مہر کے انتخاب کے تحفظات – ہائی پریشر دوہری مکینیکل مہروں کی تنصیب

ترتیب 3 مکینیکل مہریں ہیں ۔دوہری مہریںجہاں مہروں کے درمیان رکاوٹ سیال گہا کو سیل چیمبر کے دباؤ سے زیادہ دباؤ پر برقرار رکھا جاتا ہے۔وقت گزرنے کے ساتھ، صنعت نے ان مہروں کے لیے ضروری ہائی پریشر ماحول پیدا کرنے کے لیے کئی حکمت عملی تیار کی ہے۔یہ حکمت عملی مکینیکل سیل کے پائپنگ کے منصوبوں میں پکڑی گئی ہیں۔اگرچہ ان میں سے بہت سے منصوبے ایک جیسے کام انجام دیتے ہیں، لیکن ہر ایک کی آپریٹنگ خصوصیات بہت مختلف ہو سکتی ہیں اور سگ ماہی کے نظام کے تمام پہلوؤں کو متاثر کریں گی۔

پائپنگ پلان 53B، جیسا کہ API 682 کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے، ایک پائپنگ پلان ہے جو نائٹروجن چارج شدہ مثانے کے جمع کرنے والے کے ساتھ رکاوٹ کے سیال کو دباتا ہے۔دباؤ والا مثانہ براہ راست رکاوٹ والے سیال پر کام کرتا ہے، جس سے سگ ماہی کے پورے نظام پر دباؤ پڑتا ہے۔مثانہ دباؤ والی گیس اور رکاوٹ والے سیال کے درمیان براہ راست رابطے کو روکتا ہے جو سیال میں گیس کے جذب کو ختم کرتا ہے۔یہ پائپنگ پلان 53B کو پائپنگ پلان 53A سے زیادہ دباؤ والے ایپلی کیشنز میں استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔جمع کرنے والے کی خود ساختہ نوعیت نائٹروجن کی مستقل فراہمی کی ضرورت کو بھی ختم کرتی ہے، جو نظام کو دور دراز کی تنصیبات کے لیے مثالی بناتی ہے۔

مثانے کے جمع کرنے والے کے فوائد، تاہم، نظام کی کچھ آپریٹنگ خصوصیات سے پورا ہوتا ہے۔پائپنگ پلان 53B کے دباؤ کا تعین براہ راست مثانے میں گیس کے دباؤ سے ہوتا ہے۔کئی متغیرات کی وجہ سے یہ دباؤ ڈرامائی طور پر تبدیل ہو سکتا ہے۔

سسٹم میں رکاوٹ کے سیال کو شامل کرنے سے پہلے جمع کرنے والے میں مثانے کو پہلے سے چارج کیا جانا چاہئے۔یہ نظام کے آپریشن کے مستقبل کے تمام حسابات اور تشریحات کی بنیاد بناتا ہے۔اصل پری چارج پریشر سسٹم کے آپریٹنگ پریشر اور جمع کرنے والوں میں رکاوٹ والے سیال کی حفاظت کے حجم پر منحصر ہے۔پری چارج پریشر بھی مثانے میں گیس کے درجہ حرارت پر منحصر ہوتا ہے۔نوٹ: پری چارج پریشر صرف سسٹم کے ابتدائی کمیشننگ پر سیٹ کیا جاتا ہے اور اصل آپریشن کے دوران اسے ایڈجسٹ نہیں کیا جائے گا۔

مثانے میں گیس کا دباؤ گیس کے درجہ حرارت کے لحاظ سے مختلف ہوگا۔زیادہ تر معاملات میں، گیس کا درجہ حرارت تنصیب کی جگہ پر محیط درجہ حرارت کو ٹریک کرے گا۔ان علاقوں میں ایپلی کیشنز جہاں درجہ حرارت میں روزانہ اور موسمی تبدیلیاں ہوتی ہیں، سسٹم کے دباؤ میں بڑے جھولوں کا تجربہ کریں گی۔

رکاوٹ سیال کی کھپتآپریشن کے دوران، مکینیکل مہریں عام مہر کے رساو کے ذریعے رکاوٹ والے سیال کو استعمال کریں گی۔اس رکاوٹ والے سیال کو جمع کرنے والے میں موجود سیال کے ذریعے بھر دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں مثانے میں گیس کی توسیع اور نظام کے دباؤ میں کمی واقع ہوتی ہے۔یہ تبدیلیاں جمع کرنے والے سائز، مہر کے رساو کی شرح، اور نظام کے لیے مطلوبہ دیکھ بھال کا وقفہ (مثلاً، 28 دن) کا کام ہے۔

سسٹم کے دباؤ میں تبدیلی وہ بنیادی طریقہ ہے جس سے آخری صارف مہر کی کارکردگی کو ٹریک کرتا ہے۔دباؤ کو بحالی کے الارم بنانے اور مہر کی ناکامیوں کا پتہ لگانے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔تاہم، نظام کے چلنے کے دوران دباؤ مسلسل تبدیل ہوتا رہے گا۔صارف کو پلان 53B سسٹم میں دباؤ کیسے طے کرنا چاہیے؟رکاوٹ سیال شامل کرنا کب ضروری ہے؟کتنا سیال شامل کرنا چاہئے؟

پلان 53B سسٹمز کے لیے انجینئرنگ کیلکولیشن کا پہلا وسیع پیمانے پر شائع شدہ سیٹ API 682 چوتھے ایڈیشن میں شائع ہوا۔انیکس F اس پائپنگ پلان کے لیے دباؤ اور حجم کا تعین کرنے کے بارے میں مرحلہ وار ہدایات فراہم کرتا ہے۔API 682 کی سب سے مفید ضروریات میں سے ایک مثانے کے جمع کرنے والوں کے لیے ایک معیاری نام کی تختی کی تخلیق ہے (API 682 چوتھا ایڈیشن، جدول 10)۔اس نام کی تختی میں ایک ٹیبل ہے جو ایپلی کیشن سائٹ پر محیط درجہ حرارت کے حالات کی حد سے زیادہ سسٹم کے لیے پری چارج، دوبارہ بھرنے، اور الارم کے دباؤ کو حاصل کرتا ہے۔نوٹ: اسٹینڈرڈ میں ٹیبل صرف ایک مثال ہے اور یہ کہ کسی مخصوص فیلڈ ایپلی کیشن پر لاگو ہونے پر اصل قدریں نمایاں طور پر تبدیل ہو جائیں گی۔

شکل 2 کے بنیادی مفروضوں میں سے ایک یہ ہے کہ پائپنگ پلان 53B سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ مسلسل اور ابتدائی پری چارج پریشر کو تبدیل کیے بغیر کام کرے گا۔ایک مفروضہ یہ بھی ہے کہ نظام مختصر مدت کے دوران پورے محیطی درجہ حرارت کی حد کے سامنے آ سکتا ہے۔ان کے نظام کے ڈیزائن میں اہم مضمرات ہوتے ہیں اور اس کے لیے ضروری ہوتا ہے کہ نظام کو دوسرے ڈوئل سیل پائپنگ منصوبوں سے زیادہ دباؤ پر چلایا جائے۔

تصویر 2 کو بطور حوالہ استعمال کرتے ہوئے، مثال کی ایپلی کیشن ایسی جگہ پر انسٹال کی گئی ہے جہاں محیطی درجہ حرارت -17°C (1°F) اور 70°C (158°F) کے درمیان ہے۔اس رینج کا اوپری حصہ غیر حقیقی طور پر زیادہ دکھائی دیتا ہے، لیکن اس میں ایک جمع کرنے والے کی شمسی حرارت کے اثرات بھی شامل ہیں جو براہ راست سورج کی روشنی کے سامنے آتے ہیں۔میز پر قطاریں اعلی اور کم ترین اقدار کے درمیان درجہ حرارت کے وقفوں کی نمائندگی کرتی ہیں۔

جب آخری صارف سسٹم کو چلا رہا ہوتا ہے، تو وہ بیریئر فلوڈ پریشر کو شامل کریں گے جب تک کہ ری فل پریشر موجودہ محیطی درجہ حرارت پر نہ پہنچ جائے۔الارم پریشر وہ دباؤ ہے جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ آخری صارف کو اضافی رکاوٹ سیال شامل کرنے کی ضرورت ہے۔25°C (77°F) پر، آپریٹر جمع کرنے والے کو 30.3 بار (440 PSIG) پر پہلے سے چارج کرے گا، الارم 30.7 بار (445 PSIG) کے لیے سیٹ کیا جائے گا، اور آپریٹر دباؤ تک پہنچنے تک بیریئر فلوئڈ شامل کرے گا۔ 37.9 بار (550 PSIG)۔اگر محیطی درجہ حرارت 0 ° C (32 ° F) تک کم ہو جاتا ہے، تو الارم کا دباؤ 28.1 بار (408 PSIG) اور دوبارہ بھرنے کا دباؤ 34.7 بار (504 PSIG) تک گر جائے گا۔

اس منظر نامے میں، الارم اور دوبارہ بھرنے کا دباؤ محیطی درجہ حرارت کے جواب میں تبدیل، یا تیرتا ہے۔اس نقطہ نظر کو اکثر فلوٹنگ فلوٹنگ حکمت عملی کہا جاتا ہے۔الارم اور ریفل دونوں "فلوٹ"۔اس کے نتیجے میں سگ ماہی کے نظام کے لیے سب سے کم آپریٹنگ پریشر ہوتا ہے۔تاہم، یہ آخری صارف پر دو مخصوص تقاضے رکھتا ہے۔درست الارم پریشر اور ریفل پریشر کا تعین کرنا۔سسٹم کے لیے الارم پریشر درجہ حرارت کا ایک فنکشن ہے اور اس تعلق کو آخری صارف کے DCS سسٹم میں پروگرام کیا جانا چاہیے۔ریفِل پریشر بھی محیطی درجہ حرارت پر منحصر ہوگا، لہٰذا آپریٹر کو موجودہ حالات کے لیے صحیح دباؤ معلوم کرنے کے لیے نام کی تختی کا حوالہ دینا ہوگا۔

کچھ اختتامی صارفین ایک آسان نقطہ نظر کا مطالبہ کرتے ہیں اور ایک ایسی حکمت عملی کی خواہش کرتے ہیں جہاں الارم کا دباؤ اور دوبارہ بھرنے کے دباؤ دونوں مستقل (یا مقررہ) اور محیطی درجہ حرارت سے آزاد ہوں۔فکسڈ فکسڈ حکمت عملی آخری صارف کو سسٹم کو دوبارہ بھرنے کے لیے صرف ایک دباؤ اور سسٹم کو خطرے کی گھنٹی بجانے کے لیے صرف ایک قدر فراہم کرتی ہے۔بدقسمتی سے، اس حالت کو یہ فرض کرنا چاہیے کہ درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ قدر پر ہے، کیونکہ حسابات محیط درجہ حرارت کو زیادہ سے زیادہ سے کم سے کم درجہ حرارت تک گرنے کی تلافی کرتے ہیں۔اس کے نتیجے میں نظام زیادہ دباؤ پر کام کرتا ہے۔کچھ ایپلی کیشنز میں، ایک فکسڈ فکسڈ حکمت عملی استعمال کرنے کے نتیجے میں سیل کے ڈیزائن میں تبدیلیاں ہو سکتی ہیں یا بلند دباؤ کو سنبھالنے کے لیے سسٹم کے دوسرے اجزاء کے لیے MAWP کی درجہ بندی ہو سکتی ہے۔

دوسرے اختتامی صارفین ایک مقررہ الارم پریشر اور فلوٹنگ ریفل پریشر کے ساتھ ہائبرڈ اپروچ کا اطلاق کریں گے۔یہ الارم کی ترتیبات کو آسان بناتے ہوئے آپریٹنگ دباؤ کو کم کر سکتا ہے۔الارم کی درست حکمت عملی کا فیصلہ صرف درخواست کی حالت، محیط درجہ حرارت کی حد، اور صارف کی آخری ضروریات کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا جانا چاہیے۔

پائپنگ پلان 53B کے ڈیزائن میں کچھ ترامیم ہیں جو ان چیلنجوں میں سے کچھ کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہیں۔شمسی تابکاری سے گرمی ڈیزائن کیلکولیشن کے لیے جمع کرنے والے کے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کو بہت زیادہ بڑھا سکتی ہے۔جمع کرنے والے کو سایہ میں رکھنا یا جمع کرنے والے کے لیے سورج کی ڈھال بنانا شمسی حرارت کو ختم کر سکتا ہے اور حساب میں زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کو کم کر سکتا ہے۔

اوپر کی وضاحتوں میں، محیطی درجہ حرارت کی اصطلاح مثانے میں گیس کے درجہ حرارت کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔مستحکم حالت یا آہستہ آہستہ بدلتے ہوئے محیطی درجہ حرارت کے حالات کے تحت، یہ ایک معقول مفروضہ ہے۔اگر دن اور رات کے درمیان محیطی درجہ حرارت کے حالات میں بڑے جھولے ہوتے ہیں تو، جمع کرنے والے کو موصل کرنے سے مثانے کے درجہ حرارت کے مؤثر جھولوں کو معتدل کیا جا سکتا ہے جس کے نتیجے میں آپریٹنگ درجہ حرارت زیادہ مستحکم ہوتا ہے۔

اس نقطہ نظر کو جمع کرنے والے پر حرارت کا پتہ لگانے اور موصلیت کا استعمال کرنے تک بڑھایا جا سکتا ہے۔جب اسے صحیح طریقے سے لاگو کیا جاتا ہے، تو جمع کرنے والا محیطی درجہ حرارت میں روزانہ یا موسمی تبدیلیوں سے قطع نظر ایک درجہ حرارت پر کام کرے گا۔درجہ حرارت کی بڑی تبدیلیوں والے علاقوں میں غور کرنے کے لیے یہ شاید سب سے اہم واحد ڈیزائن آپشن ہے۔اس نقطہ نظر کی فیلڈ میں ایک بڑی تنصیب کی بنیاد ہے اور اس نے پلان 53B کو ان جگہوں پر استعمال کرنے کی اجازت دی ہے جو گرمی کا پتہ لگانے کے ساتھ ممکن نہیں تھا۔

آخری صارفین جو پائپنگ پلان 53B استعمال کرنے پر غور کر رہے ہیں اس بات سے آگاہ رہیں کہ یہ پائپنگ پلان صرف ایک جمع کرنے والا پائپنگ پلان 53A نہیں ہے۔پلان 53B کے سسٹم ڈیزائن، کمیشننگ، آپریشن اور دیکھ بھال کا عملی طور پر ہر پہلو اس پائپنگ پلان کے لیے منفرد ہے۔زیادہ تر مایوسی جو اختتامی صارفین نے محسوس کی ہے وہ سسٹم کی سمجھ کی کمی سے آتی ہیں۔سیل OEMs ایک مخصوص ایپلیکیشن کے لیے مزید تفصیلی تجزیہ تیار کر سکتے ہیں اور اس سسٹم کو درست طریقے سے بتانے اور چلانے میں آخری صارف کی مدد کرنے کے لیے درکار پس منظر فراہم کر سکتے ہیں۔