هیدروکربن‌ها، به‌طور ساده در دانش شیمی، دسته‌ای از مواد آلی هستند که در ساختار مولکولی آنها، فقط اتم‌های عنصرهای کربن و هیدروژن شرکت دارند. شرایط فیزیکی این مواد به حدی گسترده است که در مراحل استحصال به صورت گاز بوده و برای انتقال آنها باید شرایط را بگونه ای مهیا کرد که بصورت مایع دربیایند. انتقال میعانات هیدروکربنی که در شرایط دمایی و فشاری خاصی قرار دارند، نیاز به تجهیزات پمپاژ خاص با ویژگی های متناسب با شرایط آن دارد. برای آشنایی با روند انتخاب پمپ مناسب برای انتقال هیدروکربن ها ابتدا باید چند مطلب را بیاموزیم.
NPSH چیست ؟
اگر سطح مخزن ورودی بالای خط مرکزی پمپ و سطح مایع آن تحت فشار اتمسفر قرار بگیرد ،NPSH آن اینگونه تعریف می شود: حاصل تفریق مجموع فشار هواسنج و ارتفاع استاتیکی (ساکن) ورودی از ارتفاع استاتیکی تلفات در لوله ورودی و فشار بخار مایع که تماما بر حسب فوت مایع جا به جا شده بیان می گردد.
اصطلاح یا کلمه NPSH (Net Positive Suction Head) در واقع یک فشار مورد نیاز یا در دسترس است که جهت برقراری یک نیرو که توانایی ارسال مقدار معینی از مایع از بین لوله های ورودی به درون چشم پروانه، سیلندر یا بدنه پمپ را دارد.
تاثیر NPSH بر روی ظرفیت مکش
NPSH مورد نیاز برای پمپ های گریز از مرکز معمولا برای کار با آب سرد و تمیز مشخص می شود.
بعلاوه، نتایج تست ها و تجارب جمع آوری شده نشان می دهد که پمپ ها توانایی پمپاژ هیدروکربن هایی با NPSH کمتر در مقایسه با آب سرد را دارند.
کاهش NPSH مورد نیاز، تابعی از فشار بخار و چگالی هیدروکربنی است که در سیستم جریان دارد. شکل زیر کاهش ارتفاع برای آبِ گاز زدایی شده سرد و یک هیدروکربن مشخص را بصورت شماتیک نشان می دهد. در حالت کار با آب سرد، حجم بیشتری از بخار در ورودی پروانه در یک NPSH خاص، تشکیل می شود. این فرآیند باعث انسداد و در نتیجه کاهش ارتفاع پمپ می گردد. هر چقدر NPSH کاهش یابد، حجم بیشتری از بخار باعث کاهش ناخواسته ارتفاع می گردد. در هیدروکربن ها، مقدار بخار کمتری در NPSH پایین وجود دارد، در نتیجه کاهش هد با تاخیر و تدریجی اتفاق می افتد.
شکل زیر حداکثر کاهش قابل قبول NPSH برای آبِ گرم گاز زدایی شده و همچنین هیدروکربن های عاری از گاز مشخص شده را به تصویر می کشد. افت NPSH های نشان داده شده بر مبنای آزمایشات صورت گرفته و داده های تجربی استخراج شده اند.
اعتبار نمودار منوط به محدودیت های زیر است:
· کاهش NPSH نباید بیشتر از 50 درصد NPSH مورد نیاز برای آب سرد، یا حداکثر 3 متر باشد.
· این نمودار تنها برای مایعات با چگالی پایین و هیدروکربن های عاری از هوا و گاز کاربرد دارد.
· این نمودار برای شرایط عملیاتی گذرا کاربرد ندارد.
· این نمودار به هنگام پمپاژ محصولات نفتی (مخلوطی از هیدروکربن های مختلف) کاربرد دارد، به شرطی که فشار بخار مخلوط برای بخش های سبک مخلوط مشخص شده باشد.
عوامل مهم در انتخاب جنس مواد پمپ ها
قابلیت اطمینان و عمر کارکرد ماشین های هیدرولیک وابستگی قابل ملاحظه ای به انتخاب مواد سازنده آنها دارد. علاوه بر مسائل مربوط به قیمت، مقاومت مکانیکی و قابلیت ماشینکاری، مقاومت در برابر خوردگی نیز باید در مرحله انتخاب مواد مد نظر قرار گیرد. اهمیت توجه به مسئله خوردگی بستگی به رفتار سیال موجود در سیستم دارد. خاصیت مقاومت در برابر خوردگی مواد تاثیر بسزایی در انتخاب آنها برای استفاده در پمپ ها دارد.
مقاومت در برابر خوردگی، مقوله ای متفاوت از رفتارهای ساده مواد مانند نقطه تسلیم یا رسانایی الکتریکی به شمار می رود. در واقع "مقاومت در برابر خوردگی" جزو خواص مواد طبقه بندی نمی شود، زیرا رفتار مقاومتی نه تنها به خواص محیط اطراف بستگی دارد، بلکه تا حد زیادی به سایر فاکتورها نیز وابسته است.
بنابراین، مواد می تواند نقش تعیین کننده ای در عملکرد یک پمپ داشته باشد. چرا که نه تنها خواص مواد انتخاب شده برای ساخت یک پمپ باید از مرغوبیت بالایی برخوردار باشد، بلکه باید متناسب با شرایط کاری پمپ نیز انتخاب شده باشد تا از مشکلات احتمالی در کارکرد پمپ جلوگیری کند.
گروه صنایع پمپ سازی ایران (پمپیران) فعالیت های خود را در زمینه طراحی، ساخت و تولید انواع پمپ های مورد نیاز برای صنایع آب، نفت، گاز و پتروشیمی مطابق با استانداردهای جهانی، توسعه داده است و پمپ های مورد نیاز را با مواد مختلفی همچون چدن، برنز و فولادهای کربنی و آلیاژی به بازارهای داخلی و خارجی عرضه می نماید.
پمپیران (آب، نفت، انرژی) با تکیه بر دانش فنی مهندسان خود و با استفاده از ماشین آلات بروز و نیروهای متخصص، قادر به طراحی و ساخت انواع پمپ های مورد نیاز صنایع پتروپالایشی، معادن آهن و ..، کارخانجات فولاد و ذوب آهن، نیروگاه های حرارتی و ... می باشد. تمامی مراحل طراحی محصول، مهندسی معکوس، بکارگیری تکنولوژی و تامین و ساخت قطعات پمپ ها تحت نظر مهندسان کارآزموده و مطابق با استانداردهای روز دنیا همچون ISO 9908 و API 610 انجام گرفته و پشتیبانی از محصولات ساخته این شرکت نیز جزو وظایف آن به شمار می رود.
شرکت های زیر مجموعه گروه مانند شرکت راهبران آب شرب ایران و شرکت آذر فولاد گداز در زمینه ریخته گری انواع قطعات چدنی، فلزات رنگین، قطعات فولادی، آلیاژی و ... فعالیت داشته و شبکه گسترده تامین مواد اولیه پمپیران، قادر به تهیه انواع مواد مورد نیاز در ساخت پمپ های دارای ویژگی خاص از جمله انواع استیل های ضد زنگ سوپردوپلکس، انواع پلیمرها، انواع مواد دوز جزئی (کامپوزیت) و ... را دارا می باشد.
متخصصین واحد فروش و مهندسی فروش شرکت پمپیران با بررسی شرایط کاری پمپ، راهنمایی های لازم را در انتخاب نوع پمپ و همچنین مواد متناسب با شرایط کاری آن را به مشتریان محترم ارائه می دهند. تمامی سیستم های جانبی مورد نیاز پمپ از جمله شاسی، سیستم های خنک کاری، سیستم های روغن کاری و ... با نظارت متخصصات پمپیران ساخته و در اختیار مشتریان قرار می گیرد.
به یاد داشته باشید که انتخاب پمپ مناسب برای سیستم انتقال سیال می تواند تاثیر شگرفی در کاهش مصرف انرژی و در نتیجه هزینه های جاری سیستم داشته باشد. پس مشاوره قبل از انتخاب پمپ، از مراحل حساس و مهم طراحی سیستم های پمپاژ می باشد.
منابع:
Centrifugal Pump Handbook, Third edition, Sulzer Pumps Ltd.
Wikipedia.org
Pumpiran.co
