나는 펌프장을 지나갔습니다.서지 탱크20년 동안 조용히 제 역할을 해왔고 서지 보호 장치의 크기가 잘못되어 펌프 작동으로 인해 주전원이 파손되는 시스템을 본 적이 있습니다. 서지 탱크는 P&ID에서 단순해 보입니다. 실제로는 오류가 일시적인 동안에만 나타나고 손상이 발생하기 때문에 오류가 발생하기 가장 쉬운 구성 요소 중 하나입니다. 따라서 다른 이점 목록 대신 탱크가 제 역할을 하는지 실제로 결정하는 요소를 적어보겠습니다.
서지 탱크가 실제로 하는 일
서지 탱크는 과도 압력에 대한 완충 장치입니다. 펌프가 작동하거나 밸브가 닫히면 움직이는 유체의 운동 에너지가 어딘가로 이동해야 합니다. 이는 파이프를 통해 다시 이동하는 압력파가 됩니다. 에너지가 이동할 곳이 없으면 파도가 반사되고 증폭되어 파이프가 깨지거나 밸브가 들리거나 펌프가 손상될 수 있습니다.
서지 탱크는 그 에너지를 이동할 수 있는 공간을 제공합니다. 개방형 탱크는 유체가 기둥에서 상승 및 하강하도록 합니다. 폐쇄형 탱크는 압축 가스 쿠션을 사용하여 압력을 흡수하고 방출합니다. 어느 쪽이든, 탱크는 일반적인 의미의 저장 용기가 아닙니다. 이는 동적 장치이며 안정적인-상태 흐름이 아닌 일시적인 흐름에 맞게 크기를 조정해야 합니다.
이것이 대부분의 사람들이 가장 먼저 오해하는 것입니다. 탱크 크기는 파이프 크기나 펌프 곡선이 아닌 서지 분석에 따라 결정됩니다.
개방형 vs 폐쇄형, 명확하게 설명됨
개방형 서지 탱크는 대기에 개방되어 있으며 일반적으로 상승되어 있습니다. 간단하고 저렴하며 검사가 쉽고 유지 관리가 쉽습니다. 그들은 수자원 시스템, 수력 발전소 및 유체가 양성이고 고도가 제공될 수 있는 모든 곳에서 잘 작동합니다. 한계는 현실입니다. 높이가 필요하고, 공간이 필요하고, 오염과 증발에 노출되며, 공기와 반응하거나 압력을 유지해야 하는 유체에는 사용할 수 없습니다.
폐쇄형 서지 탱크는 압축 가스를 충전한 밀봉 용기를 사용합니다. 소형이고 가압이 가능하며 유체를 대기로부터 격리시킵니다. 이는 석유 및 가스, 화학 서비스 및 공간이 좁은 모든 곳에서 기본입니다. 한계도 현실입니다. 비용이 더 많이 들고, 가스 충전량을 유지해야 하며, 가스 쿠션 동작을 올바르게 모델링해야 합니다. 가스량이 잘못되었거나 사전 충전이 잘못된 폐쇄형 탱크는 데이터시트에서는 괜찮아 보이지만 시스템을 보호하지 못합니다.
선택은 일반적으로 개방형과 폐쇄형이 아닙니다. 이는 플랜트의 유체, 과도, 현장 및 유지 관리 능력에 적합한 것입니다.
실제로 탱크 작동 여부를 결정하는 요소
데이터시트에는 용량과 압력 등급이 나와 있습니다. 탱크가 제 역할을 하는지 여부를 결정하는 사항은 알려주지 않습니다.
- 서지 분석. 이것이 가장 중요한 입력입니다. 펌프 트립, 밸브 폐쇄, 체크 밸브 슬램, 슬러그 등 실제 과도 현상에 맞춰 탱크 크기를 조정해야 합니다. 해석이 이루어지지 않거나 잘못된 배관 특성과 파속으로 해석이 이루어지면 탱크의 크기가 잘못됩니다. 나는 너무 큰 탱크와 작은 탱크를 본 적이 있는데 둘 다 문제를 일으킵니다.
- 파동 속도 및 파이프 특성. 서지파 속도는 파이프 재질, 벽 두께, 유체 밀도 및 벌크 계수, 자유 공기의 존재 여부에 따라 달라집니다. 이것이 잘못되면 전체 분석이 잘못됩니다.
- 밸브 동작을 점검하십시오. 세게 닫히는 체크 밸브는 제어된 방식으로 닫히는 체크 밸브보다 훨씬 더 나쁜 과도 현상을 생성합니다. 서지탱크와 체크밸브는 별도로 설계하는 것이 아니라 함께 설계해야 합니다.
- 가스 충전 및 사전 충전. 폐쇄형 탱크의 경우 사전 충전 압력과 가스 부피에 따라 탱크 작동 방식이 결정됩니다. 사전 충전이 잘못되었거나 시간이 지남에 따라 누출되면 탱크가 작동을 멈춥니다. 이는 폐쇄형 서지 탱크에서 볼 수 있는 가장 일반적인 고장 모드이며 유지 관리 루틴을 통해 완전히 예방할 수 있습니다.
- 연결 및 위치. 탱크는 과도 지점에 가깝게 연결되어야 하며, 필요한 흐름이 들어오고 나갈 수 있을 만큼 충분히 큰 연결이 있어야 합니다. 작은 노즐을 통해 연결된 탱크는 시스템을 보호할 만큼 빠르게 반응하지 않습니다.
구매하기 전에 물어봐야 할 사항
부피와 압력 등급만 제공하는 견적을 받아들이지 마십시오. 다음을 요청하세요:
- 고려된 일시적인 경우를 포함한 서지 분석
- 사용되는 파이프 특성, 파동 속도, 유체 특성
- 체크 밸브 및 제어 밸브 동작 가정
- 폐쇄형 탱크의 가스 사전 충전 및 용량
- 연결 크기 및 위치
- 구성 재질 및 유체 호환성
- 폐쇄형 탱크에 대한 가스 충전 점검을 포함한 유지 관리 계획
공급업체가 급증 분석을 보여줄 수 없으면 견적이 완료되지 않습니다. 탱크 용량만으로는 시스템이 보호되는지 여부를 알 수 없습니다.
설치 및 운영
내가 본 대부분의 서지 탱크 문제는 설계 문제가 아니라 설치 또는 유지 관리 문제였습니다.
탱크는 정확한 위치, 연결 크기로 연결되어야 하며, 배관에 하중이 가해지지 않도록 지지되어야 합니다. 개방형 탱크의 경우 배출구와 오버플로 크기는 정상 상태 흐름이 아닌 최대 서지 크기에 맞춰야 합니다.- 폐쇄형 탱크의 경우 시운전 시 가스 충전량을 올바르게 설정하고 정의된 간격으로 점검해야 합니다.
일단 서비스를 시작하면 하드웨어보다 루틴이 더 중요합니다. 폐쇄형 탱크의 경우 가스 충전 검사가 가장 중요한 유지 관리 항목입니다. 누출이 느리면 보호 기능이 조용히 비활성화되기 때문입니다. 개방형 탱크의 경우 오염 검사, 동결 방지 및 레벨 제어가 중요합니다. 두 경우 모두 시스템이 변경될 때마다 서지 보호를 다시 검토해야 합니다. 왜냐하면 새 펌프, 새 밸브 또는 작동 절차 변경으로 인해 과도 현상이 변경되고 원래 크기가 무효화될 수 있기 때문입니다.
결론
서지 탱크는 실제 서지 분석에 맞춰 크기를 조정하고, 올바르게 연결하고, 정의된 일정에 따라 유지 관리할 때 좋은 투자입니다. 크기를 추측하거나, 가스 요금을 확인하지 않거나, 시스템을 변경하고 서지 보호를 재검토하지 않는 경우에는 비용 낭비입니다.
서지 탱크를 지정하는 경우 먼저 서지 분석을 올바르게 수행하십시오. 그런 다음 유형 및 연결 세부 정보를 올바르게 얻으십시오. 그런 다음 가스 충전 및 유지 관리 루틴을 올바르게 수행하십시오. 그렇다면 가격을 걱정하세요. 그 순서대로.