Wirówki dekantacyjne do stosowania osadów olejowych działają w sposób ciągły w zakresie oczyszczania osadów rafineryjnych, czyszczenia dna zbiorników, gospodarki odpadami z pól naftowych i systemów odzyskiwania ścieków zaolejonych. Szlam olejowy zawiera ciężkie węglowodory, wysoką zawartość substancji stałych, drobne cząstki, stabilne emulsje i zmienną lepkość. Te cechy powodują, że wirówka dekantacyjna jest poddawana dużym obciążeniom mechanicznym i niestabilnym warunkom hydraulicznym. Typowe awarie bezpośrednio wpływają na przepustowość, skuteczność separacji i żywotność sprzętu. Zrozumienie typowych typów awarii jest niezbędne do utrzymania stabilności operacyjnej w środowiskach przetwarzania osadów olejowych.
Wysokie stężenie substancji stałych, niewystarczająca temperatura osadu i wysoka lepkość powodują silny opór wewnątrz misy. Przenośnik spiralny napotyka trudności w wypychaniu ciał stałych w kierunku otworów wylotowych. Moment obrotowy wzrasta powyżej ustawionego progu. Układ sterowania uruchamia zabezpieczenie przed przeciążeniem. Nagromadzone w odcinku plażowym ciała stałe blokują obszar stożkowy. Regulacja prędkości różnicowej staje się ograniczona. Ciągły wzrost momentu obrotowego prowadzi do częściowego zablokowania w strefie przelewu. Maszyna przechodzi w tryb redukcji obciążenia. Przestoje związane z momentem obrotowym stanowią jeden z najczęstszych rodzajów awarii wirówek dekantacyjnych z osadem olejowym.
Nierówny skład osadu, zmienna prędkość podawania i nieregularny rozkład cząstek stałych zakłócają dynamiczną równowagę zespołu obrotowego. Intensywność wibracji wzrasta i wpływa na obciążenie łożysk głównych. Szlam wysokopiaskowy tworzy nierówne warstwy osadu wzdłuż ścianek misy, powodując mimośrodowy obrót. Wahania temperatury zmieniają lepkość osadu i zmieniają wzorce przepływu. Zużyte zabieraki spirali osłabiają stabilność transportu i zwiększają wahania obciążenia. Zwiększony poziom wibracji ostatecznie aktywuje ochronę przed wibracjami. Wibracje misy są typową awarią mechaniczną mającą znaczący wpływ na żywotność sprzętu.
Niska temperatura osadu zmniejsza jego płynność. Wysoka zawartość oleju i stabilne emulsje zacierają wewnętrzną granicę separacji. Prędkość opadania ciał stałych maleje. Kanały płynne ulegają okresowym zakłóceniom. Faza olejowa zawiera zwiększoną ilość cząstek stałych. Dekantery trójfazowe wykazują niestabilne ciśnienie na wylocie ciężkich i lekkich cieczy. Przepustowość stopniowo maleje. Wyładowania stałe zawierają wyższą zawartość oleju. Faza wodna wykazuje podwyższoną zawartość zawieszonych substancji stałych. Czystość fazy olejowej spada. Zmienne właściwości osadu powodują trudności w utrzymaniu optymalnej wydajności separacji. Zmniejszona przepustowość jest znaczącą awarią związaną z procesem.
Nagły wzrost zawartości cząstek stałych, podwyższona zawartość piasku i rosnąca lepkość powodują nadmierne ciśnienie tłoczenia na wylocie cząstek stałych. Osad gromadzi się w pobliżu części stożkowej. Zwój nie transportuje skutecznie ciał stałych. Nieregularne zużycie wokół otworów wylotowych powoduje częściową niedrożność. Nadmiar wilgoci w ciałach stałych zwiększa przyczepność i zapobiega płynnemu wyładowywaniu. Nagromadzony materiał prowadzi do wzrostu momentu obrotowego i anomalii wibracyjnych. Ciągłe gromadzenie powoduje wymuszone zamknięcie. Awaria odprowadzania cząstek stałych jest częstym zjawiskiem w warunkach dużego obciążenia osadu olejowego.
Ciśnienie pompowania staje się niestabilne ze względu na zmienną lepkość osadu. Zmiany temperatury powodują niespójne zachowanie przepływu. Osad stały wewnątrz rurociągów powoduje nagłe skoki ciśnienia. Oscylacje natężenia przepływu paszy zakłócają wewnętrzne wzorce przepływu w misie. Prędkość różnicowa podlega częstym korektom. Kontrola poziomu cieczy reaguje nieregularnie. Ciśnienie wylotowe lekkich i ciężkich faz ciekłych zmienia się. Przedłużona niestabilność ciśnienia zmniejsza jakość separacji i ciągłość pracy.
Zwoje spiralne podlegają ciągłemu ścieraniu z osadów bogatych w piasek. Twarde cząstki powodują erozję ścianek miski. Zużycie występuje wokół otworów odprowadzających ciecz. Utrata ochronnych warstw węglika wolframu zmniejsza wydajność transportu. Zmienione odstępy między misą a ślimakiem zmniejszają precyzję separacji. Zużyte powierzchnie sprzyjają miejscowemu gromadzeniu się ciał stałych. Zużycie wewnętrzne prowadzi do stopniowego pogarszania się wydajności w trakcie długotrwałej pracy. Awarie spowodowane ścieraniem są powszechne w zastosowaniach, w których występują cząstki mineralne lub zanieczyszczenia stałe.
Niedostateczna temperatura osadu powoduje szybki spadek efektywności separacji. Awaria grzejnika powoduje niestabilne profile temperatur. Wahania dostaw pary skutkują brakiem możliwości utrzymania wymaganych warunków cieplnych. Odchylenie temperatury powoduje łańcuch awarii, w tym wzrost momentu obrotowego, zmniejszoną przepustowość i wyższą zawartość oleju w ciałach stałych. Nieregularności temperatury stanowią główny czynnik wpływający na wydajność wirówki osadu olejowego.
Systemy PLC monitorują moment obrotowy, wibracje, prąd silnika, obciążenie przy różnicy prędkości i czujniki poziomu cieczy. Każdy parametr przekraczający próg aktywuje automatyczne wyłączenie. Hałas elektryczny powoduje fałszywe alarmy. Awaria czujnika powoduje niedokładne odczyty. Przetworniki ciśnienia nie kontrolują stabilności paszy. Awarie modułu napędu różnicowego powodują niespójną prędkość przewijania. Problemy ze sterowaniem elektrycznym zakłócają ciągłe przetwarzanie, nawet jeśli elementy mechaniczne działają normalnie.
Trójfazowe wirówki dekantacyjne opierają się na stabilnej wewnętrznej granicy separacji. Wahania natężenia przepływu, zmiany lepkości i zmiany temperatury powodują dryft powierzchni rozdziału faz. Faza olejowa zawiera porwane kropelki wody. Faza wodna zawiera zwiększoną zawartość węglowodorów. Nieprawidłowo ustawione przelewy powodują nierównomierną dystrybucję cieczy. Regulatory poziomu cieczy reagują powoli. Niestabilność granicy faz osłabia jakość separacji oleju od wody i zwiększa obciążenie dalszego oczyszczania.
Przekładnia różnicowa kontroluje różnicę prędkości pomiędzy ślimakiem a misą. Szlam pod dużym obciążeniem zwiększa ciśnienie wewnętrzne na mechanizmie różnicowym. Problemy ze smarowaniem powodują wzrost temperatury. Awaria układu sterowania opóźnia regulację prędkości. Niestabilna prędkość różnicowa zmniejsza wydajność transportu ciał stałych. Nagromadzone ciała stałe zwiększają ciśnienie wewnątrz miski. Usterki przekładni różnicowej oznaczają krytyczne awarie układu napędowego mające bezpośredni wpływ na ciągłą pracę.
| | |