Ipari megbízhatóság extrém hidegben: patronos fűtési megoldások sarkvidéki feldolgozó létesítményekhez
Hagyjon üzenetet
A mérsékelt éghajlatú berendezéstervezők általában nem gondolnak azokra a működési problémákra, amelyekkel a sarkvidéki olaj- és gázfeldolgozó üzemek szembesülnek. A döntő küszöbérték feletti hőmérséklet fenntartása fontos a csővezetékes szállítás, a szelepek működése és a műszerek működése szempontjából, még akkor is, ha a külső hőmérséklet gyakran mínusz 40 fok alatt van. Ha ezeken a távoli területeken a fűtési rendszerek meghibásodnak, a költségek túlmutatnak a berendezés cseréjén. A termelés leállításával, az emberek és a környezet veszélyeztetésével, valamint a nehezen megközelíthető helyeken sürgősségi javításokkal is jár.
A sarkvidéki alkalmazások hőterhelésének kiszámítása nagyon eltér a hagyományos ipari fűtőberendezések esetében. A berendezésnek nemcsak a folyamat hőmérsékletét kell üzemi szintre emelnie, hanem meg kell tennie ezt úgy is, hogy ellenálljon a folyamatos hőveszteségnek olyan környezetben, amely soha nem melegszik fel a kriogén hőmérsékletnél. A mérsékelt égövön jól működő szigetelési technológiák nem tudják kezelni a sarkvidéki szolgáltatásokban előforduló hatalmas hőmérséklet-különbségeket. Az ilyen helyzetekben használt patronos fűtőberendezéseknek elegendő hőt kell termelniük ahhoz, hogy pótolják ezeket a veszteségeket, és folyamatosan működjenek akkor is, ha állandó hőterhelésnek vannak kitéve.
2.jpg
Az anyag ridegsége a tipikus fűtőelemek meghibásodásának gyakori módja nagyon hideg időben. A gyakori anyagok képlékeny---törékeny átmeneti hőmérséklete azt jelzi, hogy a szobahőmérsékleten erős és rugalmas alkatrészek gyengülnek és törhetők, ha a hőmérséklet mínusz 40 fokra csökken. Az üzemi hő és a sarki hideg közötti hőciklus kifáradási mechanizmusok segítségével felgyorsítja ezt a degradációt. Az Inconel 625 és néhány, megfelelő mennyiségű nikkelt tartalmazó rozsdamentes acél olyan speciális ötvözetek példája, amelyek ellenállnak ezeknek a meghibásodási mechanizmusoknak, és hónapok helyett évekig tartanak.
Az Északi-sarkvidéken a nedvesség különösen veszélyes lehet a fagyás{0}}olvadási ciklusa miatt. Amikor a hőmérséklet csökken, a levegő nedvessége, amely a fűtőtestekbe vagy a terminálházakba kerül, megfagy és kitágul. Ez feltöri a tömítéseket és károsítja az elektromos szigetelést. A képződő jég rövidzárlatot vagy földzárlatot okozhat, amelyek éppen akkor kapcsolják le a fűtési rendszert, amikor a legnagyobb szükség van rá. A kerámia---fém technológia vagy speciális kriogén-besorolású vegyületek a fűtőelem hermetikus lezárására megakadályozza a nedvesség bejutását, így biztonságosan használható és működik még akkor is, ha a levegő páratartalma megváltozik.
Amikor egy fűtési rendszer meghibásodik, az áramellátás stabilitása nagyon fontossá válik a termelés folytatásához. Az Északi-sarkvidéken a létesítmények általában a generátor teljesítményétől vagy a nagy feszültségváltozásokkal járó hosszú távvezetékektől függenek. A kazettás fűtőberendezéseknek képesnek kell lenniük kezelni ezt a feszültségváltozást anélkül, hogy elveszítenék teljesítményüket vagy veszélybe sodornák az embereket. A nem túl nagy teljesítmények és az erős szigetelőrendszerek biztosítják, hogy a pillanatnyi túlfeszültség ne okozzon katasztrofális meghibásodást. Ha több fűtőtestet használ, vagy nagyobb igényeket támaszt, akkor nagyobb fűtőteljesítményt biztosít az áramkimaradások vagy részleges rendszerhibák számára.
Amikor sarkvidéki létesítményekbe telepíti a dolgokat, gondolnia kell arra, milyen nehéz nagyon hideg időben dolgozni. A technikusok nehezen viselik a kényes vezetékezési munkákat, amikor terjedelmes kesztyűt viselnek. Ha megérinti a fémfelületeket, azok veszélyesen lehűlhetnek, ami fagyási sérüléseket okozhat, miközben dolgozik rajtuk. A kazettás fűtőberendezések, amelyek megkönnyítik a telepítést és cserét ilyen körülmények között,-tiszta kapocsnyomok, erős ólomhuzal feszültségmentesítő, valamint az egyszerű eltávolítást lehetővé tevő funkciók,-lecsökkentik a karbantartási időt és biztonságosabbá teszik a dolgokat. Az előre gyártott fűtőegységek beépített-vezetékekkel és sorkapcsokkal csökkentik a terepen elvégzendő munkát.
A távoli sarkvidéki létesítményekben, ahol a szervizlátogatások költségesek és az időjárástól függenek, a megfigyelés és a diagnosztika lehetővé teszi az előrejelző karbantartást. A szigetelési ellenállás trendjei megmutatják, hogy nedvesség jut-e be, vagy a szigetelés tönkremegy, mielőtt meghibásodik. Az aktuális monitorozás a fűtőelem ellenállásának változásait észleli, amelyek azt mutatják, hogy az elem öregszik, vagy problémák vannak a csatlakozással. A hőmérséklet figyelése ellenőrzi a rendszer működését, és megtalálja a kezdődő problémákat. Ezek a diagnosztikai szolgáltatások, amelyeket műholdon vagy rádión keresztül küldenek a központi felügyeleti központoknak, lehetővé teszik az erőforrások legjobb kihasználását biztosító karbantartás tervezését és a szervizlátogatások ütemezését.
Az Északi-sarkvidék fűtési rendszereinek gazdasági tanulmányozása során figyelembe kell venni a nem megbízhatóság teljes költségét. A teljes tulajdonlási költségbe beletartoznak például a befagyott csővezetékek vagy törött műszerek miatti termeléskiesés, a szivárgások vagy kiömlések okozta környezeti aggályok, valamint a távoli területeken végzett sürgősségi javítások többletköltségei. A nagy-megbízhatóságú, megfelelő anyagokkal és gyártási minőséggel rendelkező kazettás fűtőberendezések drágábbak, de általában sok pénzt takarítanak meg élettartamuk során a hosszabb szervizintervallumok és kevesebb meghibásodás miatt.
