வெளியேற்றும் வால்வை மூடி வைத்திருக்கும் போதுமையவிலக்கு பம்புகள்இந்தச் செயல்பாடு பல்வேறு தொழில்நுட்ப அபாயங்களை ஏற்படுத்துகிறது.
கட்டுப்பாடற்ற ஆற்றல் மாற்றம் மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையின்மை
- 1.1 ஊடகத்தின் வெப்பநிலை திடீரென அதிகரிக்கும் மூடிய நிலையில், உள்ளீட்டு ஆற்றல் கிட்டத்தட்ட முழுவதும் வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ஊடகத்தால் அந்த வெப்பத்தை வெளியேற்ற முடியாததால், பம்ப் அறையின் வெப்பநிலை கடுமையாக உயர்கிறது. தொடர்ச்சியான செயல்பாடு, ஊடகத்தின் ஆவியாதலைத் தூண்டி, அடைப்புப் பொருளின் கரியாதலை விரைவுபடுத்தும்.
1.2 சீல் அமைப்பு செயலிழப்பு: அதிக வெப்பநிலை மற்றும் ஊடகத்தின் ஆவியாதல் சூழலில், ஊடகத்தின் உயவு மற்றும் குளிர்விப்பைச் சார்ந்துள்ள இயந்திர சீல், அதிக வெப்பத்தால் செயலிழக்கும் – இயந்திர சீலில் உலர் உராய்வு ஏற்பட்டு, அதன் மேற்பரப்பு எரிந்துவிடும்.
அசாதாரண இயந்திர அழுத்தம்
- 2.1 அச்சு விசை மீறல்: மூடும் வால்வின் அச்சு விசையானது, பொதுவாக சாதாரண வேலை நிலைமைகளை விட 1.5-5 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். இதனால், உந்து தாங்கு சுமையானது அதன் தாங்கு வரம்பை அடையலாம் அல்லது அதை மீறவும் கூடும். இதன் விளைவாக, தாங்கு கூண்டு உடைந்து சிதறலாம் அல்லது கூண்டு உருக்குலையலாம்.
2.2 அதிர்வு மற்றும் சோர்வு சேதம்: உயர் வெப்பநிலையால் ஏற்படும் வெப்ப விரிவாக்க வேறுபாடு, வெப்ப உருக்குலைவு அல்லது வெப்ப அழுத்தம், இம்பெல்லருக்கும் பம்ப் ஹவுசிங்கிற்கும் இடையே உள்ள அசாதாரண இடைவெளி மற்றும் சமநிலையற்ற ஹைட்ராலிக் சுமையின் தாக்கம் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கிறது. இது ரோட்டரின் இயக்கச் சமநிலையைச் சேதப்படுத்துகிறது, அதிர்வை அதிகரிக்கிறது, மற்றும் பாகங்கள் சோர்வு சேதமடைகின்றன.
குழிவுறுதல் மற்றும் பொருள் சேதம்
3.1 NPSH ஒதுக்கீடு: ஊடகம் தலைகீழாக ஆவியாதல் [சாதனத்தின் குழிவுறுதல் ஒதுக்கீட்டை (NPSHa), பம்பிற்குத் தேவையான NPSHr-ஐ விடக் குறைவாக ஆக்குதல்], குமிழ்களை உருவாக்குகிறது, மேலும் அந்தக் குமிழ்கள் சிதைவதால் உருவாகும் அதிர்ச்சி அலை 690MPa-ஐ எட்டக்கூடும், இதன் விளைவாக இம்பெல்லர் ரன்னரில் சிறு பள்ளங்கள் மற்றும் தேன்கூடு போன்ற சிதைவுகள் ஏற்படுகின்றன.
3.2 உலோகவியல் கட்டமைப்புச் சிதைவு: ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு இம்பெல்லர்களில், குறிப்பிட்ட இடங்களில் அதிக வெப்பநிலையில் உணர்திறன் ஏற்படலாம், மேலும் தானியங்களுக்கு இடையேயான அரிப்பு விகிதம் அதிகரித்து, இழுவிசை வலிமை குறையும். கார்பன் எஃகு இம்பெல்லர்களில், அதிக வெப்பநிலையில் ஏற்படும் சிக்கல்கள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கவை. உதாரணமாக, அதிக வெப்பநிலை ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் கார்பன் நீக்கம் போன்றவை மேற்பரப்பு வலிமை மற்றும் பொதுவான கொள்கைகளில் குறைவை ஏற்படுத்துகின்றன; கந்தகம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற அசுத்தங்கள் இருந்தால், அவை அதிக வெப்பநிலையில் தானிய எல்லைகளில் எளிதில் பிரிந்து, வெப்பத்தால் ஏற்படும் உடையக்கூடிய தன்மைக்கும், செயல்பாட்டின் போது எளிதில் விரிசல் ஏற்படுவதற்கும் காரணமாகின்றன; நீண்ட கால அதிக வெப்பநிலையில், கார்பன் எஃகு மோசமான ஊர்ந்து செல்லும் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் குறிப்பிட்ட இடங்களில் உள்ள அதிக வெப்பநிலை ஊர்ந்து செல்லும் சிதைவை விரைவுபடுத்தக்கூடும், இது இறுதியில் இம்பெல்லர் முறிவு அல்லது சோர்வுத் தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.
அமைப்பு பாதுகாப்பு மற்றும் பொருளாதார அபாயங்கள்
4.1 அழுத்தத் தாங்கி உறையின் அழுத்தம் வரம்பை மீறி, மூடும் வால்வின் செயல்பாடு பம்பின் வெளி அழுத்தத்தை அதன் மதிப்பிடப்பட்ட மதிப்பில் 120-150% வரை அடையச் செய்தால், பாதுகாப்பு வால்வின் நிர்ணயிக்கப்பட்ட அழுத்தத்தை மீறி அழுத்தம் வெளியேறும் அபாயம் உள்ளது. இது அழுத்த நிவாரண வெளியேற்றம் அல்லது குழாய் இணைப்பில் விரிசல் ஏற்பட வழிவகுக்கலாம்.
4.2 ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் பராமரிப்புச் செலவுகள் திடீரென அதிகரித்தல்: வால்வு நிறுத்தப்பட்ட நிலையில் இயங்குவது மையவிலக்கு விசையியக்கிகளுக்கு ஒரு "பேரழிவு நிலை" ஆகும். இது குறுகிய காலத்தில் ஆற்றல் நுகர்வை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது, மேலும் நீண்ட கால செயல்பாடு உபகரணங்களுக்குப் பேரழிவு தரும் சேதத்தை ஏற்படுத்தும், அத்துடன் முழுமையான பராமரிப்புச் செலவு 3 முதல் 10 மடங்கு வரை அதிகரிக்கக்கூடும்.
சிறப்பு ஊடகங்களின் பணி நிலைமைகள் மோசமடைதல்
ஆவியாகும் ஊடகங்களைப் (எ.கா., எல்.பி.ஜி) பொறுத்தவரை, மூடப்பட்ட வால்வின் செயல்பாடு திரவ நிலையின் ஆவியாதலைத் துரிதப்படுத்தும். மேலும், பம்ப் அறையில் உள்ள வாயு-திரவ இரு-கட்ட ஓட்டமானது திடீர் ஓட்ட மாற்றங்களை ஏற்படுத்தி, அதன் விளைவாக அச்சு விசைகளில் சீரான அலைவுகள் ஏற்பட்டு, பாகங்களின் தேய்மானத்தைத் துரிதப்படுத்தும்.
தொழில் அனுபவம் மற்றும் தரநிலை தேவைகள்
6.1 தொழில் அனுபவம்: உண்மையான பொறியியல் பயன்பாட்டு அனுபவத்தின்படி, மையவிலக்கு விசையியக்கக் குழாயின் வால்வின் இயக்க நேர வரம்பு 2 நிமிடங்களுக்கு மிகாமல் இருக்க வேண்டும், மேலும் இது பொதுவாக 1 நிமிடமாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. வெளிவழி வால்வு மூடும்போதும் மற்றும் அதிக நேரம் இயங்கும்போதும், நிறுத்தப் பாதுகாப்புத் திட்டத்தைத் தானாகவே தூண்டுவதற்கு ஒரு இடைப்பூட்டுக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை நிறுவுவது பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
6.2 தரநிலை விவரக்குறிப்பின்படி, சில உயர்-ஆற்றல், ஒருங்கிணைந்த பற்சக்கர அல்லது பல-நிலை பம்புகளில், வெளிவழி வால்வு மூடப்பட்டிருக்கும்போது விரைவான வெப்பநிலை உயர்வு ஏற்படுகிறது. இதனால், வால்வு மூடப்பட்டிருக்கும் நிலையில் சோதனை செய்வது சாத்தியமற்றதாகவும் மற்றும்/அல்லது பாதுகாப்பற்றதாகவும் ஆகிறது என்று API 610 12வது பதிப்புத் தரநிலை கூறுகிறது. வெப்பநிலை உயர்வானது ஆற்றல் அடர்த்தியுடன் (power density) நெருங்கிய தொடர்புடையது. ஆற்றல் அடர்த்தி PD-ஐ பின்வருமாறு தோராயமாகக் குறிப்பிடலாம்:
P மதிப்பீடு: நீர் இருக்கும்போது ஒவ்வொரு நிலைக்கான ஆற்றல் மதிப்பீடு (hp அல்லது MW-இல்)
D imp: மதிப்பிடப்பட்ட இம்பெல்லர் விட்டம் அங்குலத்தில் (அல்லது மீட்டரில்)
D முனை: வெளிச்செல்லும் விளிம்பின் பெயரளவு விட்டம் அங்குலத்தில் (அல்லது மீட்டரில்). இரட்டை உறிஞ்சல், ஒற்றை நிலை பம்புகளுக்கு, D முனை என்பது உள்வரும் விளிம்பின் விட்டமாகும்.
PD-க்கான வழக்கமான முக்கியமான மதிப்பு 0.286 hp/in.3 (13 MW/m3) ஆகும், இதற்கு மேல் செயல்திறன் சோதனையின் போது வெளியீட்டு வால்வு மூடப்பட்ட நிலையில் பம்பை இயக்க வேண்டாம் என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-04-2025