód cuí-Roinn VIII ASME i Meiriceá Thuaidh, EN 13445 san Eoraip, agus GB 150 sa tSín. Ach ní hé an cód amháin a chinneann roghnú ábhar.
- Is é cruach carbóin an rogha réamhshocraithe don chuid is mó d'iarratais uisce agus sreabhach glan. Tá sé costéifeachtach agus infheicthe. Ní mór an dromchla inmheánach a chosaint ó chreimeadh, trí bhratú eapocsa de ghrád bia nó trí lamháil creimthe sa dearadh.
- Sonraítear cruach dhosmálta i gcás ina bhfuil an sreabhach creimneach nó nuair a éilíonn caighdeáin cháilíochta uisce é. Tá 304L sonraithe agam d'fheidhmchláir uisce inólta nuair a bhí dromchlaí fliuchta iomlána dosmálta ag teastáil ón gcliant, agus 316L d'fheidhmchláir le hábhar clóiríd os cionn 200 ppm. De ghnáth is é an phréimh costais ná 2.5 go 3 huaire cruach carbóin, ach is féidir saol na seirbhíse a dhúbailt nó a mhéadú faoi thrí.
- Tá umair ilchodacha ar fáil níos mó. Tairgeann siad coigilteas meáchain agus friotaíocht creimeadh ach go ginearálta tá siad teoranta do bhrúnna níos ísle agus trastomhais níos lú. Bhain mé úsáid as umair borrtha FRP i ngléasra ceimiceach ina raibh an sreabhán beagán aigéadach, agus inar suiteáladh an t-umar ag ardú-d'údar sábháil meáchain don chostas aonaid níos airde.
An Cheist Brú Réamh-mhuirir
Sonraíocht amháin a thugann ardú go minic d’oibreoirí ná an brú réamhluchtaithe gáis. I gcás umair lamhnán, ba cheart an brú réamhluchtaithe a shocrú ag thart ar 80% go 90% de ghnáthbhrú an chórais. Má tá an réamhmhuirear ró-ard, ní ghlacann an t-umar le huisce le linn borrthaí; má tá sé ró-íseal, íochtair an lamhnán amach roimh am.
Is cuimhin liom cás inar athluchtaigh criú cothabhála umar lamhnán 500 lítear go dtí an brú mícheart-shocraigh siad ag 6 bhar é nuair a bhí an córas ag oibriú ag 8 mbeár. Ghlac an t-umar le huisce le linn na chéad borrtha agus ansin d'éirigh an lamhnán amach as a bhonn, gan aon chosaint borrtha breise a thairiscint. Bhí taithí ag an gcóras ar imeacht casúr uisce a rinne damáiste do chomhla seiceála. Taifeadadh an teagmhas, agus ceartaíodh an earráid, ach sháraigh an costas athsholáthair comhla an buiséad cothabhála don bhliain ar fad.
Sonraí Suiteála a Bhaineann Leat
Ní mór an umar a bheith suite chun an borradh a ghabháil sula sroicheann sé trealamh íogair. Ciallaíonn sé seo go hiondúil suiteáil ag an gceanntásc urscaoilte caidéil, le sruth ón gcomhla seiceála. Ba chóir go mbeadh an obair phíobáin nasctha chomh gearr agus díreach agus is féidir, gan aon lúba géara a d'fhéadfadh caillteanais brú nó srianta sreafa a chruthú.
Tá suiteálacha feicthe agam ina raibh an píopa ceangail ró-bheag. Iomadaíodh an borradh isteach san umar, ach ba chúis leis an srianadh sa phíopa titim brú a laghdaigh éifeachtacht an umar. Bhí íosmhéid nasctha de 80mm sonraithe ag an monaróir; d'úsáid an suiteálaí 50mm toisc go raibh sé níos saoire agus níos éasca le feistiú. Ba é an toradh a bhí air ná córas a raibh go leor spící brú fós ann chun damáiste a dhéanamh do shuíocháin chomhla.
Caighdeáin Tionscail agus Comhlíonadh Cóid
I Meiriceá Thuaidh, soláthraíonn API 650 agus API 620 an creat do dhearadh umar borrtha mór. Is é ASME Roinn VIII, Roinn 1 an cód is infheidhme le haghaidh umair borrtha soithí brú níos lú. San Eoraip, is é EN 13445 an tagairt chaighdeánach. Sa tSín, clúdaíonn GB 150 soithí brú.
Níl sé roghnach na cóid seo a chomhlíonadh. Chomh maith leis na caighdeáin dearaidh, ní mór an marc deimhnithe is infheidhme-ASME U-Stampa i Meiriceá Thuaidh, an marc CE san Eoraip a stampáil ar an umar.
D'oibrigh mé ar thionscadail inar sonraíodh an dearadh go API 650 ach bhí an monarú i dtír nach raibh comhlíonadh API i bhfeidhm de ghnáth. Bhí cáilíocht an táthú neamh-chomhsheasmhach, agus bhí an doiciméadú NDT neamhiomlán. Bhí orainn an chéad umar a dhiúltú agus -an soitheach a dhéanamh arís, ag cur sé seachtaine leis an tionscadal.
Anailís Neamhbhuan: An Insamhladh a Sábhálann Airgead
Tá an cur chuige traidisiúnta maidir le méid umar borrtha-ag baint úsáide as foirmlí eimpíreacha agus lamháil sábháilteachta-a chur in ionad anailíse neamhbhuan ríomhaireachtúil den chuid is mó. Insamhail pacáistí bogearraí ar nós HAMMER, AFT Impulse, agus Flowmaster iompraíocht an chórais, amanna dúnta comhla a shamhaltú, cuair tosaithe an chaidéil, agus tréithe píopa chun borrthaí brú a thuar le cruinneas.
I dtionscadal amháin, rinneadh píblíne 3 km le stáisiún teanndáileog idirmheánach a mhúnlú in HAMMER. Léiríodh san anailís go bhféadfadh umar borrtha amháin 3,000-lítear ag an stáisiún caidéil brú a rialú ar fud an chórais ar fad. Gan an insamhalta, bhí an cliant sásta trí umar a shuiteáil ag pointí éagsúla feadh na píblíne. Dhearbhaigh an ionsamhlúchán go raibh ceann leordhóthanach agus go raibh sé suite go barrmhaith. Ba é costas an umair thart ar $18,000; chosnódh an cur chuige trí umar $45,000 móide píobaireacht bhreise.
Ní cás eisceachtúil é seo. Ní uirlis speisialaithe í anailís neamhbhuan a thuilleadh do thionscadail mhóra-is gnáthamh innealtóireachta é ba cheart a bheith mar chuid d'aon sonraíocht umar borrtha.
Umar Borrtha a Chothabháil Thar A Shaol Seirbhíse
Is comhpháirt ísealchothaithe-é an umar borrtha féin. Ba cheart an réamhlucht gáis a sheiceáil go ráithiúil agus é a choigeartú de réir mar is gá. Ba cheart an lamhnán (má tá sé i láthair) a iniúchadh le linn múchadh sceidealta-soláthróidh monaróir an umair eatramh iniúchta molta, go hiondúil gach dhá nó trí bliana.
Chonaic mé umair lamhnán a bhí ar siúl ar feadh deich mbliana gan aon iniúchadh, agus bhí an lamhnán éirithe brittle, ag forbairt scoilteanna a lig gás éalú. Lean an umar ag feidhmiú ach ag toilleadh laghdaithe. Faoin am ar aimsíodh an cheist le linn uasghrádú an chórais, bhí an umar ag oibriú ag thart ar 40% dá chumas rátaithe ionsúcháin borrtha.
Teastaíonn iniúchadh tréimhsiúil ar na píopaí agus ar na comhlaí nasctha le haghaidh creimeadh agus caitheamh. Ba cheart an comhla leithlisithe a fheidhmiú go bliantúil chun a chinntiú go ndúnann sé go hiomlán. Ba cheart an tomhas brú a chalabrú i gcoinne caighdeán tagartha, agus ba cheart an comhla faoisimh sábháilteachta a thástáil ag an mbrú socraithe, de ghnáth gach bliain nó dhó.
Nuair nach leor umar borradh
Tá cásanna ann nach dtugann umar borrtha leis féin cosaint leordhóthanach. Is minic go mbíonn iompar hiodrálach casta ag píblínte fada le stáisiúin teanndáileog iolracha. Sna hiarratais seo, féadfar umair borrtha a chomhcheangal le feistí cosanta eile.
- Osclaíonn comhlaí faoisimh borrtha nuair a sháraíonn brú pointe socraithe, ag atreorú sreabhadh chuig taiscumar nó limistéar srianta. Tá siad ag gníomhú go tapa, ag oscailt i milleasoicindí, ach ní ionsúnn siad fuinneamh mar a dhéanann umar.
- Coscann comhlaí aeir ag pointí arda sa phíblíne foirmiú folúis le linn imeachtaí neamhbhuan. Tá siad ríthábhachtach i gcórais le hathruithe suntasacha ingearchló.
- Uaireanta sonraítear dúnadh comhla rialaithe chun ligean don chomhla dúnadh thar thréimhse soicind seachas ar an toirt. Ní éilíonn sé seo umar ach is minic a chomhcheanglaítear é le umair borrtha le haghaidh cosanta cuimsitheach.
Nóta Deiridh ar Fhírinniú Costas
Níl an cás gnó maidir le humair borrtha bunaithe ar chostas píopaí amháin. Tá sé bunaithe ar chostas downtime neamhphleanáilte, deisiúcháin trealaimh, agus an tsaothair a theastaíonn chun freagairt ar theipeanna córais.
Tá gléasra amháin feicthe agam nuair a chosain suiteáil an umair borrtha $20,000. Measadh go mbeadh laghdú $5,000 in aghaidh na bliana ar athsholáthar comhlaí agus deisiúcháin píopaí. Ceithre bliana a bhí sa tréimhse aisíocaíochta. Ach ní raibh an gléasra tar éis costais downtime a rianú roimhe seo. Nuair a thosaigh an bainisteoir cothabhála ar theipeanna a logáil, fuair sé amach gur chuir imeachtaí casúir uisce le 3 mhúchadh neamhphleanáilte in aghaidh na bliana ar an meán, agus chosain gach ceann díobh thart ar $4,000 i dtáirgeadh caillte agus saothair deisiúcháin. Suiteáladh an umar borrtha, stop na múchadh, agus bhí an tréimhse aisíocaíochta díreach os cionn bliana.
Tá na huimhreacha difriúil do gach córas, ach tá an uimhríochtúil comhsheasmhach. Ní costas é cosaint borrtha; is infheistíocht chaipitil é in iontaofacht an chórais.
Smaointe Deiridh
Glaodh orm chuig an iomarca plandaí le fáil amach gur fágadh umar borrtha ar lár ón dearadh, nó go raibh an t-umar a suiteáladh sách mór nó á chothabháil go mícheart. I ngach cás, níor mhaoirsiú teicniúil a bhí sa teip-teip a bhí ann maidir le dinimic an chórais a thuiscint, agus rinneadh iarmhairtí na teipe sin a thomhas i gcostais deisiúcháin agus i dtáirgeadh caillte.
Ní gléas casta é umar borrtha. Éilíonn a roghnú eolas ar an gcóras: fad an phíblíne, na rátaí sreafa, na saintréithe dúnta comhla, agus na teorainneacha brú inghlactha. Nuair a mheastar na fachtóirí seo i gceart, comhlíonann an umar a fheidhm go ciúin agus go hiontaofa ar feadh na mblianta.
Má tá córas le riosca borrtha á shonrú agat, ná fág an roghnú umar ag soláthraí an trealaimh gan sonraí córais iomlána a sholáthar dóibh. Ná húsáid "riail ordóg" mura bhfuil tú sásta glacadh le hiarmhairtí cinneadh mícheart. Agus má tá tú ag meastóireacht ar chóras atá ag fulaingt le casúr uisce cheana féin, ná cuir an t-imscrúdú ar athló. D'fhéadfadh gurb é an chéad spike brú eile an ceann is cúis le teip mhór.