গ্যাস সেপারেটর কী করে: কার্যকারিতা, পদার্থবিদ্যা এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

মূল প্রশ্নের উত্তর: গ্যাস সেপারেটর কী করে? একটি গ্যাস সেপারেটর প্রবাহিত গ্যাস স্ট্রিম থেকে তরল ফোঁটা এবং কঠিন কণা অপসারণ করে যাতে এটি থেকে নির্গত গ্যাস সরঞ্জাম রক্ষা করার জন্য যথেষ্ট শুষ্ক থাকে, সঠিকভাবে পরিমাপ করা যায় এবং পাইপলাইন স্পেসিফিকেশন পূরণ করে। এটি চারটি ধাপে এটি করে: মাধ্যাকর্ষণ কাজ করার জন্য গ্যাসকে ধীর করা, তরলকে স্থির হতে দেওয়া, একটি মিস্ট এলিমিনেটরে মাধ্যাকর্ষণ মিস করা সূক্ষ্ম ফোঁটাগুলি ধরা এবং পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারের জন্য কঠিন পদার্থ ধরে রেখে তরল সংগ্রহ ও অপসারণ করা। পুরো পাত্রের উপর যে ভৌত নিয়মটি প্রযোজ্য তা হল গ্যাসকে অবশ্যই যথেষ্ট ধীরে ধীরে চলতে হবে যাতে একটি তরল ফোঁটা গ্যাসের উত্থানের চেয়ে দ্রুত পড়ে যায়, যা Souders-Brown সমীকরণ দ্বারা 0.08-0.35 মি/সে এর K ফ্যাক্টর সহ পাত্রের ওরিয়েন্টেশন এবং মিস্ট এলিমিনেটরের ধরণের উপর নির্ভর করে প্রকাশ করা হয়। একটি ভালভাবে ডিজাইন করা ইউনিট প্রতি মিলিয়ন স্ট্যান্ডার্ড কিউবিক ফুট গ্যাসে 0.1 মার্কিন গ্যালনের কম তরল রেখে যায়।

১. গ্যাস সেপারেটরের চারটি কাজ

প্রতিটি কাজ একটি ভিন্ন ব্যর্থতার মোডকে সম্বোধন করে, এবং পাত্রটিকে তার কাজ করার জন্য চারটিকেই কাজ করতে হবে:

• এটি গ্যাসকে ধীর করে দেয়: একটি পাইপে গ্যাস 10-30 মি/সে বেগে চলে, যা কোনও ফোঁটার স্থির হওয়ার জন্য অনেক বেশি দ্রুত। সেপারেটরের প্রথম কাজ হল প্রবাহের ক্ষেত্র প্রসারিত করা, সাধারণত 10 থেকে 100 গুণ পর্যন্ত, যাতে বেগ এমন স্তরে নেমে আসে যেখানে মাধ্যাকর্ষণ কাজ করতে পারে এবং একটি ইনলেট ডিভাইস যেমন একটি ব্যাফেল, একটি অর্ধ-খোলা পাইপ বা একটি সাইক্লোনিক এন্ট্রি অবশিষ্ট ভরবেগ নষ্ট করে দেয়। এই কারণেই সেপারেটরগুলি তাদের ফিডিং পাইপের চেয়ে অনেক প্রশস্ত হয় এবং কেন ইনলেট নজল প্রায়শই ইনলেট লাইনের চেয়ে বড় হয়। এটিও কেন একটি সেপারেটর যা তার প্রবাহের জন্য খুব ছোট তা সুন্দরভাবে অবক্ষয়িত হয় না: একবার গ্যাসের বেগ Souders-Brown সীমা অতিক্রম করলে, বাকি অভ্যন্তরীণ অংশগুলি যতই ভাল হোক না কেন, তরল প্রায় নিশ্চিতভাবে বেরিয়ে যায়, কারণ ফোঁটাগুলি স্থির হওয়ার চেয়ে দ্রুত পুনরায় প্রবেশ করে।
• এটি বাল্ক তরলকে স্থির করে: একবার গ্যাস ধীর হয়ে গেলে, প্রায় 100-500 মাইক্রোমিটারের উপরের ফোঁটাগুলি উপলব্ধ বাসস্থান সময়ের মধ্যে পাত্রের নীচে পড়ে যায়, এই কারণেই সেপারেটরগুলি ডিউটির উপর নির্ভর করে 1-15 মিনিটের তরল ধারণ ক্ষমতা সরবরাহ করে। তরল নীচে জমা হয় এবং একটি ডাম্প ভালভ বা একটি লেভেল কন্ট্রোল ভালভ দ্বারা একটি সেট পয়েন্টে স্তরটি ধরে রাখা হয়। গ্যাসকে অবশ্যই পাত্রের মধ্য দিয়ে সমানভাবে যেতে হবে, তাই অনুভূমিক পাত্রগুলিতে ছিদ্রযুক্ত বিতরণ ব্যাফেল ব্যবহার করা হয় এবং তরল আউটলেটটি একটি ভর্টেক্স ব্রেকার দিয়ে লাগানো হয়, কারণ আউটলেটে একটি ভর্টেক্স গ্যাসকে তরল লাইনে টেনে নিয়ে যায় এবং ঠিক সেই সমস্যাটি সৃষ্টি করে যা সেপারেটরটি প্রতিরোধ করার জন্য বিদ্যমান। তিন-ফেজ ডিউটিতে, পাত্রটি একটি ইন্টারফেস লেভেল কন্ট্রোলার এবং একটি উইয়ার বা বুট ব্যবহার করে হাইড্রোকার্বন তরল থেকে জলও পৃথক করে।
• এটি সূক্ষ্ম কুয়াশা ধরে রাখে: মাধ্যাকর্ষণ একটি যুক্তিসঙ্গত পাত্রে প্রায় 100 মাইক্রোমিটারের নীচের ফোঁটাগুলি সরাতে পারে না, তাই একটি মিস্ট এলিমিনেটর সূক্ষ্ম অংশটি পরিচালনা করে এবং এটিই সেই উপাদান যা প্রায়শই প্রকৃত কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে। একটি বোনা তারের জাল প্যাড, 100-150 মিমি পুরু, 5-10 মাইক্রোমিটারের উপরের ফোঁটাগুলি 99.9% পর্যন্ত দক্ষতার সাথে মাত্র 25-75 মিমি H2O এর চাপ ড্রপ সহ ধরে রাখে, তবে এটি প্লাবিত হয় যদি তরল লোড তার ক্ষমতা অতিক্রম করে। একটি ভেন প্যাক বা শেভরন 10-40 মাইক্রোমিটার ফোঁটাগুলি পরিচালনা করে, কঠিন পদার্থ এবং অনেক বেশি তরল লোড সহ্য করে এবং ফাউলিং সার্ভিসে পছন্দ করা হয়। কোয়ালেসিং উপাদান সহ একটি ফিল্টার সেপারেটর 0.3-1 মাইক্রোমিটার পর্যন্ত 99.98% পর্যন্ত পৌঁছায় এবং এটি মলিকুলার সিভ, গ্লাইকোল কন্টাক্টর এবং ফিসকাল মিটারের আপস্ট্রিম ব্যবহার করা হয়। তাদের মধ্যে নির্বাচন হল দক্ষতা বনাম ফাউলিং প্রতিরোধ এবং চাপ ড্রপের একটি বাণিজ্য।
• এটি তরল এবং কঠিন পদার্থ অপসারণ করে: শেষ কাজটি হল পাত্রটি ভরে যাওয়ার আগেCaptured উপাদানটি বের করে দেওয়া। তরল লেভেল নিয়ন্ত্রণের অধীনে নীচের আউটলেট দিয়ে বেরিয়ে যায়, দুটি স্বাধীন লেভেল ট্রান্সমিটার, একটি হাই-লেভেল অ্যালার্ম এবং একটি হাই-হাই ট্রিপ যা ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জাম রক্ষা করে। কঠিন পদার্থ, যা বালি, স্কেল এবং ক্ষয়জাত পণ্য হিসাবে আসে, তরলের নীচে স্থির হয় এবং পর্যায়ক্রমিক স্যান্ড জেটিং দ্বারা সরানো হয়, যেখানে একটি উচ্চ-চাপের জলের জেট বিছানাটিকে তরল করে তোলে এবং এটি একটি সাইক্লোন বা একটি সংগ্রহ পাত্রে ব্লো ডাউন করা হয়। জেটিং ফ্রিকোয়েন্সি একটি দরকারী ডায়াগনস্টিক: প্রতি ঘন্টায় একটি বালুকাময় কূপ বা একটি বালি নিয়ন্ত্রণ ব্যর্থতা নির্দেশ করে, মাসিক একটি পরিষ্কার স্ট্রিম নির্দেশ করে। তরল এবং কঠিন পদার্থ উভয়কেই কোথাও যেতে হবে এবং নিষ্পত্তি রুট, পাত্র নয়, প্রায়শই আসল সীমাবদ্ধতা।

২. পৃথকীকরণ কেন গুরুত্বপূর্ণ: এটি কী রক্ষা করে

একটি গ্যাস সেপারেটরের মান যা এটি প্রতিরোধ করে তা দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং চারটি বিভাগের সরঞ্জাম ঝুঁকিতে রয়েছে:

• কম্প্রেসার এবং ঘূর্ণায়মান সরঞ্জাম: একটি সেন্ট্রিফিউগাল কম্প্রেসার একটি গ্যাস প্ল্যান্টের সবচেয়ে তরল-সংবেদনশীল মেশিন। তরল ফোঁটা ইম্পেলার এবং ল্যাবিরিন্থ সিলগুলিকে ক্ষয় করে, রোটর ভারসাম্যহীনতা এবং কম্পন সৃষ্টি করে এবং বিয়ারিং থেকে লুব্রিকেটিং তেল ধুয়ে ফেলে; সাকশনে আসা একটি স্ল্যাগ মেশিনটিকে কয়েক সেকেন্ডে ধ্বংস করতে পারে। একটি রেসিপ্রোকেটিং কম্প্রেসার আরও খারাপ, কারণ তরল অপরিমেয়, তাই একটি সিলিন্ডারে তরল একটি হাইড্রোলিক লক সৃষ্টি করে যা রডগুলিকে বাঁকিয়ে দেয় এবং ভালভগুলি ভেঙে দেয়। এই কারণেই কম্প্রেসার সাকশন স্ক্রাবার প্রতিটি মেশিনে স্ট্যান্ডার্ড, কেন সেগুলি একটি দ্রুত হাই-হাই লেভেল ট্রিপ দিয়ে লাগানো হয় যা মেশিনটিকে বন্ধ করে দেয় এবং কেন তাদের নকশার দ্বারা একটি ছোট তরল হোল্ডআপ থাকে: উদ্দেশ্য হল তরল সঞ্চয় করার চেয়ে দ্রুত ট্রিপ করা।
• মিটারিং এবং কাস্টডি ট্রান্সফার: যেখানে গ্যাস মালিকানা পরিবর্তন করে, তরল সরাসরি অর্থ ব্যয় করে। একটি অরফিস মিটারে, দ্বি-ফেজ প্রবাহ ডিসচার্জ সহগ এবং পরিমাপ করা ডিফারেনশিয়াল চাপ পরিবর্তন করে এবং তরল ইম্পালস লাইনগুলিতে এবং প্লেটের বিপরীতে জমা হয়, যা কয়েক শতাংশ ত্রুটি তৈরি করে। একটি আল্ট্রাসনিক মিটারে, ট্রান্সডুসার মুখগুলিতে ফোঁটা এবং একটি তরল ফিল্ম সংকেতকে দুর্বল করে এবং বিক্ষিপ্ত করে। যেহেতু একটি বড় পাইপলাইন প্রতিদিন লক্ষ লক্ষ স্ট্যান্ডার্ড কিউবিক ফুট বহন করতে পারে, একটি অবিচলিত দুই শতাংশ ত্রুটি একটি উপাদান পরিমাণ, এই কারণেই চুক্তিগুলি মিটারের ঠিক আপস্ট্রিম একটি সেপারেটর এবং প্রায়শই একটি সর্বোচ্চ তরল সামগ্রী নির্দিষ্ট করে। এটিও কারণ ফিল্টার সেপারেটর, সাধারণ স্ক্রাবার নয়, ফিসকাল মিটারিং পয়েন্টগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
• ট্রিটমেন্ট ইউনিট: ডিহাইড্রেশন, অ্যামাইন এবং সালফার: একটি প্রসেস ইউনিটে তরল প্রবেশ করলে অসামঞ্জস্যপূর্ণ ক্ষতি হয়। একটি গ্লাইকোল ডিহাইড্রেশন কন্টাক্টরে, তরল হাইড্রোকার্বন গুরুতর ফেনা, গ্লাইকোল ক্যারিওভার এবং ডিহাইড্রেশন ক্ষমতা হারায় এবং এটি সিস্টেম পরিষ্কার করতে এবং ক্ষতিগ্রস্ত গ্লাইকোল প্রতিস্থাপন করতে একটি শাটডাউন বাধ্য করতে পারে। একটি অ্যামাইন ইউনিটে, তরল হাইড্রোকার্বন এবং কঠিন পদার্থ ফেনা, অ্যামাইন ক্ষতি এবং ক্ষয় সৃষ্টি করে এবং ক্ষতিগ্রস্ত অ্যামাইন পণ্যগুলি সমস্যাটিকে ত্বরান্বিত করে। একটি মলিকুলার সিভ ইউনিটে, তরল জল বা হাইড্রোকার্বন স্থায়ীভাবে অ্যাডসরবেন্টকে ক্ষতিগ্রস্ত করে, কারণ পুঁতিগুলি ভেঙে যায় এবং প্রতিস্থাপন করতে হয়। প্রতিটি ক্ষেত্রে প্রতিকারের খরচ সেপারেটরের চেয়ে অনেক বেশি, এই কারণেই একটি ইনলেট সেপারেটর বা একটি ফিল্টার সেপারেটর এই ইউনিটগুলির ঠিক আপস্ট্রিম একটি বিকল্প হিসাবে নয়, স্ট্যান্ডার্ড অনুশীলন হিসাবে ইনস্টল করা হয়।
• পাইপলাইন, রেগুলেটর এবং শেষ ব্যবহারকারী: প্ল্যান্টের ডাউনস্ট্রিম, তরল অপারেশনাল এবং ইন্টিগ্রিটি সমস্যা তৈরি করে। এটি নিম্ন স্থানে জমা হয়, প্রবাহের ক্ষেত্র এবং ক্ষমতা হ্রাস করে এবং অপসারণের জন্য পিগিংয়ের প্রয়োজন হয়। এটি জল এবং অম্লীয় গ্যাসের সাথে মিলিত হলে চাপ কমানোর পয়েন্টগুলিতে হাইড্রেট তৈরি করে, প্লাগ তৈরি করে যা একটি লাইনকে দিনের জন্য বন্ধ করে দিতে পারে। এটি বিতরণ ব্যবস্থায় চাপ নিয়ন্ত্রক এবং গন্ধযুক্ত সরঞ্জামগুলিকে ফাউল করে। এটি অভ্যন্তরীণ ক্ষয়কে প্রচার করে যেখানে জল এবং অম্লীয় গ্যাস উপস্থিত থাকে। এবং এটি পাইপলাইন স্পেসিফিকেশন লঙ্ঘন করে, যা সাধারণত কোনও মুক্ত তরল, প্রায় -5 থেকে 0°C এর নীচে হাইড্রোকার্বন ডিউ পয়েন্ট ডেলিভারি চাপে, প্রায় -10°C এর নীচে জল ডিউ পয়েন্ট, 4 পিপিএম এর নীচে হাইড্রোজেন সালফাইড এবং 2-3% এর নীচে কার্বন ডাই অক্সাইড প্রয়োজন। সেই স্পেসিফিকেশন পূরণ করা হল সেপারেটরের চূড়ান্ত চুক্তিভিত্তিক উদ্দেশ্য।

গ্যাস সেপারেটর কার্যকারিতা এবং ব্যর্থতার ফলাফল ম্যাট্রিক্স

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)

প্রশ্ন: একটি গ্যাস সেপারেটর আসলে কীভাবে কাজ করে?

উত্তর: এটি তরল ফোঁটাগুলিকে পড়ে যাওয়ার সময় দেয় যখন গ্যাস যথেষ্ট ধীরে ধীরে চলে যাতে তারা পারে। গ্যাস প্রবেশ করে এবং একটি ইনলেট ডিভাইস দ্বারা ধীর হয়ে যায় যা এর ভরবেগ নষ্ট করে, তারপর একটি বড় ক্রস-সেকশনের মধ্য দিয়ে যায় যেখানে বেগ সাধারণত পাইপের 10-30 মি/সে এর বিপরীতে 0.1-0.5 মি/সে হয়। সেই বেগে, প্রায় 100-500 মাইক্রোমিটারের উপরের ফোঁটাগুলি বাসস্থান সময়ের মধ্যে নীচে স্থির হয়, এই কারণেই পাত্রটি 1-15 মিনিটের তরল হোল্ডআপ সরবরাহ করে। স্থির হওয়ার জন্য খুব ছোট ফোঁটাগুলি একটি মিস্ট এলিমিনেটর দ্বারা ধরা পড়ে, যেখানে গ্যাসকে একটি তার বা একটি ভেনের চারপাশে দিক পরিবর্তন করতে হয় এবং ফোঁটাগুলি, বেশি জড়তা থাকার কারণে, অনুসরণ করতে পারে না এবং পৃষ্ঠে আঘাত করে, বড় ফোঁটাতে একত্রিত হয় এবং নিষ্কাশিত হয়। সংগৃহীত তরল একটি নিয়ন্ত্রিত স্তরে রাখা হয় এবং একটি ভালভের মাধ্যমে সরানো হয়; কঠিন পদার্থ এর নীচে স্থির হয় এবং পর্যায়ক্রমে জেট করা হয়।

প্রশ্ন: একটি সেপারেটর, একটি স্ক্রাবার এবং একটি নকআউট ড্রামের মধ্যে পার্থক্য কী?

উত্তর: বাস্তবে শব্দগুলি ওভারল্যাপ করে এবং প্রায়শই বিনিময়যোগ্যভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে একটি কনভেনশন আছে। একটি সেপারেটর হল সাধারণ শব্দ, এবং গ্যাস প্ল্যান্ট ব্যবহারে সাধারণত একটি পাত্র বোঝায় যা তরলকে একটি পণ্য বা প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি স্ট্রিম হিসাবে পৃথক করে এবং ধরে রাখে, 3-15 মিনিটের হোল্ডআপ সহ। একটি স্ক্রাবার হল একটি ছোট, সহজ সেপারেটর যার উদ্দেশ্য উৎপাদন নয় বরং সুরক্ষা, 1-3 মিনিটের হোল্ডআপ সহ, কম্প্রেসার সাকশন, ফুয়েল গ্যাস স্কিড এবং ইন্সট্রুমেন্ট গ্যাস টেক-অফগুলিতে পাওয়া যায়। একটি নকআউট ড্রাম, বা KOD, একটি সুরক্ষামূলক ডিভাইস যা স্থির প্রবাহের চেয়ে ক্ষণস্থায়ী প্রবাহের জন্য আকারের, প্রায়শই একটি ফ্লেয়ার নকআউট ড্রাম যা জরুরি ত্রাণ মামলার জন্য আকারের, বা একটি চুল্লি বা কম্প্রেসারের সামনে তরল স্ল্যাগ অপসারণকারী একটি ড্রাম। তিনটিই একই Souders-Brown সাইজিং বেসিস ব্যবহার করে, তবে তারা হোল্ডআপ, যন্ত্রপাতিতে এবং তারা কী রক্ষা করছে তাতে ভিন্ন।

প্রশ্ন: যদি একটি গ্যাস সেপারেটর আন্ডারসাইজড হয় তবে কী হয়?

উত্তর: গ্যাসের বেগ Souders-Brown সীমা অতিক্রম করে, তাই যে ফোঁটাগুলি অন্যথায় স্থির হত সেগুলি গ্যাসের সাথে বেরিয়ে যায় এবং পাত্রটি মাঝে মাঝে নয় বরং ক্রমাগত তরল ক্যারিওভার করে। ব্যর্থতার মোডটি স্বতন্ত্র: মিস্ট এলিমিনেটর প্লাবিত হয় কারণ এটি নকশা করা পরিমাণের চেয়ে অনেক বেশি তরল গ্রহণ করছে, যা চাপ ড্রপ বাড়ায় এবং, একবার প্যাডটি স্যাচুরেটেড হয়ে গেলে, প্যাড ছাড়াই যা হত তার চেয়ে খারাপ হারে তরলকে গ্যাস আউটলেটে পুনরায় প্রবেশ করায়। ফলাফলগুলি প্রথমে ডাউনস্ট্রিম দেখা যায়, যেমন একটি ডিহাইড্রেশন ইউনিটে গ্লাইকোল ক্ষতি, একটি অ্যামাইন কন্টাক্টরে ফেনা, বা একটি কম্প্রেসারের উচ্চ কম্পন এবং ধোয়া। ডি-বটলনেকিং প্রকল্প থ্রুপুট বাড়ানোর পরে বা যখন একটি ক্ষেত্র মূল পূর্বাভাসের চেয়ে বেশি তরল উৎপাদন করে তখন আন্ডারসাইজিং সবচেয়ে সাধারণ, এই কারণেই হার পরিবর্তন হলে বেগ পুনরায় পরীক্ষা করা উচিত।

প্রশ্ন: আপনি কীভাবে জানবেন যে একটি গ্যাস সেপারেটর কাজ করছে?

উত্তর: চারটি সূচক পর্যবেক্ষণ করা হয়। পাত্রের জুড়ে এবং মিস্ট এলিমিনেটরের জুড়ে ডিফারেনশিয়াল চাপ, যেহেতু একটি স্থির রিডিং স্বাভাবিক অপারেশন বোঝায় যখন একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা ফাউলিং বা ফ্লাডিং বোঝায় এবং একটি পতনশীল প্রবণতা একটি ক্ষতিগ্রস্ত বা স্থানচ্যুত উপাদান বোঝাতে পারে। তরল ক্যারিওভার, সরাসরি স্যাম্পলিং দ্বারা পরিমাপ করা বা ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জামের আচরণ থেকে অনুমান করা, যেমন একটি কন্টাক্টরে গ্লাইকোল খরচ বা অ্যামাইন ফেনা। লেভেল কন্ট্রোল আচরণ, যেহেতু ঘন ঘন হাই-লেভেল অ্যালার্ম, একটি দোদুল্যমান ডাম্প ভালভ বা একটি লেভেল যা সেট পয়েন্ট ধরে রাখতে পারে না সবই একটি তরল হ্যান্ডলিং সমস্যা নির্দেশ করে, পৃথকীকরণ সমস্যা নয়। এবং গ্যাসের বেগ নকশা K ফ্যাক্টরের বিপরীতে তুলনা করা হয়, যেহেতু সবচেয়ে সহজ পরীক্ষা হল যে প্রকৃত প্রবাহ, প্রকৃত চাপ এবং তাপমাত্রায়, পাত্রের আকারের সীমার মধ্যে আছে কিনা।