Technical Framework for Optimization of Centrifugal Compression System: A Case Study - Al Balushi, Sa'ud Hamid Abdullah; Hasan, Hasan Abdellatif (مسقط, 2018)
يستخدم نظام ضغط الطرد المركزي على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز، حيث توجد العديد من المشاكل التي قد تؤثر على كفاءة هذه الأجهزة مثل ظاهرة التدفق العكسي، وعيوب في التصميم، وانتقال بعض السوائل لأجهزة الضغط. وتهدف هذه الدراسة إلى تحسين أداء نظام ضغط الطرد المركزي وكفاءته، وعمل إرشادات عامة لجميع الأنظمة المماثلة حول العالم. تم اختيار بعض الأنظمة من الحقول الموجودة؛ وذلك لإيجاد العلاقة بين المشاكل المذكورة للنظام المختار ومقارنته مع الأنظمة المثالية الموجودة في البحوث العلمية، حيث ركزت الدراسة في البداية على التحليل النظري ومن ثم تم إجراء تجارب عملية على النظام الفيزيائي المختار. كما تم في هذه الدراسة مناقشة العديد من المعايير للضواغط المركزية كالكفاءة، والقدرة، وتحسين السعة، والوزن ‎الجزيئي ‏للغاز، وإيجاد نقطة التشغيل المثلى على المنحنى التشغيلي للضاغط والذي بدوره سيساعد على زيادة الكفاءة والصلابة لهذه الضواغط. من خلال نتائج الدراسة، تم التوصل إلى توافق بين النظريات العلمية والتجارب العملية وإلى استنتاج عدة حلول فعالة يمكن تقسيمها إلى حلول قصيرة وطويلة المدى، فالحلول القصيرة المدى هي حلول سريعة التنفيذ ولا تتطلب الكثير من المال والجهد، وأمثلة على هذه الحلول هو اختيار قيم الضغط المثلى للغاز الداخل والخارج من الضاغط ويتم ذلك بتغيير نقطة التشغيل من غرفة التحكم. حيث أدت هذه الحلول إلى توفير 4000 كيلو واط من الطاقة بدون أي تكاليف إضافية. أضف إلى ذلك عند القيام بزيادة ضغط الغاز الداخل للضاغط بمقدار 25 كيلو باسكال فقط؛ تم زيادة السعة الإجمالية للضاغط بمقدار 375 ألف متر مكعب في اليوم للحالة التي تمت دراستها. ومن الأمثلة أيضا زيادة حجم الغاز المتدفق للضاغط والذي قلل عدد التوقف الاحترازي للضاغط من مرتين في اليوم إلى صفر. أما الحلول طويلة المدى تتطلب بعض الاستثمار وتستغرق بعضا من الوقت للتنفيذ وملاحظة النتائج، ومن أمثلة هذه الحلول تغيير مكان أنبوب التدوير للغاز وجعله يصب في الحاوية المزيلة للسوائل بدلا من دخوله مباشرة للضاغط، وذلك لأن الغاز المدور يفقد عادة بعضا من الضغط عند عملية التدوير مما قد يؤدي إلى تشكل السوائل المضرة للضاغط، أيضا من الحلول طويلة المدى إضافة مصدر آخر للغاز من الحقول المجاورة لزيادة الوزن الجزيئي للغاز من 21.5 جرام/مول إلى 23.5 جرام/مول وبالتالي سيقلل من استهلاك الطاقة بمقدار 5 بالمئة مما سيؤدي إلى تخفيض التكلفة التشغيلية للضاغط خلال فترة حياة المصنع.
Keywords: نظام ضغط الطرد المركزي -- الصناعات البترولية -- إنتاج الغاز -- الضواغط المركزية -- المعايير الدولية