Како изабрати привремено конусно сито: Величина, густина мреже и називни притисак за заштиту при покретању цевовода

Привремено конусно сито је врста привременог цевоводног сита за пуштање у рад, израђеног од нерђајућег челика са конусним елементом од ткане жичане мреже који се стеже између прирубница, уграђује на почетку новог или поправљеног цевовода и уклања након што се систем испере. Обично се испоручује са класама притиска Class 150 или Class 300, опремљено тканом жичаном мрежом од нерђајућег челика у распону од 20 mesh (приближно 840 микрона) до 200 mesh (приближно 74 микрона), и димензионисано тако да брзина флуида кроз ефективну површину сита остане унутар смерница индустрије сита од 0,3 до 0,9 m/s. Будући да привремено конусно сито штити низводне пумпе, вентиле, контролне отворе и мерне инструменте од прскања при заваривању, каменца, песка и другог грађевинског отпада, оно представља једну од најисплативијих полиса осигурања коју власник може уградити током пуштања цевовода у рад — а његов правилан избор своди се на три параметра: величину, mesh и класу притиска.

Шта привремено конусно сито ради током пуштања у рад

Сваки нови цевовод носи грађевински отпад. Прскање при заваривању, шљака од сечења, рђа, абразивни песак, фрагменти PTFE траке и страни материјали остављени унутар прирубница путују са првим протоком. Ако тај отпад стигне до радног кола пумпе, седишта контролног вентила, мерача протока или компресора, оштећење је тренутно и скупо. Привремено конусно сито се поставља узводно од најосетљивије опреме како би се овај отпад задржао пре него што стигне до ње.

Сито се поставља између две стандардне прирубнице — без заваривања, без измена на цевоводу — користећи исте заптивке и вијке који су већ на споју. Конус је усмерен низводно, у смеру протока, тако да се отпад сакупља на унутрашњој површини конуса, док прстенасти простор око њега остаје чист. Када се пуштање у рад и испирање заврше, прирубница се отвара, сито се вади, а трајна заптивка се поново поставља. Укупна цена овог уређаја обично је само део цене прве пумпе или вентила које штити, због чега су привремена конусна сита стандардна пракса у индустрији нафте и гаса и петрохемијској индустрији, као и у енергетици и пречишћавању воде.

Једну ствар треба нагласити: привремено конусно сито није филтер и није намењено да остане у цевоводу. Његова мрежа је намерно груба у поређењу са коначним потребама филтрације у процесу, а дозвољени пад притиска се мери у свега неколико psi. То је жртвени уређај који хвата крупни отпад током кратког, прљавог периода пуштања у рад.

Како функционише геометрија конусног сита

Карактеристичан конусни облик сита је оно што га чини ефикасним у примени испирања. Будући да се конус сужава низводно, сито пружа велику укупну површину док заузима малу аксијалну дужину између прирубница. Конус са унутрашњим углом од 15 до 30 степени одржава површину сита довољно великом тако да сито не пригушује проток испирања, чак и када је део површине конуса већ засићен отпадом.

Два пута оптерећења су важна. Током нормалног испирања, већи део протока пролази кроз предњи део конуса, тако да предња површина обавља већи део посла филтрације. Како се отпад накупља, ефективна отворена површина се смањује, а пад притиска кроз конус расте. Оператери прате диференцијални притисак на ситу; када се приближи пројектованој граници — обично 2 до 5 psi у зависности од система — сито се мора очистити или заменити. Способност конуса да акумулира отпад по целој својој површини, а не на равној плочи, управо је разлог зашто се конусна сита преферирају у односу на равна плочаста сита за пуштање у рад: она задржавају више нечистоћа и мање ограничавају проток.

Избор одговарајуће величине хватача нечистоћа

Одређивање димензија привременог конусног хватача нечистоћа почиње са величином цевовода, али се ту не завршава. Главно правило је да се брзина кроз слободну површину сита одржава у опсегу од 0,3 до 0,9 m/s (приближно 1 до 3 ft/s) за течности. Испод око 0,3 m/s, површина сита постаје неекономски велика; изнад око 0,9 m/s, чак и благо оптерећено сито ствара прекомеран пад притиска, а хватач нечистоћа почиње да делује као пригушница.

Практична последица је да је хватач нечистоћа често за једну величину већи од номиналне величине цеви. На пример, цевоводу DN150 (6-inch) са високим протоком испирања може бити потребан конусни хватач нечистоћа DN200 (8-inch), јер се прстенаста површина између конуса и тела хватача нечистоћа мора додати површини сита пре него што се изврши процена брзине. Укупна слободна површина плетене жичане мреже — што је однос слободне површине мреже помножен са геометријском површином сита — јесте вредност која мора да задовољи ограничење брзине.

Три улазна податка за одређивање димензија су кључна:

• Пројектовани проток. Максимални проток испирања, а не нормални радни проток, јер су протоци при покретању често највећи које ће цевовод икада имати.
• Густина и вискозност флуида. Високовискозним течностима су потребне ниже дозвољене брзине како би пад притиска остао прихватљив.
• Расположиви диференцијални притисак. Притисак у систему који је на располагању током испирања мора знатно да премашује пад притиска на чистом и запрљаном хватачу нечистоћа.

Конзервативна процедура за одређивање димензија је израчунавање потребне слободне површине сита на основу протока и опсега брзине од 0,3 до 0,9 m/s, затим дељење са односом слободне површине мреже како би се добила геометријска површина конуса, и на крају провера да ли изабрана номинална величина обезбеђује ту површину. Инжењерски тим компаније KAIFIL рутински врши овај прорачун за купце и доставља радне димензије уз сваку понуду, што уклања већину нагађања при избору хватача нечистоћа за покретање система.

Избор жичане мреже и микронске оцене

Избор мреже за привремено конусно сито представља баланс између хватања нечистоћа које су важне и одржавања пада притиска довољно ниским да би испирање функционисало. Почетна тачка је заштита најосетљивије низводне компоненте — обично пумпе, регулационог вентила или инструмента. Мрежа сита мора бити финија од зазора те компоненте, али грубља од финалне процесне филтрације, јер је сито привремено.

Број окаца (mesh count) и микронска оцена су директно повезани. Код плетене жичане мреже, број окаца (mesh) представља број отвора по дужном инчу, а микронска оцена описује номиналну величину отвора. Уобичајени избори за привремена конусна сита укључују:

• 20 mesh — отвори од приближно 840 микрона, користи се за веома грубу заштиту узводно од велике ротационе опреме где пад притиска мора остати минималан.
• 40 mesh — отвори од приближно 400 микрона, уобичајени подразумевани избор за општу заштиту пумпе током покретања.
• 60 mesh — отвори од приближно 250 микрона, користи се када су низводни зазори мањи или када је нечистоћа ситна уместо да се ради о честицама од заваривања.
• 100 mesh — отвори од приближно 150 микрона, специфицира се када је потребно заштитити инструменте или мале регулационе отворе.
• 200 mesh — отвори од приближно 74 микрона, најфинија граница практичног опсега за привремено конусно сито, јер би финија мрежа неприхватљиво повећала пад притиска и зачепила се за неколико минута током испирања прљавог система.

Табела испод сумира типичне смернице за избор при покретању. Имајте на уму да су ово само почетне тачке — коначни избор увек треба проверити у односу на зазоре низводних компоненти и расположиви пад притиска.

Конструкција ткања је такође важна. Жичана мрежа са обичним ткањем, код које свака жица наизменично пролази изнад и испод попречних жица, нуди највећу отворену површину за дати mesh count и представља стандардни избор за конусна сита. Тамо где је потребна додатна чврстоћа ради отпорности на деформације под високим диференцијалним притиском, Жичана мрежа са холандским ткањем — а конструкција са финијим жицама основе које су збијене једна уз другу — обезбеђује гушће сито, иако са мањом отвореном површином и већим падом притиска у чистом стању. За детаљније објашњење односа између mesh count и micron rating вредности, наш водич о томе како одабрати величину филтерске мреже и микронску оцену пролази кроз аритметику. Ако сте нови у овој терминологији, наш речник терминологије жичане мреже дефинише mesh count, величину отвора, пречник жице и слободну површину једноставним језиком.

Избор номиналног притиска

Номинални притисак привременог конусног филтера дефинише максимални радни притисак који он може безбедно да издржи, и мора одговарати класи прирубнице споја на којем је филтер уграђен или је премашити. Две најчешће класе су:

• Class 150 — предвиђена за приближно 19 bar (285 psi) на 38°C, према ASME B16.5 за одговарајуће прирубнице. Ово покрива већину линија за воду, помоћне флуиде и процесне линије ниског притиска.
• Class 300 — предвиђена за приближно 49 bar (720 psi) на 38°C, специфицирана за процесне линије вишег притиска, рад са угљоводоницима и системе за покретање паром.

Номинални притисак је одређен прирубничким прстеном и главчином филтера, а не самом мрежом. Сама мрежица је танак ткани елемент који сам по себи никада не би издржао пун притисак у линији; чврстоћа филтера потиче од прстена од нерђајућег челика који належе у спој прирубнице и потпорне структуре конуса. Два детаља у дизајну штите мрежицу током испирања: конус је обликован и подупрт тако да се не урушава под диференцијалним притиском, а слободна површина је довољно велика да диференцијални притисак кроз мрежицу — стварно оптерећење на мрежи — остаје мали чак и када је притисак у линији висок.

Такође се мора узети у обзир смањење номиналног притиска услед температуре. Класе притиска су наведене за стандардну референтну температуру од 38°C, а дозвољени радни притисак опада са порастом температуре. На 260°C, на пример, склоп од нерђајућег челика Class 300 задржава знатно мање од своје номиналне вредности на собној температури. Због тога је за почетни филтер који се користи при издувавању паром или топлом пуштању у рад потребна провера номиналног притиска на стварној температури испирања, а не само на пројектованом притиску.

Избор материјала прати исту логику као и код трајних цевовода. Аустенитни нерђајући челици — најчешће 304L and 316L — пружају отпорност на корозију и заварљивост потребне за већину хемијских, петрохемијских и водених примена. Тамо где је флуид корозиван за стандардни нерђајући челик, или где постоји забринутост од хлоридне напонске корозије, мрежа и прстен се могу испоручити у вишим легурама. KAIFIL производи конусне филтере од истих класа жичане мреже и лимова који се користе у нашим другим производима за филтрирање, тако да су следљивост материјала и сертификати усклађени са остатком израђеног пакета. За склопове који се морају интегрисати у већи трајни систем мрежица уместо да се уклоне након покретања, наши заварени склопови филтера од жичане мреже показују исте стандарде израде који се примењују на линијски рад.

Конусни наспрам корпастих хватача нечистоћа

Након што се линија пусти у рад, привремени конусни хватач нечистоћа се обично уклања, а може се уградити трајни корпасти хватач нечистоћа. Вреди разумети разлику јер се ова два типа често мешају и повремено погрешно специфицирају.

Ова два дизајна су комплементарна, а не конкурентна. Конусни хватач нечистоћа је бољи избор за кратак, прљав период пуштања у рад са много отпада јер је јефтин, лако се уклања и не захтева посебно кућиште. Корпасти хватач нечистоћа је бољи избор за сталну заштиту јер се може чистити без отварања линије и направљен је за вишегодишњу употребу. Ако детаљније поредите конфигурације хватача нечистоћа, наш чланак о корпама од жичане мреже за хватаче нечистоћа у преради хране и пића пружа реалан приказ како се специфицирају трајни корпасти дизајни — док логика избора за привремене конусне хватаче нечистоћа у овом водичу прати исту дисциплину димензионисања.

Најбоље праксе за уградњу, праћење и уклањање

Привремено конусно сито штити цевовод само ако је правилно инсталирано и ако се заиста прати током испирања. Неколико практичних поступака на терену разликује несметано пуштање у рад од непријатног и скупог квара:

• Инсталирајте конус тако да је усмерен низводно. Врх конуса је окренут према току. Његово обрнуто инсталирање уништава његов капацитет и ствара брану од отпада уместо сита.
• Користите одговарајуће заптивке и момент затезања завртњева. Прстен сита замењује заптивку на споју, тако да површине прирубница морају бити поравнате, а завртњи затегнути према истој спецификацији као и за трајни спој.
• Уградите индикатор диференцијалног притиска. Једноставан распоред са Т-рачвом и манометром на ситу говори оператеру када се конус пуни. Уклањање сита када дође до скока диференцијалног притиска штити мрежу од урушавања и сигнализира да је испирање обавило свој посао.
• Очистите или замените, никада немојте поново користити на слепо. Ако се испирање врши у фазама, сито се може уклонити, очистити и поново инсталирати — али само ако се његова мрежа најпре прегледа на рупе и деформације.
• Забележите уклањање. Запишите које сито је где постављено и када је извађено, како би записи о пуштању у рад показали да је сваки цевовод био заштићен и да је сваки привремени уређај враћен.

Када се испирање заврши и потврди да је цевовод чист, привремено конусно сито се уклања и враћа се трајни спој. Овај корак уклањања је оно што чини овај уређај "привременим" — а то је и разлог зашто се овај уређај никада не би смео заменити трајним филтерским елементом који би тим за пуштање у рад могао заборавити да извади.

Често постављана питања

Која је разлика између привременог конусног сита и трајног корпастог сита? Привремено конусно сито је економичан уређај који се монтира на прирубницу, са конусним елементом од плетене жичане мреже, који се уграђује само током покретања и испирања цевовода, а затим се уклања. Корпасто сито је трајно линијско кућиште са цилиндричном корпом која се може чистити и која остаје у функцији ради сталне заштите процеса. Конусно сито је оптимизовано за хватање великих количина грађевинског отпада у кратком периоду уз минималан пад притиска; корпасто сито је оптимизовано за дуготрајан рад са могућношћу чишћења.

Коју величину мреже треба да користим за конусно сито за покретање? Изаберите мрежу која је финија од зазора најосетљивије низводне компоненте, али грубља од финалне процесне филтрације. У пракси, 20 mesh (~840 микрона) одговара грубој заштити велике ротационе опреме, 40 mesh (~400 микрона) је уобичајени стандард за општу заштиту пумпи, а 60 до 100 mesh (~250 до ~150 микрона) се специфицира када се морају заштитити контролни вентили или инструменти. Будући да финија мрежа повећава пад притиска и брже се зачепљује током испирања са пуно нечистоћа, најгрубља мрежа која штити опрему је обично прави избор.

Како да димензионишем конусно сито за свој цевовод? Димензионишите га на основу максималног протока испирања, а не само на основу номиналне величине цеви. Одржавајте брзину кроз слободну површину сита између 0,3 и 0,9 m/s за течности, што често значи избор сита за једну номиналну величину већег од цевовода. Поделите потребну слободну површину са односом слободне површине мреже да бисте добили површину конуса, а затим потврдите да расположиви притисак у систему премашује пад притиска чистог и запрљаног сита.

Која класа притиска ми је потребна — Class 150 или Class 300? Ускладите класу притиска сита са класом прирубнице споја на којем се уграђује. Class 150 одговара већини водоводних, помоћних и нископритисних процесних линија (приближно 19 bar на 38°C), док Class 300 покрива покретање система под вишим притиском за угљоводонике, хемикалије и пару (приближно 49 bar на 38°C). Увек проверите класу притиска на стварној температури испирања, јер дозвољени притисак опада са порастом температуре.

Када треба уклонити привремено конусно сито? Чим се испирање заврши и потврди да је цевовод чист — обично када диференцијални притисак на ситу престане да расте, а количина нечистоћа у прикупљеном узорку опадне на прихватљив ниво. Уређај је дизајниран за уклањање, а његово остављање на месту носи ризик да постане трајно ограничење протока и заборављена замка за нечистоће.

Добијте прилагођену понуду од компаније KAIFIL

Избор праве величине, мреже и класе притиска за привремено конусно сито своди се на три броја и једну искрену процену ваше низводне опреме — али правилно дефинисање детаља израде је подједнако важно. KAIFIL је кинески произвођач филтера од нерђајуће жичане мреже са деценијама искуства у области ткане мреже и израђених сита, и производимо привремена конусна сита у конфигурацијама Class 150 и Class 300 са мрежама са обичним и холандским ткањем, заједно са сертификатима о материјалу и цртежима радних димензија. Ми рутински димензионишемо сита за покретање постројења у индустрији нафте и гаса и петрохемијској индустрији, а наша способност израде прилагођених делова од жичане мреже значи да можемо израђивати према вашој тачној величини цеви, мрежи и спецификацији легуре, уместо да приморавамо каталошки део да се прилагоди. Контактирајте KAIFIL са вашом величином цевовода, протоком испирања, листом низводне опреме и класом притиска, а наши инжењери ће одговорити са димензионисаним, ценовно дефинисаним и документованим предлогом конусног сита за ваше следеће покретање цевовода.