محافظت از پمپ

محافظت از خط خروجی

متداول ترین و مهم ترین خطری که پمپ های جابجایی مثبت با آن روبرو هستند ، فشار بیش از حد در خط خروجی در حالتی است که خط خروجی بسته شود . پمپ های کوچک همانند پمپ های دنده ای که برای روغن کاری دستگاه های فرآیندی استفاده می شوند ، معمولا یک شیر اطمینان فشار ( psv ) روی خود دستگاه دارند که با برگشت جریان خروجی به ورودی ، فشار را کاهش می دهد .

اما در اکثر موارد یک شیر اطمینان خارجی روی خط خروجی پمپ در نظر گرفته می شود . این شیر تا جایی که امکان دارد باید نزدیک به خروجی پمپ باشد . با برگشت مقداری از جریان خروجی به ورودی توسط این شیر اطمینان ، فشار خروجی کاهش می یابد ، حال اگر به هر دلیلی خط خروجی پمپ بسته شود و شیر تخلیه نیز قادر به تخلیه فشار نباشد ، فشار به سرعت بالا رفته و ممکن است منجر به ترکیدگی خط لوله گردد .علاوه بر آن آسیب جدی به پیستون ، شفت و سایر تجهیزات وارد می گردد .

اغلب توصیه می گردد برای اطمینان از عدم افزایش فشار خروجی ، یک سوییچ با انتقال دهنده جهت خاموش کردن اضطراری برای فشار خروجی بالا نیز در نظر گرفته شود .
ممکن است شرایط فرآیندی طوری باشد که یک مهندس طراح فرآیند ترجیح دهد در هیچ شرایطی پمپ از فعالیت نیفتد و یا بخواهد از باز شدن شیر تخلیه اضطراری جلوگیری نماید .در این صورت برای جلوگیری از ازدیاد بیش از حد فشار در خروجی استفاده می گردد . این سیستم شامل یک انتقال دهنده فشار ، یک کنترل کننده و یک شیر خط جریان برگشتی است .

اگر نیاز به استفاده از یک حلقه کنترل دبی جریان در خط خروجی باشد ، استفاده از یک کنترل کننده ترجیحی فشار در خروجی مناسب است .
یک هشدار دهنده فشار در بالای نیز در نظر گرفته می شود تا در صورتی که فشار خیلی بیشتر از مقدار مقرر کنترل کننده باشد هشدار بدهد . شرایط فشار بیش از حد در خروجی پمپ می تواند به صورت آنی ایجاد شود ، بنابراین لازم است سیستم کنترل به سرعت به این شرایط واکنش دهد .
اگر DCS به صورتی باشد که نتواند به سرعت واکنش لازم را نشان دهد ( حتی کنترل کننده DCS با سرعت اسکن کمتر از 0.5 ثانیه بسیار کند است ) ، باید به استفاده از شیر تخلیه اضطراری در خروجی پمپ اکتفا کرد .

محافظت از خط ورودی

خط ورودی نیز ممکن است نیاز به محافظت داشته باشد . اگر خط لوله ورودی پمپ برای فشار طراحی خط خروجی ، طراحی گردیده باشد نیازی به استفاده از یک شیر اطمینان در ورودی نیست . در حالتی که پمپ خاموش بوده و دو طرف آن ایزوله شده باشد ، اگر به هر علتی یک نشت جریان از خروجی پمپ ( مایع تحت فشار در مخزن نوسان گیر ) به ورودی صورت گیرد و خط ورودی تحمل فشار خروجی را نداشته باشد ، این افزایش فشار باعث ترکیدگی لوله می شود .

پمپ های جابه جایی مثبت نیازمند در نظر گرفتن یک سوییچ یا انتقال دهنده حداقل فشار ورودی برای خاموش کردن اضطراری پمپ برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون هستند.این سوییچ فشار پایین همچنین باید مجهز به هشدار دهنده فشار پایین نیز باشد .

مشکل کاویتاسیون به صورت قابل ملاحضه ای در پمپ هایی که در یک لحظه مکش و تخلیه را با هم انجام می دهند ( دارای چند محفظه سیلندری هستند ) کاهش می یابد .

1- محافظت فیزیکی

بعضی از مشکلات جزیی مکانیکی ممکن است باعث ارتعاش پمپ و آسیب دیدگی آن شود . بنابراین یک سوییچ هشدار دهنده ارتعاش معمولا روی پمپ های بزرگ نصب می گردد. لازم نیست این سوئیچ حساسیت خیلی بالایی داشته باشد و می توان از یکی از ساده ترین انواع آن استفاده نمود .

بعضی از پمپ های جابه جایی مثبت بزرگ ممکن است دارای تجهیزات خاص روغن کاری برای سیلندرهای باشند . این روغن ها توس پمپ های تزریقی کوچک و رفت و برگشتی که از یک مخزن کوچک تغذیه می شوند ، تامین می گردند .

این مخزن نیازمند یک هشداردهنده پایین سطح مایع است ، اما نیازی به خاموش کردن اضطراری سوییچ پمپ ندارد ، زیرا سطح پایین روغن خیلی سریع روی عملکرد پمپ تاثیر نمی گذارد و فرصت کافی برای رفع مشکل مخزن تغذیه وجود دارد .
پمپ های دور متغیر به ویژه آنها که توسط موتور دیزلی کار می کنند به استفاده از سیستم خاموش کردن اضطراری در سرعت گردش بیش از حد نیاز دارند .
ایمنی
اکثر مسایل ایمنی در پمپ های جابه جایی مثبت مرتبط با فشار بیش از حد معمول در خروجی یا نشت مواد سمی و خطرناک است . برای سیالات سمی استفاده از پمپ های دیافراگمی به خاطر ایمنی بالای آن ها توصیه می گردد .
وقتی سیالی که پمپ می شود آتش زا باشد باید برای آن تمهیداتی اندیشه گردد . وقتی که پمپ سیال آتش زا را جابه جا می کند ، استفاده از یک شیر جهت بستن اضطراری برای جلوگیری از نشتی مواد بعد از خاموش شدن پمپ الزامی است .

البته سیگنال ارتباطی این پمپ اندکی با آنچه در مورد پمپ های گریز از مرکز بیان شد متفاوت است . توصه نمی شود که شیر ورودی هم زمان با خاموش شدن پمپ بسته شود زیرا این امر موجب خلا و پدیده کاویتاسیون در پمپ و در نتیجه موجب آسیب دیدن جدی دستگاه می شود .

بهترین شیوه این است که شیر ورودی با تاخیر مناسب نسبت به خاموش شدن پمپ بسته شود ( استفاده از یک مدار تاخیر زمانی ) . همچنین ممکن است یک شیر برای بستن اضطراری در خروجی نیز با همان سیستم بسته شدن خودکار اما با تاخیر چند ثانیه ای نسبت به خاموش شدن پمپ نصب گردد .

تجهیزات جانبی

خط ورودی

تجهیزات جانبی نصب شده در پمپ های جابه جایی مثبت تقریبا مشابه با پمپ های گریز از مرکز است که در ادامه به آن اشاره می گردد.
در ورودی پمپ های جابه جایی مثبت ، نشانگر فشار مصب می گردد.

در ورودی معمولا هشداردهنده فشار پایین قرار داده می شود .

در ورودی یک سوییچ فشار خیلی پایین نصب شده که دستور خاموش کردن اضطراری را به پمپ می دهد . این سیستم هشدار در موقعی استفاده می شود که احتمال آن اضطراری را به پمپ می دهد .

این سیستم هشدار در موقعی استفاده می شود که احتمال آن اضطراری را به پمپ می دهد . این سیستم هشدار در موقعی استفاده می شود که احتمال آن برود که ارتفاع خالص مثبت مکش ورودی به دلایل کافی نبوده و امکان کاویتاسیون وجود داشته باشد .

پمپ های رفت و برگشتی به خاطر ماهیت کارکرد آن ها باعث نوشان جریان در ورودی و خروجی می شوند . بنابراین از مخازن نوسان گیر کوچک در ورودی و خروجی استفاده می کنند . اندازه و مشخصات این مخزن نوسان گیر با توجه به نیازهای فرآیند و دبی جابه جا شده، توسط سازنده پمپ مشخص می گردد .

همانند پمپ های گریز از مرکز در ورودی و خروجی این پمپ ها از شیرهای ایزوله استفاده می شود . در خط ورودی به منظور جلوگیری از ورود آلودگی ها ، یک فیلتر نصب می گردد .

خط خروجی

در خط خروجی معمولا فشار سنج (نشانگر فشار) نصب می گردد .
در خط خروجی این پمپ ها استفاده از هشداردهنده فشار بالا و پایین معمول است . فشار پایین جریان در خروجی می تواند ناشی از نشتی زیاد از پمپ باشد .

در خروجی یک سیستم هشدار فشار خیلی بالا نصب می گردد تا در صورتی که شیر اطمینان عمل نکن دستور خاموش کردن اضطراری پمپ را بدهد .

بنا به ملاحضات فرآیندی ممکن است مهندس طراحی فرآیند ترجیح دهد که پمپ به هیچ وجه نباید از فرآیند پیوسته خارج گردد ، بنابراین از نصب سیستم ایمنی مزبور صرف نظر می نماید و تنها به برگشت جریان از خروجی به ورودی از طریق شیر اطمینان اکتفا می نماید .

در خروجی جه جلوگیری از فشار بیش از حد و ترکیدگی لوله های خروجی استفاده از خط جریان برگشتی به ورودی توسط یک شیر اطمینان ضروری است .
برای حالت هایی که دبی جریان ورودی نوسان دارد و به ثابت نگه داشتن فشار خروجی نیاز است ، از یک سیستم کنترل کننده جریان با جریان برگشتی از خروجی پمپ به ورودی پمپ کار می کند ، استفاده می شود .

در خروجی جهت گرفتن نوسان جریان ، یک محفظه نوسان گیر نصب می گردد .
استفاده از یک شیر یک طرفه در خروجی الزامی است .
در مورد پمپ های جابه جایی مثبت با توجه به خصوصیات سیال جابه جا شده و تجهیزات خاص پمپ لازم است که با سازنده پمپ در مورد تجهیزات ایمنی و سایر متعلقات آن مشورت لازم صورت می گردد .
پایپ کالا ، حس بازاری متفاوت .