بررسی آزمایشگاهی مشخصه های موثر بر عملکرد سیستم تشخیص شکست خط در عملگرهای خطوط لوله انتقال گاز

Abstract

عملگرهای دارای سیستم تشخیص شکست خط لوله به دلایل متعدد در مناطقی با عدم دسترسی به شبکه سراسری برق، دارای شرایط صعب العبور و یا با هدف نیاز به ایجاد شرایط پدافند غیر عامل و یا حفاظت از اکوسیستم‌هایی همچون رودخانه و جنگل روی خطوط انتقال نفت و گاز نصب می‌گردند. اثر مشخصه‌های قطر اوریفیس موجود در سیستم، فشار اولیه خط لوله و نرخ افت فشار ناشی از شکست خط بر اختلاف فشار طرفین شیر دیافراگمی در سیستم تشخیص شکست خط به صورت آزمایشگاهی با گاز نیتروژن بررسی شد. بیشینه اختلاف فشار طرفین شیر دیافراگمی جهت تنظیم بار اعمالی به فنر شیر 2/3 دارای اهیمت است زیرا سیال پرفشار نیتروژن در حالت آماده‌باش قبل از شیر 2/3 قرار دارد که با رسیدنِ اختلاف فشار طرفین شیر دیافراگمی به مقدار تنظیمی فنر سبب تغییر وضعیت آن و در نتیجه عملکرد عملگر می‌شود. با افزایش نرخ افت فشار شکست خط یا کاهش قطر اوریفیس و یا کاهش فشار اولیه خط لوله، اختلاف فشار طرفین شیر دیافراگمی (بین مخزن مرجع و خط لوله) افزایش می‌یابد. مقدار زمان دست‌یابی به اختلاف فشار بیشینه طرفین شیر دیافراگمی (معیار عملکردی عملگر) تنها به اندازه قطر اوریفیس بستگی دارد و مستقل از فشار اولیه خط لوله و افت فشار شکست است و با افزایش قطر اوریفیس، کاهش می‌یابد. نمودار اختلاف فشار بیشینه بر حسب نرخ افت فشار شکست برای مقادیر مختلف فشارهای اولیه خط لوله و قطرهای اوریفیس ارائه شده است که مبنای طراحی و تنظیم این نوع عملگر پرکاربرد و با اهمیت در خطوط انتقال گاز می‌باشد.