🔷مراحل تعریف نفت خام و یا برشهای نفتی در نرم افزار Aspen HYSYS :
👤@Ahassimi
1⃣ انتخاب Light End ها در قسمت انتخاب مواد (وقتی این آنالیز یعنی آنالیز مواد سبک را داشته باشیم که تقریباً می شه از اتان تا پنتان و به نرم افزار وارد نماییم)، درواقع نرم افزار رو قادر می سازیم که بخشهای سبک منحنی
TBP, ASTM D86 or ASTM D1160
را با هیدروکربنهای سبک تعوبض نموده و منحنی های تقطیر را بر نتایج این آنالیز انطباق دهد و نتایج شبیه سازی دقیق تر حاصل شود.
🔹سوال، IBP از کجا شروع می شود !؟؟
2⃣ انتخاب یک Property Package مناسب برای مواد
Light End
و البته پکیج ترمودینامیکی که بتواند مواد فرضی را نیز Handle نماید.
3⃣ وارد نمودن داده های منحنی تقطیر آزمایشگاهی (منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی) که به این ترتیب، نرم افزار منحنی کامل TBP و تمام داده های گرانروی، دانسیته و .. را محاسبه می نماید.
(اگر منحنی های تقطیر و یا داده های آزمایشگاهی کروماتوگرافی موجود نبود، بایستی حداقل دو خاصیت از سه خاصیت جرم مولکولی، دانسیته و Watson (UOP) K Factor برای
bulk
نفت خام و یا برش های نفتی را به نرم افزار داد که نتیجتاً نرم افزار، یک منحنی TBP ایده آل، تولید می نماید).
و نیز اضافه نمودن منحنی های دیگری که در دسترس هست مانند منحنی های جرم مولکولی، دانسیته و ویسکوزیته که می توانند درصدهای حجمی، مولی و یا جرمی شون با درصدهای منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی یکسان باشند و یا نباشند.
این اطلاعات در پوشه Oil Manager وارد می شود، در تب
Input Data
عه جناب Assay .
بطور کلی، یادمون باشه که محدودیتی در وارد نمودن تعداد داده های آنالیز تقطیر وجود ندارد اما بایستی بیشتر از 5 نقطه باشند. ترتیب داده ها نیز اهمیت ندارد و خود نرم افزار، آنها را مرتب می نماید. حال بایستی دکمه
calculate
در قسمت زیرین تب Input Data را فشرد تا منحنی های عملکردی تعریف شده، محاسبه گردند و به این ترتیب، نرم افزار به کمک داده های ما، نقطه جوش نرمال، جرم مولکولی و دانسیته وزنی و گرانروی داخلی خود را در تعدادی نقاط درون یابی (50 نقطه) می نماید. این مرحله، مرحله Assay Characterization می باشد.
🔰البته می توان تنظیماتی را در تب
Calculation Defaults
را نیز قبل از فشردن دکمه calculate ، انجام داد مانند :
زمانیکه داده های تقطیری که در فشاری بالاتر از فشار سطح دریاهای آزاد اندازه گیری شده اند و بنابراین برای تبدیل داده های
ASTM D86 & D2887
به منحنی TBP که جداول استاندارد
API
برای اینکار، برای فشارهای اتمسفری می باشد، می بایست فشار محیط آزمایش را وارد نمود برای اصلاح داده ها
و یا مانند:
اعمال اصلاح ASTM D86 API Cracking برای دماهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد که ظاهراً جناب
API
توصیه نمی کند.
👤@Ahassimi
1⃣ انتخاب Light End ها در قسمت انتخاب مواد (وقتی این آنالیز یعنی آنالیز مواد سبک را داشته باشیم که تقریباً می شه از اتان تا پنتان و به نرم افزار وارد نماییم)، درواقع نرم افزار رو قادر می سازیم که بخشهای سبک منحنی
TBP, ASTM D86 or ASTM D1160
را با هیدروکربنهای سبک تعوبض نموده و منحنی های تقطیر را بر نتایج این آنالیز انطباق دهد و نتایج شبیه سازی دقیق تر حاصل شود.
🔹سوال، IBP از کجا شروع می شود !؟؟
2⃣ انتخاب یک Property Package مناسب برای مواد
Light End
و البته پکیج ترمودینامیکی که بتواند مواد فرضی را نیز Handle نماید.
3⃣ وارد نمودن داده های منحنی تقطیر آزمایشگاهی (منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی) که به این ترتیب، نرم افزار منحنی کامل TBP و تمام داده های گرانروی، دانسیته و .. را محاسبه می نماید.
(اگر منحنی های تقطیر و یا داده های آزمایشگاهی کروماتوگرافی موجود نبود، بایستی حداقل دو خاصیت از سه خاصیت جرم مولکولی، دانسیته و Watson (UOP) K Factor برای
bulk
نفت خام و یا برش های نفتی را به نرم افزار داد که نتیجتاً نرم افزار، یک منحنی TBP ایده آل، تولید می نماید).
و نیز اضافه نمودن منحنی های دیگری که در دسترس هست مانند منحنی های جرم مولکولی، دانسیته و ویسکوزیته که می توانند درصدهای حجمی، مولی و یا جرمی شون با درصدهای منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی یکسان باشند و یا نباشند.
این اطلاعات در پوشه Oil Manager وارد می شود، در تب
Input Data
عه جناب Assay .
بطور کلی، یادمون باشه که محدودیتی در وارد نمودن تعداد داده های آنالیز تقطیر وجود ندارد اما بایستی بیشتر از 5 نقطه باشند. ترتیب داده ها نیز اهمیت ندارد و خود نرم افزار، آنها را مرتب می نماید. حال بایستی دکمه
calculate
در قسمت زیرین تب Input Data را فشرد تا منحنی های عملکردی تعریف شده، محاسبه گردند و به این ترتیب، نرم افزار به کمک داده های ما، نقطه جوش نرمال، جرم مولکولی و دانسیته وزنی و گرانروی داخلی خود را در تعدادی نقاط درون یابی (50 نقطه) می نماید. این مرحله، مرحله Assay Characterization می باشد.
🔰البته می توان تنظیماتی را در تب
Calculation Defaults
را نیز قبل از فشردن دکمه calculate ، انجام داد مانند :
زمانیکه داده های تقطیری که در فشاری بالاتر از فشار سطح دریاهای آزاد اندازه گیری شده اند و بنابراین برای تبدیل داده های
ASTM D86 & D2887
به منحنی TBP که جداول استاندارد
API
برای اینکار، برای فشارهای اتمسفری می باشد، می بایست فشار محیط آزمایش را وارد نمود برای اصلاح داده ها
و یا مانند:
اعمال اصلاح ASTM D86 API Cracking برای دماهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد که ظاهراً جناب
API
توصیه نمی کند.
5⃣پس از اضافه نمودن Assay ها برای نفت خام و
تنظیم Cut Point ها ، می توان در تب
Table
از پوشه Blend ، مواد فرضی ایجاد شده را مشاهده نمود. نرم افزار، بر پایه داده های ورودی، نحوه توزیع محصولات برش نفتی ما را به صورت تخمینی، محاسبه و بصورت نمودار میله ای در تب Distribution Plot نمایش می دهد.
6⃣ آخرین گام، انتقال تمام اطالاعات مواد فرضی ایجاد شده Blend و یا هر
Blend
(ممکنه چند نوع نفت خام و یا برش نفتی در فرایند داشته باشیم) به Flowsheet می باشد. درواقع، در آخرین گام، بایستی
Blend
یا Blend های ایجاد شده را به
Flowsheet
اضافه نمود که با انتخاب هر یک از آنها و فشردن دکمه
Install Oil
این کار، عملی می شود.
تنظیم Cut Point ها ، می توان در تب
Table
از پوشه Blend ، مواد فرضی ایجاد شده را مشاهده نمود. نرم افزار، بر پایه داده های ورودی، نحوه توزیع محصولات برش نفتی ما را به صورت تخمینی، محاسبه و بصورت نمودار میله ای در تب Distribution Plot نمایش می دهد.
6⃣ آخرین گام، انتقال تمام اطالاعات مواد فرضی ایجاد شده Blend و یا هر
Blend
(ممکنه چند نوع نفت خام و یا برش نفتی در فرایند داشته باشیم) به Flowsheet می باشد. درواقع، در آخرین گام، بایستی
Blend
یا Blend های ایجاد شده را به
Flowsheet
اضافه نمود که با انتخاب هر یک از آنها و فشردن دکمه
Install Oil
این کار، عملی می شود.
🔷علت Criteria هایی مختلفی که برای سرعت حرکت توپک با پیشران های سیال گاز و مایع هست چیه؟
(سرعت مجاز در خطوط لوله انتقال نفت بین 1 تا 5 متر بر ثانیه متر بر ثانیه و در خطوط لوله انتقال گاز بین 2 تا 7 متر بر ثانیه می‌باشد.)
👤 @Ahassimi
🔷پاسخ :@Pirjoo👤
سرعت توپک از یک تا شش متر بر ثانیه متغیر هست. سرعت توپک های هندسی و کلینینگ تا ۳ متر بر ثانیه مجاز هست. ولی هوشمند و نیمه هوشمند معمولا بین ۱ تا ۲ متر بر ثانیه متغییر هست. بعنوان مثال توپک MLF (مگنت لیکیج) به دلیل تولید شار مغناطیسی ۱ متر بر ثانیه تعیین میشه چون سرعت باید دقت محاسباتش دخیل میشه و افت ایجاد می کنه. کنترل سرعت هم بر اساس دبی سیال قابل تنظیم هست. در خطوط گازی که از همون مدیای خودش استفاده میشه و خطوط اب و فاضلاب هم از خود سیالش و خطوط نفت سبک و سنگین از همون مدیای خودش. فقط بعضی سیالات مثل خطوط قیر میمونه که شرایط کمی بغرنج می کنن. کلا بعد از عملیات هیدروتست میشه توپک رانی انجام داد و هر چند سالی یک بار این عملیات تکرار کرد تا از احتمال خوردگی های داخلی با توپک MLF ، انحراف خط لوله از دایره ب بیضی با توپک کالیپر، بررسی موقعیت جغرافیایی و میزان خوردگی ها و کلیه پارامترهای درگیر در خطوط با هوشمند و نیمه هوشمند بررسی کرد.
🔷توپک های معمولی مثل Ball Pig یا
Mandrel
چرا سرعت حرکتشون در خط لوله باید از حدی بالاتر و پایین تر نباشه ؟
🔷پاسخ : @yadollahtavan👤
مناسب‌ترين سرعت توپك براي توپك‌هاي اندازه‌گيري، پاك‌كننده و جابه¬جايي بين km/h 8-6/1 است. در صورتيكه توپك جابجايي با سرعتي خارج از محدودة بالا ارسال شود، مقدار مايع مانده در لوله افزايش خواهد يافت. سرعت زياد در زانويي‌ها ممكن است موجب آسيب‌ديدگي لوله يا توپك شود.
(سرعت مجاز در خطوط لوله انتقال نفت بین 1 تا 5 متر بر ثانیه متر بر ثانیه و در خطوط لوله انتقال گاز بین 2 تا 7 متر بر ثانیه می‌باشد.)
👤 @Ahassimi
🔷پاسخ :@Pirjoo👤
سرعت توپک از یک تا شش متر بر ثانیه متغیر هست. سرعت توپک های هندسی و کلینینگ تا ۳ متر بر ثانیه مجاز هست. ولی هوشمند و نیمه هوشمند معمولا بین ۱ تا ۲ متر بر ثانیه متغییر هست. بعنوان مثال توپک MLF (مگنت لیکیج) به دلیل تولید شار مغناطیسی ۱ متر بر ثانیه تعیین میشه چون سرعت باید دقت محاسباتش دخیل میشه و افت ایجاد می کنه. کنترل سرعت هم بر اساس دبی سیال قابل تنظیم هست. در خطوط گازی که از همون مدیای خودش استفاده میشه و خطوط اب و فاضلاب هم از خود سیالش و خطوط نفت سبک و سنگین از همون مدیای خودش. فقط بعضی سیالات مثل خطوط قیر میمونه که شرایط کمی بغرنج می کنن. کلا بعد از عملیات هیدروتست میشه توپک رانی انجام داد و هر چند سالی یک بار این عملیات تکرار کرد تا از احتمال خوردگی های داخلی با توپک MLF ، انحراف خط لوله از دایره ب بیضی با توپک کالیپر، بررسی موقعیت جغرافیایی و میزان خوردگی ها و کلیه پارامترهای درگیر در خطوط با هوشمند و نیمه هوشمند بررسی کرد.
🔷توپک های معمولی مثل Ball Pig یا
Mandrel
چرا سرعت حرکتشون در خط لوله باید از حدی بالاتر و پایین تر نباشه ؟
🔷پاسخ : @yadollahtavan👤
مناسب‌ترين سرعت توپك براي توپك‌هاي اندازه‌گيري، پاك‌كننده و جابه¬جايي بين km/h 8-6/1 است. در صورتيكه توپك جابجايي با سرعتي خارج از محدودة بالا ارسال شود، مقدار مايع مانده در لوله افزايش خواهد يافت. سرعت زياد در زانويي‌ها ممكن است موجب آسيب‌ديدگي لوله يا توپك شود.
Piping and instrumentation .pdf
10.2 MB
مجموعه ای از P&ID های مرتبط با انواع تجهیزات مورد استفاده در صنعت
PRESSURE RELIEF VALVE.pdf
1.5 MB
Pressure relief valve Handbook
#PRV_sizing
#PRV_sizing
Piping And Mechanical Handbook .pdf
3.6 MB
🔹piping &mechanical handbook
🔷سایزینگ Trap:
@farshadgolshan
سایزینگ trap از هر نوعی شامل مراحل زیر میشه:
1⃣ اختلاف فشار دو سر trap رو بدست بیارید.
با فرض خوبی هر دو سمت trap رو مایع بگیرید و pressure drop رو محاسبه کنید. اینجا rule of thumb هم داریم، هر یک فوت ارتفاع رو 0.5psi در نظر بگیرید. مثلا" خروجی trap باید 20 فوت بره بالا تا برسه به هدر کندانس. 20 تقسیم بر دو میشه 10psi. البته یک فوت ستون آب فشاری معادل 0.43psi تولید میکنه ولی جهت اطمینان همون 0.5 بهتر هست. خروجی trap ها check valve داریم که اینها به نسبت سایر minor loss ها طول معادل بیشتر دارند و pressure drop بیشتری ایجاد میکنند. اگر فشار هدر کندانس هم 3psi باشه، میشه گفت خروجی trap، معادل 13psi فشار یا همون back pressure داره. ورودی trap هم همینجور هست. مثلا یک مبدلی داریم که بخار 20psi واردش میشه. datasheet مبدل میگه 2psi افت فشار داریم. پس خروجی مبدل کندانس ما دارا فشاری معادل 18psi هست. حالا 4 فوت هم اختلاف ارتفاع هست تا برسه به ورودی trap. این هم تقسیم بر دو میشه و با 18 جمع میشه (از اتلافات هم میشه صرف نظر کرد. البته اگر زیاد باشند، باید محاسبه کنیم.) سر جمع میشه 18+2=20. پس 20psi در ورودی فشار داریم و 13psi در خروجی. اختلاف اینها میشه 7psi.
2⃣ میزان جریان خروجی از trap. با ورودی برابر هست.
مثلا" 1000Lb/h. اما ماجرا به همین جا ختم نمیشه. بیشترین کندانس زمانی تولید میشه که بخار تازه وارد سیستم شده. فشار اون لحظه صفر هست توی مبدل یا مسیری که دارید براش trap نصب میکنید. در این لحظه rate تولید کندانس به مراتب بیشتر از 1000Lb/h هست. شرکتهای مختلف ضرائب تصحیح مختلفی پیشنهاد میدن. من از 1.5 دیدم تا 3. غالبا" عدد سه رو میگیرن. ولی برای مدل F&T که توانایی خروج هوای سریعتری داره ، عدد 2 یا کمتر پبشنهاد میشه. پس به عنوان rule of thumb برای مدل F&T شما 2 بگیرید و برای سایر مدلها 3 فرض کنید. برای مثال ما با فرض اینکه تصمیم داریم مدل F&T نصب کنیم، ظرفیت trap میشه 1000*2=2000 پاوند بر ساعت.
3⃣ سایز end connection .
معمولا" سایز trap و لاین خروجی یکسان هست یا سایز لاین بیشتر هست، چون سایز کوچکتر ایجاد back pressure میکنه در خروجی trap. مثلا سایز رو "1 میگیریم.
4⃣ حداکثر دما و فشار باید معلوم باشه.
مثلا" setpoint مربوط به psv روی هدر یا مبدل ها کمک میکنه به تعیین بیشترین فشار. مثلا" حداکثر فشار رو 65psi میگیریم یعنی 4.5bar.
حالا باید برای 2000Lb/h کندانس با اختلاف فشار 20psi نوع trap با سایز "1 و فشار حداکثر 4.5bar انتخاب کنیم. باید مراجعه کرد به کاتالوگها و سایتهای شرکتها. هر trap یک نمودار داره که نشان میده در هر اختلاف فشاری چه میزان کندانس رد میکنه. من از سایت Spirax sarco مدل 4.5 PMO با سایز "1 رو انتخاب میکنم که سایز ORRIFICE اون هم میشه 7mm.
نمودار زیر رو ببینید.
@farshadgolshan
سایزینگ trap از هر نوعی شامل مراحل زیر میشه:
1⃣ اختلاف فشار دو سر trap رو بدست بیارید.
با فرض خوبی هر دو سمت trap رو مایع بگیرید و pressure drop رو محاسبه کنید. اینجا rule of thumb هم داریم، هر یک فوت ارتفاع رو 0.5psi در نظر بگیرید. مثلا" خروجی trap باید 20 فوت بره بالا تا برسه به هدر کندانس. 20 تقسیم بر دو میشه 10psi. البته یک فوت ستون آب فشاری معادل 0.43psi تولید میکنه ولی جهت اطمینان همون 0.5 بهتر هست. خروجی trap ها check valve داریم که اینها به نسبت سایر minor loss ها طول معادل بیشتر دارند و pressure drop بیشتری ایجاد میکنند. اگر فشار هدر کندانس هم 3psi باشه، میشه گفت خروجی trap، معادل 13psi فشار یا همون back pressure داره. ورودی trap هم همینجور هست. مثلا یک مبدلی داریم که بخار 20psi واردش میشه. datasheet مبدل میگه 2psi افت فشار داریم. پس خروجی مبدل کندانس ما دارا فشاری معادل 18psi هست. حالا 4 فوت هم اختلاف ارتفاع هست تا برسه به ورودی trap. این هم تقسیم بر دو میشه و با 18 جمع میشه (از اتلافات هم میشه صرف نظر کرد. البته اگر زیاد باشند، باید محاسبه کنیم.) سر جمع میشه 18+2=20. پس 20psi در ورودی فشار داریم و 13psi در خروجی. اختلاف اینها میشه 7psi.
2⃣ میزان جریان خروجی از trap. با ورودی برابر هست.
مثلا" 1000Lb/h. اما ماجرا به همین جا ختم نمیشه. بیشترین کندانس زمانی تولید میشه که بخار تازه وارد سیستم شده. فشار اون لحظه صفر هست توی مبدل یا مسیری که دارید براش trap نصب میکنید. در این لحظه rate تولید کندانس به مراتب بیشتر از 1000Lb/h هست. شرکتهای مختلف ضرائب تصحیح مختلفی پیشنهاد میدن. من از 1.5 دیدم تا 3. غالبا" عدد سه رو میگیرن. ولی برای مدل F&T که توانایی خروج هوای سریعتری داره ، عدد 2 یا کمتر پبشنهاد میشه. پس به عنوان rule of thumb برای مدل F&T شما 2 بگیرید و برای سایر مدلها 3 فرض کنید. برای مثال ما با فرض اینکه تصمیم داریم مدل F&T نصب کنیم، ظرفیت trap میشه 1000*2=2000 پاوند بر ساعت.
3⃣ سایز end connection .
معمولا" سایز trap و لاین خروجی یکسان هست یا سایز لاین بیشتر هست، چون سایز کوچکتر ایجاد back pressure میکنه در خروجی trap. مثلا سایز رو "1 میگیریم.
4⃣ حداکثر دما و فشار باید معلوم باشه.
مثلا" setpoint مربوط به psv روی هدر یا مبدل ها کمک میکنه به تعیین بیشترین فشار. مثلا" حداکثر فشار رو 65psi میگیریم یعنی 4.5bar.
حالا باید برای 2000Lb/h کندانس با اختلاف فشار 20psi نوع trap با سایز "1 و فشار حداکثر 4.5bar انتخاب کنیم. باید مراجعه کرد به کاتالوگها و سایتهای شرکتها. هر trap یک نمودار داره که نشان میده در هر اختلاف فشاری چه میزان کندانس رد میکنه. من از سایت Spirax sarco مدل 4.5 PMO با سایز "1 رو انتخاب میکنم که سایز ORRIFICE اون هم میشه 7mm.
نمودار زیر رو ببینید.
👍2
🔷در P&ID عبارت No Pocket به چه منظور هست ؟
،👤@afk445
کاربردش در جاهایی است که تجمع مایع در خطوط بخار یا گاز در low point باعث جریان slug یا خورندگی بشه و یا تشکیل vapor lock در high point خطوط مایع باعث بشه به تجهیز پایین دست یا خط لوله آسیب بزنه. البته باید اضافه کنم بعضی وقتها رسوب جامدات همراه سیال هم میتونه باعث بشه که خط بصورت no pocket طراحی بشه.
یعنی در خطوط مایع از high point و در خطوط بخار از low point جلوگیری بشه.وقتی که خط no pocket طراحی بشه دیگه نیازی نیست که از تغییر مسیر لاین جلوگیری بشه.
،👤@afk445
کاربردش در جاهایی است که تجمع مایع در خطوط بخار یا گاز در low point باعث جریان slug یا خورندگی بشه و یا تشکیل vapor lock در high point خطوط مایع باعث بشه به تجهیز پایین دست یا خط لوله آسیب بزنه. البته باید اضافه کنم بعضی وقتها رسوب جامدات همراه سیال هم میتونه باعث بشه که خط بصورت no pocket طراحی بشه.
یعنی در خطوط مایع از high point و در خطوط بخار از low point جلوگیری بشه.وقتی که خط no pocket طراحی بشه دیگه نیازی نیست که از تغییر مسیر لاین جلوگیری بشه.
👍1
Archive(Process,Piping)
در خطوط no pocket میتونه slope نداشته باشه و بصورت پلکانی طراحی بشه، شکل سمت راست وقتی توی نقشه P&ID نت No pocket میزاریم یعنی به نفر Piping میگیم بسته به سرویس سیال لوله نباید مثل اشکال بالا سمت چپ باشه. و باید مثل شکلهای سمت راستی طراجی بشه.
به طورکلی خط های خروجی PSV ها باید به سمت Flare Header شیب داشته باشن و همچنین no-pocket باشن تا اگر مایعی تشکیل شد در مسیر جمع نشه پس tapping باید از بالا باشه یا حداکثر بصورت 45 درجه.
برعکس ورودی نازل PSV باید از پایین Mesh Pad باشه به دو دلیل یکی همونطور که عادل خان گفتند اگر علت Overpressure گرفتگی mesh بود PSV بتونه عمل کنه دوما در صورتی که فلوی باز شدن PSV بیشتر از فلوی نرمال mesh باشه باعث میشه افت فشار اون زیاد بشه و از 3% مجاز در خط ورودی PSV بیشتر بشه .
برعکس ورودی نازل PSV باید از پایین Mesh Pad باشه به دو دلیل یکی همونطور که عادل خان گفتند اگر علت Overpressure گرفتگی mesh بود PSV بتونه عمل کنه دوما در صورتی که فلوی باز شدن PSV بیشتر از فلوی نرمال mesh باشه باعث میشه افت فشار اون زیاد بشه و از 3% مجاز در خط ورودی PSV بیشتر بشه .
🔹تفاوت Free Draining با
Self-draining
چیه؟
پاسخ : هر دو یک مفهوم هستند یعنی No Pocket piping.
Self-draining
چیه؟
پاسخ : هر دو یک مفهوم هستند یعنی No Pocket piping.
👍2