Rajah 1 Rajah 2
Rajah 3
Rajah 4
Penurunan tekanan yang ketara bagi perkhidmatan cecair dalam injap glob di bawah tekanan wap membuatkan wap tekan keluar daripada cecair. Gelembung akan memulihkan tekanan dan runtuh, mewujudkan gelombang tekanan. Akibatnya, gelombang tekanan boleh merosakkan tempat duduk, palam dan badan injap dunia. Peronggaan boleh mencipta lubang yang tidak teratur dan hakisan pada trim (tempat duduk dan palam), badan, dan paip hiliran. Rajah 2 menunjukkan kerosakan peronggaan dalam bentuk lubang kecil yang hampir sama dengan kerosakan kakisan pada palam injap glob.
Peronggaan mempunyai kesan negatif lain sebagai tambahan kepada kakisan dan hakisan:
- Bunyi yang kuat
- Getaran yang kuat
- Tercekik aliran akibat pembentukan wap
- Menukar sifat bendalir
- Loji ditutup
PENGUKURAN KETERUKKAN CAVITASI
Keterukan peronggaan diukur melalui indeks rongga, yang dikira melalui formula ini:
Keterukan dan lanjutan peronggaan untuk injap berdasarkan nilai indeks rongga diberikan dalam Jadual 1.
Rajah 3 menunjukkan hasil ujian aliran dan pembangunan pekali peronggaan bagi injap suku pusingan termasuk injap bebola, rama-rama dan palam.
Risiko peronggaan bukan sahaja bergantung kepada indeks peronggaan tetapi juga dipengaruhi oleh peratusan pembukaan injap. Malah, kurang pembukaan injap meningkatkan peluang peronggaan. Terdapat parameter lain yang mempengaruhi peronggaan:
- Saiz Injap: Saiz injap yang lebih besar meningkatkan risiko peronggaan.
- Kelas Tekanan: Injap dalam kelas tekanan tinggi mempunyai kemungkinan penurunan tekanan dan risiko peronggaan yang lebih tinggi.
- Bahan: Bahan yang lebih keras seperti dupleks 22Cr kurang risiko peronggaan berbanding pilihan bahan yang lebih lembut seperti keluli tahan karat austenit. Selain itu, bahan trim keras seperti Stellite 6 (UNS R30006) atau Stellite 21 sebagai bentuk pepejal atau tindanan dan keluli tahan karat martensit 13Cr seperti UNS S41000 atau 415000 mempunyai rintangan yang lebih tinggi terhadap peronggaan.
- Kebocoran: Kebocoran dari tempat duduk injap apabila injap ditutup meningkatkan risiko peronggaan.
- Rejim aliran: Halaju aliran yang bergelora dan tinggi meningkatkan risiko peronggaan.
- Reka Bentuk Trim: Sebagai contoh, reka bentuk trim berbilang langkah mencipta penurunan tekanan dalam dua atau lebih peringkat untuk mengelakkan penurunan tekanan tinggi dalam satu peringkat. Kelebihan lain reka bentuk trim berbilang peringkat ialah mempunyai penurunan tekanan tinggi dari tempat duduk dan kawasan pengedap palam.
CADANGAN PENYELESAIAN
Terdapat pendekatan yang berbeza untuk mengelakkan peronggaan. Ia termasuk menukar injap dan mengurangkan pemilihan injap dunia. Penyelesaian lain menangani pemilihan injap glob corak lurus yang lebih teguh.
Standard Baharu
American Petroleum Institute (API) 623 edisi pertama standard, dikeluarkan pada 2013, termasuk keperluan untuk injap glob untuk mengelakkan kebocoran, getaran dan peronggaan. Piawaian API 623 menentukan muka keras pada kedua-dua tempat duduk dan palam serta cakera berpandu, terutamanya untuk kelas tekanan tinggi. Diameter batang yang dinyatakan dalam API 623 mengikut prinsip Piawaian Injap Gerbang Keluli Tuang API 600, dengan nilai yang berbeza. Nilai diameter batang dalam API 623 adalah lebih besar daripada piawaian injap glob lain termasuk BS 1873, untuk mengelakkan pecah seperti pemisahan batang dan palam. Piawaian ini meliputi injap dari 2- hingga 24-inci diameter dan kelas tekanan dari 150 hingga 2500. Stellite ialah aloi kobalt-kromium yang digunakan secara meluas untuk bahagian dalam injap glob menghadap keras termasuk tempat duduk dan palam, untuk mengelakkan hakisan dan peronggaan.
Pemilihan Injap Alternatif
Rajah 5
Injap glob jenis Y (juga dikenali sebagai injap serong) dan injap paksi (Rajah 4 dan 5) ialah jenis injap alternatif yang boleh digunakan untuk mengelakkan hakisan dan peronggaan. Laluan aliran di dalam injap glob corak jenis Y adalah lebih lurus daripada glob corak lurus.
Injap paksi sebagai generasi baru injap glob DAGO mempunyai banyak kelebihan seperti penurunan tekanan rendah, kelajuan penutupan dan pembukaan cepat, ciri aliran lancar, tork operasi rendah dan hayat reka bentuk yang panjang. Walau bagaimanapun, injap paksi dan jenis Y adalah lebih mahal daripada injap glob corak lurus mengenai kos perbelanjaan (CAPEX). Selain itu, injap rama-rama boleh menjadi pilihan pilihan untuk pendikitan dalam perkhidmatan utiliti seperti air, dan bukannya injap dunia. Satu sebab untuk memilih injap rama-rama dan bukannya injap glob untuk pendikitan dalam perkhidmatan air laut ialah injap rama-rama adalah lebih murah, walaupun peronggaan boleh berlaku di dalam injap rama-rama seperti yang berlaku dalam injap glob.
KESIMPULAN
Peronggaan ialah masalah operasi utama dalam injap glob jenis T konvensional. Memilih bahan trim keras seperti Stellite, menggunakan trim anti-peronggaan seperti jenis berbilang langkah dan menggunakan standard API 623 disyorkan untuk mereka bentuk injap glob jenis T(DAGO). Walau bagaimanapun, memilih injap seperti glob jenis Y(DAGO) atau injap paksi juga boleh menjadi penyelesaian yang baik untuk mengurangkan atau mengelakkan risiko peronggaan.