ປັ້ມສະກູເວີນຄວາມດັນສູງ: ວິທີແກ້ໄຂດ້ານອຸດສາຫະກຳສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການສູງ

ປຸ້ມສະກູເດີ້ນຄວາມດັນສູງມີຄວາມເດັ່ນໃນການສ້າງຄວາມດັນທີ່ຍອດເຢີ່ຍມ ເຊິ່ງເຮັດໄດ້ດີກວ່າປຸ້ມທົ່ວໄປໃນການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນອຸດສາຫະກຳ. ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຄວາມດັນທີ່ເດັ່ນດ້ວຍຕົວເອງນີ້ເກີດຈາກການອອກແບບສະກູເດີ້ນທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງສ້າງເປັນຫ້ອງທີ່ປິດຜິວເພື່ອຂະບວນການຂົນສົ່ງຂອງເຫຼວຈາກດ້ານທີ່ດຶງເຂົ້າໄປຫາດ້ານທີ່ສົ່ງອອກ ໂດຍສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມດັນທີ່ສູງ ແລະຮັກສາການລົ້ນໄຫຼທີ່ເລືອນລ້ອນ ໂດຍບໍ່ມີການເປັນຈັງຫວະ. ຕ່າງຈາກປຸ້ມທີ່ເຄື່ອນທີ່ໄປມາ (reciprocating pumps) ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມດັນສູງຢ່າງທັນທີ ແລະການປ່ຽນແປງການລົ້ນໄຫຼ, ປຸ້ມສະກູເດີ້ນຄວາມດັນສູງຈະໃຫ້ຄວາມດັນທີ່ເຄື່ອນທີ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນອຸປະກອນທີ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມຈາກຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງຄວາມດັນ. ການເຄື່ອນທີ່ຂອງຫ້ອງທີ່ຄ່ອຍໆເພີ່ມຂື້ນ (progressive cavity action) ຮັບປະກັນວ່າຄວາມດັນຈະເພີ່ມຂື້ນຢ່າງຊ້າໆ ແລະເທົ່າທຽມກັນ ໂດຍການກຳຈັດການເຄື່ອນທີ່ຢ່າງຮຸນແຮງ (shock loads) ທີ່ອາດເຮັດໃຫ້ລະບົບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນເວລາ. ຄວາມສະຖຽນຂອງຄວາມດັນນີ້ເປັນທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງເປັນພິເສດໃນວົງຈອນລະບົບໄຮໂດຣລິກ (hydraulic circuits) ໂດຍທີ່ຄວາມດັນທີ່ເທົ່າທຽມກັນຈະຮັກສາການຄວບຄຸມທີ່ແນ່ນອນຂອງອຸປະກອນຂັບເຄື່ອນ (actuators), ເຄື່ອງຈັກ (motors) ແລະອຸປະກອນອື່ນໆທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍພະລັງງານ. ປຸ້ມນີ້ຮັກສາປະສິດທິພາບໃນການສ້າງຄວາມດັນໄວ້ໃນຂອບເຂດການລົ້ນໄຫຼທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສຳລັບລະບົບທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ປ່ຽນແປງໄປຕາມສະພາບການ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ. ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມມີຜົນກະທົບນ້ອຍຫຼາຍຕໍ່ການສົ່ງຄວາມດັນ, ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ອຸນຫະພູມຂອງຂອງເຫຼວປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການອອກແບບຫ້ອງທີ່ປິດຜິວຊ່ວຍປ້ອງກັນການສູນເສຍຄວາມດັນພາຍໃນ ເຊິ່ງເກີດຂື້ນເປັນປົກກະຕິໃນປຸ້ມປະເພດອື່ນໆ ແລະຮັກສາປະສິດທິພາບປະລິມານ (volumetric efficiency) ໄວ້ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນຄວາມດັນສູງສຸດ. ຄວາມສະຖຽນຂອງຄວາມດັນນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມຂະບວນການດີຂື້ນໃນການຜະລິດ ໂດຍທີ່ການຄວບຄຸມຄວາມດັນທີ່ແນ່ນອນຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ຄຸນນະພາບ ແລະຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງຜະລິດຕະພັນ. ການສົ່ງຄວາມດັນທີ່ເລືອນລ້ອນຍັງຊ່ວຍຫຼຸດເສີຍສຽງ ແລະການສັ່ນໄຫວທັງໝົດໃນລະບົບການປັ້ມ, ເຮັດໃຫ້ສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກປອດໄພ ແລະສະດວກສະບາຍຂື້ນ ແລະຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໄວ້. ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດ ເຊິ່ງຕ້ອງການການຕອບສະຫນອງຄວາມດັນໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນ, ປຸ້ມສະກູເດີ້ນຄວາມດັນສູງສາມາດສ້າງຄວາມດັນໄດ້ທັນທີ ໂດຍບໍ່ມີເວລາລ່າຊ້າ (lag time) ເຊິ່ງມັກເກີດຂື້ນໃນລະບົບປັ້ມເຊັນຕຣິຟູການທີ່ມີຫຼາຍຂັ້ນ (multi-stage centrifugal systems), ເຮັດໃຫ້ລະບົບຕອບສະຫນອງໄດ້ຢ່າງໄວວາເມື່ອຄວາມຕ້ອງການໃນການເຮັດວຽກປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາ.

ປຸ້ມສະກູເດີ້ນຄວາມດັນສູງ ແສດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫຼາກຫຼາຍທີ່ບໍ່ມີໃຜເທີຍທຽບໄດ້ໃນການຈັດການຂອງແຫຼວທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ ແລະ ລັກສະນະວັດຖຸທີ່ທ້າທາຍ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນສູບທົ່ວໄປເສຍຫາຍ ຫຼື ບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້. ຄວາມຍືດຫຸ່ນນີ້ເຮັດໃຫ້ປຸ້ມນີ້ເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບອຸດສາຫະກຳທີ່ຈັດການກັບສ່ວນປະກອບຂອງແຫຼວທີ່ສັບສົນ, ຄວາມໜືດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະ ວັດຖຸທີ່ມີສ່ວນປະກອບທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເສື່ອມສະພາບ ຫຼື ມີຄວາມຮຸນແຮງ. ການສູບທີ່ເບົາບາງທີ່ເກີດຈາກການເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງສະກູເດີ້ນ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນແຮງການຕັດ (shear forces) ທີ່ອາດຈະປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດຂອງແຫຼວ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວພາຍໃນວັດຖຸທີ່ຖືກສູບເສຍຫາຍ. ຄຸນລັກສະນະນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອຈັດການກັບວິທີການທີ່ເປັນພັນທຸກຳ (polymer solutions), ອີມູລຊັ່ນ (emulsions), ຫຼື ວັດຖຸທີ່ມີທຳມະຊາດ (biological materials) ໂດຍທີ່ການຮັກສາຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງໂມເລກຸນ (molecular integrity) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ປຸ້ມນີ້ສາມາດປຸງແຕ່ງແຫຼວໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ເລີ່ມຈາກນ້ຳມັນທີ່ມີຄວາມໜືດຕ່ຳເທົ່ານ້ຳ ເຖິງວັດຖຸທີ່ໜືດຫຼາຍຫຼາຍເຖິງ 100,000 centipoise ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ລະບົບໃຫ້ຄວາມຮ້ອນພາຍນອກ ຫຼື ຕົວປັບປຸງຄວາມໜືດ. ຊ່ວງຄວາມໜືດທີ່ກວ້າງຂວາງນີ້ເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ປຸ້ມຫຼາຍປະເພດໃນສະຖານທີ່ທີ່ຈັດການກັບແຫຼວທີ່ມີຄວາມໜືດຕ່າງກັນ, ຈຶ່ງຊ່ວຍງ່າຍດາຍໃນການຈັດການສິນຄ້າສຳຮອງ ແລະ ຂະບວນການບໍາຮັກສາ. ການສ້າງສີ່ງທີ່ແຂງແຮງຊ່ວຍໃຫ້ປຸ້ມນີ້ຕ້ານທານສ່ວນປະກອບທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເສື່ອມສະພາບ ທີ່ມີຢູ່ທົ່ວໄປໃນນ້ຳເປື້ອນທີ່ມາຈາກການຂຸດຄົ້ນ, ສ່ວນປະກອບຂອງປູນຊີເມັນ, ແລະ ນ້ຳເປື້ອນທີ່ມາຈາກອຸດສາຫະກຳ ໂດຍບໍ່ເກີດການເສື່ອມສະພາບຢ່າງໄວວາທີ່ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບ ຫຼື ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້. ຄຸນສົມບັດການສູບເອງ (self-priming) ຊ່ວຍໃຫ້ປຸ້ມນີ້ສາມາດຈັດການກັບແຫຼວທີ່ມີອາກາດ ຫຼື ໄອທີ່ປະປົນຢູ່ດ້ານໃນ ໂດຍບໍ່ເສຍການສູບ ຫຼື ເກີດອາການ cavitation ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເສື່ອມສະພາບ. ການອອກແບບທີ່ເປັນ positive displacement ຮັບປະກັນການສົ່ງຜ່ານປະລິມານທີ່ຄົງທີ່ ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງແຫຼວ, ເຮັດໃຫ້ໄດ້ອັດຕາການໄຫຼທີ່ຄາດເດົາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ສຳລັບການຄວບຄຸມຂະບວນການ ແລະ ການປະສົມປະສານ. ຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ປຸ້ມນີ້ສາມາດຈັດການໄດ້ກວ້າງຂວາງຈາກການນຳໃຊ້ໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳຫຼາຍ (cryogenic) ເຖິງການນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການອຸດສາຫະກຳທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ໂດຍຮັກສາຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງຊີວະລາກ (seal integrity) ແລະ ປະສິດທິພາບໃນສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ. ປຸ້ມນີ້ສາມາດຈັດການເຄມີທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກຣ່ອນໄດ້ຢ່າງປອດໄພ ເມື່ອຖືກຜະລິດດ້ວຍວັດຖຸທີ່ເໝາະສົມ, ເຊິ່ງຂະຫຍາຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການນຳໃຊ້ໃນການປຸງແຕ່ງເຄມີ ແລະ ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມເປັນພິເສດ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການຈັດການແຫຼວນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນ ໂດຍການກຳຈັດຄວາມຈຳເປັນທີ່ຈະຕ້ອງໃຊ້ປຸ້ມທີ່ເປັນພິເສດສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈຳເປັນໃນການຝຶກອົບຮົມບຸກຄະລາກອນບໍາຮັກສາ ເນື່ອງຈາກພວກເຂົາຈະຕ້ອງບໍາຮັກສາປຸ້ມເພີຍງປະເພດດຽວເທົ່ານັ້ນໃນຂະບວນການຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ປຸ້ມສະກູເດີ້ນຄວາມດັນສູງໃຫ້ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງຍິ່ງໃນໄລຍະຍາວ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຕົ້ນຕົ້ນທັງໝົດຂອງການເປັນເຈົ້າຂອງຢ່າງມີນັກສຳຄັນ ຜ່ານການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການການບໍາຮັກສາ ການຍືດເວລາການບໍາຮັກສາອອກ ແລະ ການອອກແບບທີ່ແຂງແຮງເພື່ອການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນອຸດສາຫະກຳ. ການອອກແບບເຄື່ອງຈັກທີ່ງ່າຍດາຍນີ້ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຶກຫຼຸດ້ນ້ອຍກວ່າເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ເມື່ອທຽບກັບລະບົບປຸ້ມເຊິ່ງເປັນປຸ້ມເຄື່ອງສູບຫຼາຍຂັ້ນຕອນ ຫຼື ປຸ້ມເຄື່ອງສູບແບບໄປກັບຄືນ (reciprocating) ທີ່ຊັບຊ້ອນກວ່າ, ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມຖີ່ຂອງການບໍາຮັກສາຫຼຸດລົງໂດຍກົງ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສຳລັບສິນຄ້າສຳຮອງກໍຫຼຸດຕຳ່ມາດ້ວຍ. ຮູບຮ່າງຂອງສະກູເດີ້ນ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງບ່ອນຕິດຕັ້ງທີ່ຜະລິດຢ່າງຖືກຕ້ອງແທ້ຈິງ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສຶກຫຼຸດ້ນທາງໃນ ໃນເວລາທີ່ຮັກສາປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກໄວ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບເປັນເວລາດົນນານ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະເກີນ 20,000 ຊົ່ວໂມງການເຮັດວຽກກ່ອນທີ່ຈະຕ້ອງມີການບໍາຮັກສາໃຫຍ່. ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ນີ້ເກີດຈາກການທີ່ແຮງທາງນ້ຳຢູ່ໃນປຸ້ມຖືກຖ່ວງດຸນຢ່າງດີ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ເກີດການສັ່ນໄຫວທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງເຄື່ອງຈັກທີ່ເກີດຂື້ນທົ່ວໄປໃນເຕັກໂນໂລຊີປຸ້ມອື່ນໆ. ການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ລຽບລ້ອນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕໍ່ແກນເລື່ອນ (bearings), ອຸປະກອນປິດຜົນ (seals), ແລະ ສ່ວນປະກອບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ (coupling), ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຍືດເວລາການໃຊ້ງານຂອງພວກມັນອອກໄປເຖິງຈຸດທີ່ເກີນກວ່າມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳ. ວິທີການບໍາຮັກສາຍັງຄົງງ່າຍດາຍ ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະປະກອບດ້ວຍການກວດສອບເປັນປົກກະຕິ ແລະ ການລ້ຽນເຄື່ອງຈັກ ແທນທີ່ຈະເປັນການຖອດອອກຢ່າງຊັບຊ້ອນ ຫຼື ການປັບແຕ່ງທີ່ຕ້ອງໃຊ້ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເຊິ່ງເກີດຂື້ນໃນປຸ້ມປະເພດອື່ນໆ. ການອອກແບບແບບປະກອບ (modular) ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດປ່ຽນຊິ້ນສ່ວນທີ່ເລືອກໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຖອດປຸ້ມທັງໝົດອອກຈາກເສັ້ນທາງການເຮັດວຽກ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ (downtime) ໃນระหว่างການບໍາຮັກສາ. ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຍັງຄົງສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງປຸ້ມ, ໂດຍບໍ່ເກີດການຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບທີ່ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຮັດວຽກເພີ່ມຂື້ນເຊັ່ນດຽວກັບລະບົບປຸ້ມເຄື່ອງສູບແບບເຊິ່ງເກົ່າລົງ. ວັດສະດຸທີ່ແຂງແຮງ ແລະ ການປິ່ນປົວເທື້ອຜິວທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຊ່ວຍຕ້ານການກັດກິນ ແລະ ການເຊື່ອນເຖິງ ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມຫຼວງທາງໃນ ແລະ ປະສິດທິພາບໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະຕ້ອງຈັດການກັບຂົ້ນສານທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງ ຫຼື ຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ. ລູກສູບທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງຄາດເດົາໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ການບໍາຮັກສາສາມາດວາງແຜນໄວ້ລ່ວງໆ ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຈັດສັນຊັບພະຍາກອນ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ຂະບວນການທີ່ສຳຄັນຕ້ອງຢຸດເຮັດວຽກ. ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງ (reversible operation) ໃຫ້ຄວາມຫຼຸດຫຼວມໃນການເຮັດວຽກ ແລະ ຍັງເຮັດໃຫ້ເກີດລຳດັບການຕົວເອງທີ່ເຮັດຄວາມສະອາດ (self-cleaning sequences) ເຊິ່ງຊ່ວຍຍືດເວລາການບໍາຮັກສາອອກໄປໂດຍການປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການເກັບຕົວຂອງເສດເຫຼືອ ຫຼື ມົນລະເທື່ອ. ລັກສະນະຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ເຫຼົ່ານີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການປັບປຸງຄວາມພ້ອມໃຊ້ງານຂອງໂຮງງານ (plant availability), ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊ່ວຍເຫຼືອເປັນການດ່ວນ (emergency repair costs) ທີ່ຫຼຸດລົງ, ຄວາມຕ້ອງການສິນຄ້າສຳຮອງທີ່ຕ່ຳລົງ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຮັດວຽກທີ່ຄາດເດົາໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃນການວາງແຜນງົບປະມານ ແລະ ການຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງປຸ້ມ.