Вопрос о хранении материалов под высоким давлением и под низким давлением
Thread Content
В процессе проектирования часто возникает необходимость снижения давления высокого уровня до уровня низкого давления в резервуарах, либо применяется процесс дистилляции с использованием нескольких колонн, сопровождающийся снижением давления на промежуточных этапах. Мы знаем, что у большинства жидкостей после снижения давления при сужении происходит значительное охлаждение, но неизвестно, учитывают ли вы этот фактор при проектировании. Я также спрашивал некоторых старших коллег, но, похоже, они считают, что это не совсем вопрос, и его не учитывали при проектировании. Хотелось бы узнать, что думают об этой проблеме эксперты с морским опытом?
Я могу предположить, что при проектировании оборудования в первую очередь учитывается, не приведет ли снижение температуры к изменению характеристик потока жидкости в пределах допустимого значения, а затем — не окажет ли это снижение негативного влияния на материалы, из которых изготовлено оборудование. Первый тип обычно редко оказывает значительного влияния; крайне редко он приводит к тому, что температура жидкости снижается до уровня, близкого к точке замерзания, из-за чего происходит снижение давления или других факторов. В лучшем случае наблюдается увеличение вязкости, но в большинстве случаев это просто игнорируется. Влияние последнего на материал также редко опускается до нижнего предела температуры материала оборудования или труб, поэтому его также можно игнорировать. Но в случае с коррозионными средами необходимо учитывать негативное влияние понижения температуры. Например, при наличии H2S и H2O понижение температуры может привести к коррозии под действием напряжений, и тогда этот фактор уже нельзя игнорировать. Когда другие разрабатывали проект, я об этом не знал. В нашем проекте, независимо от причин повышения или понижения температуры, я по крайней мере с точки зрения специалиста по трубопроводам рассматриваю, окажет ли это влияние на материалы оборудования и труб. Поэтому я думаю, что это не совсем игнорируется, просто в большинстве случаев, когда нет явного негативного воздействия, это остается без внимания.
По сравнению с повышением температуры, негативные последствия её понижения должны быть менее значительными, поэтому на них редко обращают внимание.
Приводит ли снижение давления в обычном регулирующем клапане к снижению температуры так же, как и действие дроссельного клапана? Или эффект охлаждения не такой заметный, как эффект сужения?
Температура регулирующих и дроссельных клапанов снижается; если игнорировать потери тепла, её можно оценить, и влияние не такое уж большое, как кажется.
Эффект дроссельного клапана остается довольно значительным: у многих жидкостей падение давления на несколько килограммов может привести к снижению температуры на 10–15 градусов. Я моделировал это с помощью Aspen; на самом деле в процессах глубокого охлаждения делается то же самое. Но неизвестно, будет ли у регулирующего клапана такой эффект снижения температуры, поскольку в обычных проектах не применяются регулирующие клапаны среднего давления; для регулирования расхода воды обычно используются именно регулирующие клапаны. Неясно, нужно ли учитывать это снижение температуры на практике, или же оно будет значительным?
При использовании клапанов регулировки давления для охлаждения необходимо учитывать снижение температуры. Конечно, если средством, подвергаемым регулировке давления, являются такие хладагенты, как жидкий аммиак или фреоны, то снижение температуры, возникающее в результате этого процесса, определенно не может быть проигнорировано; в противном случае могут возникнуть серьезные проблемы. Помимо таких сред, как хладагенты, влияние падения давления на температуру не будет значительным. На самом деле, степень снижения температуры, обусловленная регулирующим клапаном, во многом зависит от самой среды; необходимо рассматривать каждый случай по отдельности. Регуляторы расхода и регулирующие клапаны, с которыми мне доводилось сталкиваться раньше, в основном использовались для обычных технологических сред и часто оставались без внимания:lol