8.5. Система сглаживания волн давления
Основная причина возникновения волн давления на входе останавливающихся станций раскрывается зависимостью (8.13), из которой следует, что интенсивность ударной волны или d(P)/dt определяется темпом падения во времени скорости потока .
Снижение темпа падения v и соответственно уменьшение интенсивности гидроудара можно достичь, если при отключении НПС создать условия для дальнейшего продвижения жидкости по приемному трубопроводу станции. Например, с помощью отвода части нефти со входа останавливающихся НПС в специальную емкость, Для этого на входе НПС необходимо устанавливать предохранительные клапаны, открывающие сброс нефти в емкость при отключении станции.
За время существования данной проблемы предложено достаточно много различных конструкций клапанов. Наиболее удачное решение предложено на основе шлангового клапана типа "Флекс-Фло", которым оснащается система сглаживания волн давления АРКРОН (рис.8.8). Данная система зарекомендовала себя достаточно надежной и в настоящее время находит широкое применение.
Основу системы АРКРОН составляет малоинерционный клапан прямого действия. Конструктивная схема клапана показана на рис. 8.9.
Клапан состоит из стального цилиндрического корпуса 11, который перегородкой разделен на две камеры I и II. К камере I подводится трубопровод от приемного коллектора НПС. У камеры II на боковых стенках имеется прорези, а сама камера через трубопровод соединяется с емкостью, которая постоянно поддерживается в опорожненном состоянии. На стенки камеры II надевается с натягом эластичный шланг 10 цилиндрической формы, препятствующий при нормальной работе НПС перетоку нефти из камеры I в камеру II. Необходимая степень прижатия шланга к прорезям в стенках камеры II создается давлением воздуха в полости III.
Система АРКРОН (рис.8.8) содержит до шести клапанов "Флекс-Фло" 1, соединенных между собой параллельно.
Клапаны настраиваются на срабатывание при определенной интенсивности нарастания давления на входе HПС. Для настройки используются дополнительные устройства, представленные: разделительными сосудами "жидкость-воздух" 4, разделительным сосудом "нефть-жидкость" 8 и дроссельным вентилем 9. Вентиль 9, сосуды 4 и 8 совместно с трубопроводами, включавшими вентиль 2 и нормально открытые клапаны 6 и 7, составляют единый контур А (рис.8.9), соединяющий воздушную полость III с камерой I.
Непосредственная настройка клапанов "Флекс-Фло" выполняется с помощью вентиля 9, который в зависимости от степени его прикрытия
