Saya telah berjalan melalui stasiun pompa di mana atangki lonjakandiam-diam telah melakukan tugasnya selama dua puluh tahun, dan saya telah melihat sistem di mana ukuran pelindung lonjakan arus salah dan pompa putus pada saluran listrik. Surge tank terlihat sederhana pada P&ID. Dalam praktiknya, komponen ini adalah salah satu komponen yang paling mudah mengalami kesalahan, karena kegagalan hanya muncul sementara, dan kemudian kerusakan sudah terjadi. Jadi daripada menyebutkan daftar manfaat lainnya, izinkan saya menjelaskan apa yang sebenarnya menentukan apakah tangki dapat melakukan tugasnya.
Apa yang Sebenarnya Dilakukan Surge Tank
Tangki lonjakan adalah penyangga terhadap tekanan sementara. Ketika pompa trip atau katup menutup, energi kinetik fluida yang bergerak harus pergi ke suatu tempat. Ini menjadi gelombang tekanan yang berjalan kembali melalui pipa. Tanpa tempat untuk menyalurkan energi tersebut, gelombang akan memantul, menguat, dan dapat memecahkan pipa, mengangkat katup, atau merusak pompa.
Tangki lonjakan memberi energi itu tempat untuk disalurkan. Tangki terbuka membiarkan cairan naik dan turun dalam kolom. Tangki tertutup menggunakan bantalan gas terkompresi untuk menyerap dan melepaskan tekanan. Bagaimanapun, tangki bukanlah wadah penyimpanan dalam arti normal. Ini adalah perangkat dinamis, dan ukurannya harus disesuaikan untuk aliran transien, bukan untuk aliran-kondisi tunak.
Itu adalah hal pertama yang salah dilakukan kebanyakan orang. Tangki diukur berdasarkan analisis lonjakan arus, bukan berdasarkan ukuran pipa atau kurva pompa.
Terbuka vs Tertutup, Dinyatakan Secara Jelas
Tangki lonjakan terbuka terbuka terhadap atmosfer dan biasanya ditinggikan. Mereka sederhana, murah, mudah diperiksa, dan mudah dirawat. Mereka bekerja dengan baik dalam sistem air, pembangkit listrik tenaga air, dan di mana pun cairannya baik dan ketinggiannya dapat disediakan. Batasannya nyata: memerlukan ketinggian, membutuhkan ruang, terkena kontaminasi dan penguapan, dan tidak dapat digunakan dengan cairan yang bereaksi dengan udara atau harus dijaga di bawah tekanan.
Tangki lonjakan tertutup menggunakan bejana tertutup dengan muatan gas terkompresi. Bentuknya kompak, dapat diberi tekanan, dan menjaga cairan tetap terisolasi dari atmosfer. Mereka adalah standar dalam bidang minyak dan gas, layanan kimia, dan di mana pun ruang terbatas. Batasannya juga nyata: biayanya lebih mahal, muatan gas harus dipertahankan, dan perilaku bantalan gas harus dimodelkan dengan benar. Tangki tertutup dengan volume bahan bakar yang salah atau pengisian awal yang salah tidak akan melindungi sistem, meskipun terlihat baik-baik saja di lembar data.
Pilihannya tidak terbuka versus tertutup secara umum. Yang mana yang sesuai dengan fluida, transien, lokasi, dan kemampuan pemeliharaan pembangkit.
Apa yang Sebenarnya Menentukan Apakah Tangki Berfungsi
Lembar data akan memberi tahu Anda volume dan peringkat tekanan. Ini tidak akan memberi tahu Anda hal-hal yang menentukan apakah tangki melakukan tugasnya.
- Analisis lonjakan. Ini adalah satu-satunya masukan yang paling penting. Ukuran tangki harus disesuaikan dengan transien sebenarnya, baik itu pompa trip, penutupan katup, banting katup periksa, atau slug. Jika analisis tidak dilakukan, atau jika dilakukan dengan sifat pipa dan kecepatan gelombang yang salah, ukuran tangki akan salah. Saya telah melihat tank yang berukuran terlalu besar dan tank yang berukuran terlalu kecil, dan keduanya menimbulkan masalah.
- Kecepatan gelombang dan sifat pipa. Kecepatan gelombang lonjakan tergantung pada material pipa, ketebalan dinding, densitas fluida dan modulus curah, serta keberadaan udara bebas. Jika ini salah, maka keseluruhan analisisnya salah.
- Periksa perilaku katup. Katup periksa yang menutup dengan banting menghasilkan transien yang jauh lebih buruk daripada katup yang menutup secara terkendali. Tangki lonjakan dan katup periksa harus dirancang bersama-sama, tidak terpisah.
- Pengisian bahan bakar dan pengisian awal. Untuk tangki tertutup, tekanan pengisian awal dan volume gas menentukan perilaku tangki. Jika pengisian awal salah, atau bocor seiring berjalannya waktu, tangki akan berhenti bekerja. Ini adalah mode kegagalan paling umum yang saya lihat pada tangki lonjakan tertutup, dan sepenuhnya dapat dicegah dengan pemeliharaan rutin.
- Koneksi dan lokasi. Tangki harus dihubungkan dekat dengan titik transien, dengan sambungan yang cukup besar untuk memungkinkan aliran masuk dan keluar yang diperlukan. Tangki yang dihubungkan melalui nosel kecil tidak akan merespons cukup cepat untuk melindungi sistem.
Apa yang Harus Ditanyakan Sebelum Anda Membeli
Jangan menerima kutipan yang memberi Anda nilai volume dan tekanan dan tidak ada yang lain. Mintalah:
- Analisis lonjakan, termasuk kasus-kasus sementara yang dipertimbangkan
- Sifat pipa, kecepatan gelombang, dan sifat fluida yang digunakan
- Perilaku katup periksa dan katup kontrol diasumsikan
- Pengisian awal dan volume gas, untuk tangki tertutup
- Ukuran dan lokasi koneksi
- Bahan konstruksi dan kompatibilitas cairan
- Rencana pemeliharaan, termasuk pemeriksaan muatan gas untuk tangki tertutup
Jika pemasok tidak dapat menunjukkan kepada Anda analisis lonjakan, penawaran harga belum selesai. Volume tangki saja tidak memberi tahu Anda apakah sistem dilindungi atau tidak.
Instalasi dan Pengoperasian
Sebagian besar masalah tangki lonjakan yang saya lihat adalah masalah instalasi atau pemeliharaan, bukan masalah desain.
Tangki harus disambung pada titik yang tepat, dengan ukuran sambungan yang tepat, dan ditopang agar tidak memuat pipa. Untuk tangki terbuka, ventilasi dan luapan harus disesuaikan dengan lonjakan maksimum, bukan aliran-kondisi tunak. Untuk tangki tertutup, muatan gas harus diatur dengan benar pada saat commissioning dan diperiksa pada interval yang ditentukan.
Saat digunakan, rutinitas lebih penting daripada perangkat keras. Untuk tangki tertutup, pemeriksaan muatan gas adalah satu-satunya item perawatan yang paling penting, karena kebocoran yang lambat akan menonaktifkan perlindungan secara diam-diam. Untuk tangki terbuka, pemeriksaan kontaminasi, perlindungan terhadap pembekuan, dan pengendalian ketinggian merupakan hal yang penting. Dalam kedua kasus tersebut, perlindungan lonjakan harus ditinjau kembali setiap kali sistem berubah, karena pompa baru, katup baru, atau perubahan prosedur pengoperasian dapat mengubah transien dan membatalkan ukuran aslinya.
Intinya
Surge tank adalah investasi yang baik jika ukurannya sesuai dengan analisis lonjakan yang sebenarnya, terhubung dengan benar, dan dipelihara pada jadwal yang ditentukan. Hal ini hanya membuang-buang uang jika ukurannya dapat ditebak, jika muatan bahan bakar tidak pernah diperiksa, atau jika sistem diubah dan perlindungan lonjakan arus tidak ditinjau kembali.
Jika Anda menentukan tangki lonjakan, lakukan analisis lonjakan terlebih dahulu. Kemudian perbaiki jenis dan detail koneksinya. Kemudian lakukan pengisian bahan bakar dan perawatan rutin dengan benar. Kemudian khawatir tentang harga. Dalam urutan itu.