Comprensione del degassamento nelle valvole di controllo
Il degassamento è un grave fenomeno di funzionamento in cui il gas disciolto in un liquido di processo viene rilasciato quando la pressione diminuisce. Il liquido di processo entra nella valvola di controllo come liquido e fuoriesce dalla valvola di controllo come liquido e gas. Questo flusso bifase produce gas in eccesso e solitamente provoca due tipi di danni: cavitazione ed erosione. Potrebbero verificarsi anche vibrazioni e rumori eccessivi.
Principi del degassamento
Identificazione
Il degassamento è uno dei numerosi fenomeni di servizio gravi che si verificano nelle applicazioni di raffinazione, petrolchimiche e relative a petrolio e gas che coinvolgono le valvole di controllo. La capacità di identificare un'applicazione di degassamento è importante perché viene gestita in modo molto diverso rispetto a qualsiasi altra applicazione.
Il degassamento si verifica in molte combinazioni di liquidi e gas. Come è possibile quindi sapere se la propria applicazione potrebbe avere un problema di degassamento? Di seguito sono elencati alcuni buoni indicatori del degassamento:
- Indicatore di applicazione: la valvola di controllo fornisce il controllo del livello del liquido per un processo di separazione di fase. La targhetta può riportare la sigla LC, LCV o talvolta LV per indicare che si tratta di una valvola di controllo del livello.
- Pesi molecolari: il degassamento può verificarsi in una valvola di controllo se il liquido e il gas che fuoriescono hanno pesi molecolari diversi.
Potenziale di danno
Il degassamento può causare problemi in una valvola di controllo a causa dell'improvviso aumento del volume di portata. Quando il gas esce dalla soluzione, ha un volume molto più elevato del liquido. L'area di flusso della valvola di controllo deve essere più grande, altrimenti la velocità del flusso aumenterà.
Un'area di flusso ristretta può creare un flusso di goccioline liquide ad alta velocità, potenzialmente erosive per qualsiasi superficie con cui entrano in contatto. Le goccioline possono causare un'erosione estesa delle superfici interne della valvola di controllo e del suo trim.
Un altro problema è il rischio di elevati livelli di vibrazione. Se la percentuale di degassamento di un liquido è elevata, il rilascio di energia sottopone la valvola di controllo e le tubazioni a livelli elevati di vibrazioni e rumore.
Come dimensionare e selezionare le valvole di controllo
Nelle applicazioni di degassamento, sono necessarie pratiche specializzate di dimensionamento e selezione delle valvole di controllo per garantire che vengano affrontate le esigenze di capacità, nonché il rischio di vibrazioni e i problemi di erosione. La scelta di valvole di controllo errate per le applicazioni di degassamento può comportare una portata limitata, una maggiore frequenza di manutenzione e arresti non necessari.
I processi di produzione con fluidi complessi contenenti gas disciolti complicano il dimensionamento delle valvole di controllo poiché le equazioni si basano su fluidi puri. L'applicazione standard di ANSI/ISA S75.01, IEC 60534-2-1 o altre equazioni proprietarie per il dimensionamento delle valvole di controllo del livello del liquido non tengono conto in modo accurato del degassamento.
Per ottenere una valvola di controllo che non sia né troppo piccola né troppo grande, rivolgersi a un ufficio vendite Emerson.
Metodo di dimensionamento tramite raggruppamento in base al flusso bifase
Emerson utilizza un metodo proprietario di "raggruppamento" per dimensionare le valvole di controllo per applicazioni di degassamento. Tiene conto della quantità di vapore contenuto all'uscita della valvola di controllo e stima l'area a valle necessaria per accogliere l'espansione volumetrica all'uscita della valvola di controllo.
