Lorsqu'une vanne sous pression est fermée et crée une cavité séparée. Qu'adviendra-t-il de la pression dans la cavité séparée?


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L'image ci-dessous montre une technique courante pour travailler sur des vannes dans l'industrie du pétrole. Une vanne secondaire 2 est fermée et permet l’entretien de la vanne 3.

Ma question concerne la zone bleue. Quelle est la pression dans cette zone après la fermeture de la vanne? Reste-t-il à 10 000 PSI? J'ai ouvert la vanne 3 après un certain temps et du liquide a été répandu à une vitesse sûre. Un technicien m'a dit que la pression emprisonnée dans la zone bleue était sans danger et qu'elle diminuerait encore davantage si vous lui permettiez de rester assis plus longtemps. Je pensais que cette pression pourrait être contenue pendant un temps raisonnable dans un tel contexte. Je pensais que nous comptions sur la capacité de contenir la pression dans des réservoirs de stockage, par exemple. Je pensais que le stockage de quelque chose sous pression serait possible dans un réglage de vanne comme celui-ci. Le technicien a dit que ce n’était pas possible et qu’il le savait par expérience. Ce technicien a-t-il tort? Où va la pression?

J'ai pensé que c'était lié à l'énergie et j'ai proposé une expérience de pensée similaire pour expliquer ce phénomène. J'ai un tuyau avec des extrémités fermées et de nombreux ressorts assemblés en série contenus dans le tuyau. J'ai aussi un appareil semblable à celui que possède un magicien quand il fait le tour de magie de couper les membres d'une personne dans une boîte. J'utilise un appareil comme celui-ci, je le glisse dans le tuyau et je n'isole que le dernier ressort du tuyau. Lorsque j'ouvre l'extrémité du tuyau, un seul ressort ressort avec une énergie limitée. Si j'avais ouvert le tuyau sans utiliser la lame comme dispositif d'isolation, de nombreux ressorts auraient jailli avec une énergie incroyable. Est-ce une bonne comparaison et compréhension du concept?

Image de la valve

Image de printemps

Réponses:


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la pression dans le système de tuyauterie qui existait lorsque les vannes ont été fermées restera dans le segment isolé du tuyau, qui se comporte alors comme un récipient sous pression. Notez que, comme la paroi du tuyau est rigide et que le fluide qu’il contient est presque incompressible, la quantité d’énergie stockée dans le "récipient" sous pression est petite et si vous ouvrez une soupape de mise à l’eau raccordée, seule une petite quantité de liquide jet hors de celui-ci avant que la pression tombe à zéro. Notez également qu’aucune vanne n’est parfaite, il serait naturel de remarquer que la pression dans le «vaisseau» va décroître avec le temps. Enfin, il convient de noter que la situation est différente si le tuyau contenait de l’air, qui se comprimerait facilement sous pression et stockerait une quantité d’énergie dangereusement importante dans le navire. Dans ce cas,


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Comme indiqué "aucune vanne n'est parfaite", tout fluide piégé finira par fuir. La pratique courante consiste à utiliser des vannes "de blocage et de purge" avec des vannes à double blocage. Une vanne de taille nominale de 12 pouces incorporera une vanne de 1 pouce qui se purgera à un emplacement approprié. Ceci s’appliquerait aux vannes de process. Pour les vannes à tête de puits, il est probable que les meilleures vannes d’étanchéité, de blocage et de purge ne soient pas utilisées car il est assez difficile d’étanchéifier, par exemple 10 000 psi sans vannes de purge en tant que source de fuite possible. Apparemment, on suppose que quiconque exploite des vannes à tête de puits sait ce qu'elles font.

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