مقدمه
کمپانکست – در این نوشتار مطالبی کوتاه در رابطه با رویه‌ی عمومی آزمایش عملکرد و مکانیکی کمپرسور گریز از مرکز (سانتریفیوژ) ارائه می‌شود که می‌تواند مفید و کاربردی باشد. در این رویه به معیارهای پذیرش اشاره نشده است. این روال بسیار مختصر و کلی است.
استانداردهای کاربردی در تست عملکرد کمپرسور سانتریفیوژ
استانداردهای قابل استفاده برای تست کمپرسور سانتریفیوژ (گریز از مرکز) عبارتند از:
- استاندارد API 617: کمپرسور سانتریفیوژ برای صنایع نفت، شیمیایی و گاز
- استاندارد ASME PTC 10: استاندارد تست عملرکد برای کمپرسورها
- استاندارد BS EN ISO 5167: اندازه‌گیری دبی سیال به کمک ابزارهای فشار تفاضلی
- استاندارد BS ISO 5389: استاندارد تست عملکرد توربوکمپرسورها
در این رابطه بخوانید:
داده‌های لازم برای تست مکانیکی کمپرسور سانتریفیوژ
داده‌های زیر برای آزمایش کمپرسور گریز از مرکز بایستی از اسناد طراحی، دیتاشیت و دفترچه راهنما استخراج شده و در طول آزمایش در دسترس باشند.
سرعت‌های کارکرد طراحی
- سرعت کارکرد نرمال
- سرعت کارکرد کمینه
- سرعت کارکرد بیشینه
- سرعت تریپ
ارتعاش بیشینه شفت
- در سرعت بیشینه (MCS)
- در سرعت تریپ
داده‌های روغن
- کلاس ویسکوزیته روغن
- دمای ورودی روغن
- فشار ورودی روغن
- دبی بیشینه روغن کمپرسور
آب‌بندهای شفت
- نوع آب‌بند
- سیال آب‌بندی
در این رابطه بخوانید:
آماده‌سازی برای تست مکانیکی کمپرسور گریز از مرکز
به طور معمول از یک چک‌لیست استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که کلیه موارد بر‌پایه‌ی طراحی و شرایط کارکرد است.
اجزای زیر از تست استند کمپرسور سانتریفیوژ استفاده می‌شود (موارد قرارداد نیستند)
- واحد درایو (الکتروموتور)
- گیربکس
- کوپلینگ
- خنک‌کن میانی
- واحد روغن
- پایپینگ گاز فرآیند
- ابزاردقیق/ابزار اندازه‌گیری
- سیستم مانیتورینگ ارتعاشات
- تجهیزات داده‌برداری
اجزای زیر از کمپرسور سانتریفیوژ استفاده می‌شود (اصلی).
- کوپلینگ
- پنل گاز آب‌بندی
- ابزاردقیق/ابزار اندازه‌گیری
- تجهیزات اندازه‌گیری ارتعاشات شفت
یادداشت: کوپلینگ و ابزاردقیق از هر دو مجموعه یعنی تست استند و اجزای اصلی کمپرسور استفاده می‌شوند.
در این رابطه بخوانید:
تست مکانیکی کمپرسور سانتریفیوژ
تست مکانیکی با ترتیب زیر انجام می‌شود:
- افزایش سرعت از حالت ایست تا حداقل سرعت کنترل درایور
- افزایش سرعت با گام تقریبی 10٪ تا دور بیشینه (MCS) با در نظر گرفتن ملاحظات فرکانس‌های طبیعی جانبی
- کارکرد پیوسته تا زمانی که دماهای روغن و یاتاقان‌ها به شرایط پایدار برسد.
- افزایش دور تا سرعت تریپ. کمپرسور تا 15 دقیقه در سرعت تریپ باقی می‌ماند. دمای فلز بابیت یاتاقان‌ها، دماها و فشارهای ورود و خروج روغن و دبی کلی روغن اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. ارتعاشات شفت در تمام موقعیت‌ها اندازه‌گیری و ثبت می‌شود.
- کاهش سرعت تا سرعت بیشینه (MCS). کمپرسور برای 4 ساعت در سرعت بیشینه (MCS) کار می‌کند. دماهای فلز بابیت، دماها و فشارهای ورودی و خروجی روغن، و دبی حجمی کلی در فواصل زمانی 20 دقیقه اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. دماها و فشارهای ورودی و خروجی سیال کمپرسور اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. ارتعاشات شفت در تمام نقاط موجود در فواصل زمانی حدود ۲۰ دقیقه اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. تحلیل طیف ارتعاشی در اواسط تست 4 ساعته انجام می‌شود.
- افزایش سرعت تا سرعت تریپ
- کاهش سرعت تا ایست نهایی
پس از اتمام تست مکانیکی بعد از خنک‌کاری کافی، کمپرسور طبق برنامه بازرسی و تست مورد بازرسی قرار می‌گیرد.
همچنین بخوانید:
مانیتورینگ ارتعاشات کمپرسور سانتریفیوژ مطابق استاندارد API 670
اندازه‌گیری و تحلیل ارتعاشات در تست کمپرسور سانتریفیوژ
ارتعاشات شفت و جابجایی‌های محوری اندازه‌گیری می‌شود. اندازه‌گیری‌های ارتعاشاات توسط سیستم اندازه‌گیری فروشنده انجام می‌شود. سایر ابزارهای اندازه‌گیری مورد نیاز برای آنالیز ارتعاشی بایستی توسط فروشنده‌ی کمپرسور سانتریفیوژ در دسترس باشد.
برای ارزیابی دامنه‌ی مجاز ارتعاشات شفت مطابق طراحی، سیستم‌های مانیتورینگ نصب شده در تست استند به کار گرفته می‌شود. برای نمایش و آماده‌سازی نمودارها، یک سیستم تشخیص سیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لنگی نیز تعیین و ثبت می‌شود.
داده‌های مورد نیاز برای تست عملکرد ترمودینامیکی
داده‌های زیر باید از مدارک طراحی، دیتاشیت و دفترچه راهنمای کاربری کمپرسور سانتریفیوژ استخراج شده و برای انجام محاسبات در دسترس قرار گیرد.
شرایط کارکرد
- نوع گاز
- دبی جرمی (تر)
شرایط ورودی
- فشار
- دما
- رطوبت نسبی
- دبی حجمی ورودی (تر)
شرایط خروجی
- فشار
- دما
عملکرد و کارایی
- توان شفت در محل کوپلینک (شامل اتلافات)
- سرعت دورانی کمپرسور
- هد پلی‌تروپیک
- راندمان پلی‌تروپیک
به طور مشابه می بایست سیال آزمایش کمپرسور گریز از مرکز و پارامتر عملیاتی مرتبط شناسایی شود. معمولاً N2 به عنوان سیال آزمایش استفاده می‌شود.
همچنین باید موارد زیر مشخص شود:
شرایط سیال ورودی تست
- فشار
- دما
- رطوبت نسبی
- ضریب تراکم‌پذیری ثابت گاز
- دبی حجمی ورودی، خشک
شرایط سیال خروجی تست
- فشار
- دما
عملکرد
- توان گاز
- سرعت کمپرسور
رویه تست عملکرد آیرودینامیکی کمپرسور سانتریفیوژ
پیش از شروع تست عملکرد آیرودینامیکی/ترمودینامیکی، کمپرسور برای مدت زمان کافی در یک شرایط تستِ محاسبه‌شده کار می‌کند تا عملکرد مکانیکی قابل قبول و مقادیر پایدار در تمام اندازه‌گیری‌ها را نشان دهد.
تمام ابزارها به طور جداگانه مورد بازرسی قرار می‌گیرند و متغیرهای اندازه‌گیری‌شده در صفحات اندازه‌گیری همسان با یکدیگر مقایسه می شوند.
مدت زمان تست بستگی به زمان لازم برای رسیدن به شرایط تست پایا دارد. این شرایط با مقادیر پایای فشار و دما مشخص می‌شود.
یک سیستم داده‌برداری آنلاین به کار گرفته می‌شود. داده‌ها به صورت آنلاین ثبت، پردازش و نمایش داده می‌شوند.
همچنین بخوانید:
اندازه‌گیری و تحلیل در تست کمپرسور سانتریفیوژ
پیش از آزمایش، کلیه ابزارهای اندازه‌گیری فشار و دما کالیبره می‌شوند. در صورت درخواست مشتری، کالیبراسیون پس از آزمایش برای یک ابزار فشار و دما در پورت ورودی و خروجی قابل انجام مجدد است.
فشار و دمای ورودی و خروجی در تست کمپرسور سانتریفیوژ بر پایه‌ی مدارک کاربردی اندازه‌گیری می‌شود.
دبی جرمی مطابق استاندارد BS EN ISO 5167 اندازه‌گیری می‌شود.
توان شفت با روش تعادل گرما محاسبه می‌شود.
برای تعیین اتلافات توان مکانیکی از مقدار طراحی استفاده می‌شود.
تصحیح شماره رینولدز مطابق با ICAAMC انجام می‌شود.
عدم قطعیت اندازه‌گیری بر پایه‌ی استاندارد BS ISO 5389 انجام می‌شود.
در ادامه بخوانید:
