Hoʻolālā ʻōnaehana paipu no nā mea kanu mana geothermal
Hoʻohana nā hale hana mana geothermal i ka ikehu wela mai loko mai o ka honua e hana i ka uila me ka hilinaʻi a me ke kūpaʻa. Ma hope o nā turbine a me nā mea hana i hōʻike pinepine ʻia aia kahi ʻāpana koʻikoʻi like: ka ʻōnaehana paipu. Hoʻoili ka ʻōnaehana paipu geothermal i ka wai wela (kahi hui ʻana o ka mahu, ka wai wela/brine, a me ke kinoea hiki ʻole ke hoʻoheheʻe ʻia) mai nā lua hana i nā hale hana ma luna, e hoʻokaʻawale ana i nā pae wai, e hāʻawi ana i ka mahu i ka turbine, a me ka lawelawe ʻana i ka brine a me ka condensate no ka hoʻokomo hou ʻana. Ma muli o ke ʻano corrosive, scaling, kiʻekiʻe-mahana, a me ʻelua-paepae o nā wai geothermal, pono ka hoʻolālā ʻana o ka ʻōnaehana paipu i kahi ala ʻoi aku ka paʻakikī ma mua o nā hoʻonohonoho paipu ʻoihana maʻamau.
1. E hoʻomaopopo i nā ʻano o nā wai geothermal
ʻO ka hana mua i ka hoʻolālā ʻana, ʻo ia ka hoʻomaopopo ʻana i nā kūlana wai: ka mahana, ke kaomi, ka nui o ke kahe, ka nui o nā mea paʻa i hoʻoheheʻe ʻia, pH, ka nui o CO₂/H₂S, a me ka hiki ke hoʻokumu ʻia nā waihona e like me ka silica, calcite, a i ʻole sulfides. Hiki i nā wai geothermal ke maloʻo maloʻo, ʻoi aku ka mahu (mahana flash), ʻoi aku ka wai (brine i nā ʻōnaehana binary), a i ʻole kahi hui ʻelua-phase mai ka luawai. Hoʻopili kēlā me kēia ʻano i ke koho ʻana i nā mea, ka mānoanoa o ka paipu, nā koi insulation, a me ka hoʻonohonoho ʻana o nā lako (nā mea hoʻokaʻawale, nā scrubbers, nā silencers).
Eia kekahi, pono nō hoʻi ka hoʻolālā e loiloi i nā pilikia o ka pala a me ka ʻino. Hoʻāla ʻia ka pala e nā kūlana H₂S, CO₂, chloride, a me pH; ʻoiai ʻo ka ʻino pinepine ʻia e hana ʻia i nā kahe ʻelua-pae a i ʻole nā kahe me nā ʻāpana paʻa. ʻO ka hui pū ʻana o nā mahana kiʻekiʻe a me nā kemika huhū e hana i ke koho ʻana i nā mea a me ka pale ʻana i ka pala i waena o nā hoʻoholo koʻikoʻi loa.
2. Hoʻolālā paipu: mai ka luawai a i ka hale hana mana
Ma keʻano laulā, aia kahi ʻōnaehana paipu geothermal ma luna o ka ʻili:
1. Paipu poʻo luawai: hoʻohui i ka luawai hana me ka ʻōnaehana hōʻiliʻili.
2. Pūnaewele hōʻiliʻili mahu/brine: hoʻokahe i ke kahe mai kekahi mau luawai i kahi kikowaena hoʻokaʻawale a i ʻole pololei i ka hale hana mana.
3. Ka laina mahu nui: lawe i ka mahu māʻona/maloʻo i ka turbine.
4. Paipu Brine/condensate: kahe ke koena o ka wai hoʻokaʻawale a i ʻole ka condensate i ka hoʻokomo hou ʻana.
5. ʻŌnaehana hoʻokuʻu wai a me ke kinoea hiki ʻole ke hoʻoheheʻe ʻia (NCG): lawelawe i nā kinoea hiki ʻole ke hoʻoheheʻe ʻia i ʻole e hōʻemi i ka pono o ka condenser.
I ka wā o ke kahua manaʻo, hoʻoholo ka mea hoʻolālā inā e hana ʻia ka hoʻokaʻawale ʻana ma kahi kokoke i ka luawai (ka mea hoʻokaʻawale wellpad) a i ʻole ma ke kikowaena (kaʻawale waena). Hiki i ka hoʻokaʻawale kokoke i ka luawai ke hōʻoluʻolu i nā pilikia kahe ʻelua-paepae i nā paipu mamao loa, akā hoʻonui i ka nui o nā lako a me ka pono no nā hana he nui. Hoʻomaʻalahi ka hoʻokaʻawale waena i nā hana akā koi i kahi hoʻolālā paipu ʻelua-paepae paʻakikī.
3. Ka hoʻoholo ʻana i ke anawaena o ka paipu a me nā helu hydraulic
Hoʻoholo ʻia ke anawaena o ka paipu e ka pohō kaomi i manaʻo ʻia, ka wikiwiki o ke kahe ʻana, a me nā palena hana (e laʻa, ka hiki ke hāmare wai a i ʻole ka slugging i ke kahe ʻelua-pae). I loko o ka paipu mahu, ʻo ka wikiwiki kiʻekiʻe loa e hoʻonui i ka pohō kaomi a me ka pilikia o ka ʻino ʻana, ʻoiai ʻo ka wikiwiki haʻahaʻa loa hiki ke alakaʻi i ka hōʻiliʻili ʻana o ka condensate a me ke kahe paʻa ʻole. I loko o ka paipu brine, pono ka wikiwiki e lawa e pale ai i ka sedimentation, akā ʻaʻole lawa ka nui e hoʻonui ai i ka ʻino.
ʻO ka maʻamau, ʻo nā helu hydraulic e komo pū me:
– Ka emi ʻana o ke kaomi ma muli o ka friction (ka pohō friction), nā loli o ke kiʻekiʻe, a me nā mea hoʻopili (nā valves, nā kuʻekuʻe lima, nā tees).
– Ke kumu hoʻohālike ʻelua-paepae (no nā paipu hui mahu-wai), kahi e noʻonoʻo ai i ka paheʻe ma waena o nā pae, ka hapa mahu, a me nā loli o ke ʻano kahe ma ka paipu.
– ʻO ka hoʻohuʻu mahu i loko o nā paipu lōʻihi i hoʻopaʻa pono ʻole ʻia, no ka mea, ʻo ka hāʻule ʻana o ka mahana e hoʻopuka i ka condensate a hoʻonui i ka pilikia o ka hāmare wai.
I ka hana maoli, hana pinepine ʻia ka hoʻolālā anawaena ma ke ʻano hana hou: ke koho ʻana i ke anawaena mua, ka helu ʻana i nā pohō o ke kaomi a me ka wikiwiki, a laila hoʻoponopono me ka noʻonoʻo ʻana i nā kumukūʻai paipu, nā kumukūʻai pamu/compressor (inā loaʻa), a me ka pono o ka hale hana (no ka mea, ʻo ka pohō o ke kaomi mahu e hōʻemi ana i ka mana o ka turbine).
4. Nā mea paipu a me nā hoʻolālā pale ʻana i ka palaho
ʻO ke koho ʻana o nā mea e pili ana i ka kemika wai a me ka mahana. Hoʻohana ka nui o nā ʻōnaehana mahu i ke kila kalapona, kahi e hāʻawi ai i ka kaohi maikaʻi o ka palaho, ʻoiai ʻo nā laina brine waiwai chloride a haʻahaʻa pH paha e koi aku i nā mea kūpaʻa e like me kekahi mau kila kila, nā kila alloy, a i ʻole nā uhi kūloko. Eia nō naʻe, ʻaʻole palekana mau ke kila kila ma muli o ka pilikia o ka haki ʻana o ka palaho stress ma lalo o nā kūlana chloride kiʻekiʻe a me ka mahana.
ʻO nā hoʻolālā pale ʻana i ka palaho he hui pū ʻana o:
– Ke koho ʻana i nā mea kūpono e pili ana i ka ʻikepili laʻana wai a me nā hopena hoʻāʻo pala.
– Kaohi kemika (e.g. ka inikini mea hoʻōki ma lalo o kekahi mau kūlana).
– Hoʻolālā e pale aku ai i nā wahi kūpaʻa a me nā wāwae make, ʻoiai e hoʻolalelale pinepine kēia mau wahi i ka pala kūloko.
– Ka ʻae ʻia ʻana o ka palaho ma ka mānoanoa o ka paipu, ʻo ia hoʻi ka mānoanoa hou e manaʻo ai i ka lahilahi ʻana i ka wā o ke ola hoʻolālā.
5. Kaohi ʻana i ka scaling a me ka fouling
He hoʻoweliweli nui ka scaling i nā laina brine a me nā lako hoʻokaʻawale. Hiki i ka silica, calcite, a me nā minelala ʻē aʻe ke piʻi i ka wā e hāʻule ai ke kaomi a me ka mahana, a i ʻole ke loli nā kemika (e.g., CO₂ degassing). Pono ka hoʻolālā paipu e noʻonoʻo i:
- mālama i ka nui o ke kahe a me ka mahana i ʻole e hele wikiwiki i nā kūlana supersaturation,
- e hōʻemi i nā wahi o ka haunaele nui e hiki ai ke hoʻoulu i ka nucleation precipitate,
- e hāʻawi i ke komo no ka puaʻa/hoʻomaʻemaʻe i kahi hiki (ʻoiai he paʻakikī pinepine kēia me ka geothermal),
- ka hoʻohana ʻana i kahi hoʻolālā spool e maʻalahi ke wehe i nā ʻāpana i hiki ke waiho ʻia.
Ma nā ʻano he nui, hoʻokō ʻia ke kaohi ʻana o ka scaling ma o ke kau ʻana i nā hoʻolālā flashing a me reinjection, a me ka hoʻokomo ʻana i nā kemika anti-scaling ma kekahi mau wahi.
6. Ka hoʻomehana wela a me ka hoʻokele condensate
ʻAneʻane mau ka pono o nā paipu mahu i ka insulation e hōʻemi i ka nalowale o ka wela. ʻAʻole wale ka nalowale o ka wela e hōʻemi i ka maikaʻi o ka mahu akā hoʻonui pū i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka condensate, hiki ke hana i ka hāmare wai. No laila, ʻo nā hoʻolālā maʻamau e komo pū me:
– ʻO ka pale wela me ka mānoanoa i helu ʻia ma muli o ka pohō wela i manaʻo ʻia a me ka hoʻokele waiwai (nā kumukūʻai pale vs. ka pohō ikehu).
– Ka pahele mahu a me ka ipu hoʻokahe ma nā wahi haʻahaʻa a ma kekahi mau manawa e hoʻokuʻu i ka condensate ma ke ʻano i kāohi ʻia.
– Ke piʻo kūlike o ka paipu i kahi e hoʻokahe ai i mea e pale ai i ka hōʻiliʻili ʻana o ka condensate.
Hoʻomaikaʻi ka condensate i mālama pono ʻia i ka hilinaʻi o ka turbine a hoʻemi i ka hanana o ka haʻalulu a i ʻole ka hōʻino ʻia ma muli o ka hāmare wai.
7. Hoʻolālā mīkini: hoʻonui wela, kākoʻo, a me ka maʻalahi
ʻO ke kiʻekiʻe o ka mahana hana o nā ʻōnaehana geothermal ke kumu o ka hoʻonui nui ʻana o ka paipu. Inā ʻaʻole i hoʻokō ʻia, hiki i nā koʻikoʻi wela ke hana i nā leaka flange, nā māwae weld, a i ʻole ke ʻano ʻē. No laila, ʻo ka hoʻolālā mechanical:
- Ka nānā ʻana i ke koʻikoʻi o ka paipu no nā kūlana hana, hoʻomaka, pani, a me nā kūlana pilikia.
– Kaʻapuni hoʻonui a i ʻole ka hui hoʻonui (me ke akahele, no ka mea, hoʻohui nā hui hoʻonui i nā wahi liki a pono e mālama ʻia).
– Ua kau ʻia nā kākoʻo, nā heleuma, a me nā alakaʻi i mea e “neʻe” ai ka paipu ma ke ʻano kuhikuhi i ka wā e hoʻonui ana.
– Ka hoʻolālā ʻana i ke ala paipu e hōʻemi ana i nā huli ʻoi a maʻalahi ke komo ʻana i ka nānā ʻana.
Ma muli o ke hele pinepine ʻana o nā paipu i nā ʻaoʻao o ka ʻāina puʻu, pono e noʻonoʻo ʻia nā loli o ke kiʻekiʻe a me ka noho ʻana o ka lepo i ka hoʻolālā ʻana i nā kākoʻo a me nā kahua.
8. Palekana, mea hana, a me ka kaohi
Lawe nā ʻōnaehana paipu geothermal i nā wai wela i hoʻopaʻa ʻia a me nā kinoea weliweli e like me H₂S. Aia i loko o ka hoʻolālā palekana:
– Nā kiwikā hoʻokaʻawale a me ka hoʻomalu e hoʻomaʻamaʻa i ka mālama ʻana a me ka hoʻokaʻawale ʻana o ka pūnaewele i ka wā o nā hoʻopilikia.
– ʻO ka valve hoʻomaha kaomi (PRV) a me ka ʻōnaehana hoʻopau (vent/stack) i hoʻolālā ʻia no nā hiʻohiʻona overpressure.
– ʻO ka ʻike ʻana iā H₂S, nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe, a me ke kau ʻana o ka puka makani e noʻonoʻo ana i ke kuhikuhi o ka makani a me nā wahi palekana.
– Nā mea hana e like me nā mea hoʻoili kaomi, nā mea mahana, nā mika kahe, a me ka nānā ʻana i ka hoʻokahe e ʻike i nā ʻano ʻē (e.g., nā hāʻule kaomi e pili ana i ka scaling).
Kākoʻo ʻia ke kūpaʻa o ka ʻōnaehana e kahi kaʻina hana hoʻomaka e hoʻoponopono ana i ka hoʻomehana mālie ʻana o ka paipu e pale aku ai i ka haʻalulu wela.
9. Ke kūkulu ʻana, ka hoʻāʻo ʻana a me ka hana lōʻihi
He mea koʻikoʻi ke ʻano o ka hana ʻana a me ke kau ʻana no ka lōʻihi o ka ʻōnaehana. Pono ka wili ʻana e kūlike i nā kūlana, me nā nānā ʻana o NDT (radiographic/ultrasonic) ma nā hui koʻikoʻi. Ma hope o ke kau ʻana, hana ʻia ka hydrotesting a i ʻole ka hoʻāʻo pneumatic e like me ka mea e pono ai, a me ka hoʻomaloʻo ʻana a me ke kauoha palekana. I ka wā o ka hana, nānā kahi papahana nānā manawa no ka pala, ka lahilahi o ka paia, ka haʻalulu, a me nā leaka liʻiliʻi e hiki ke lilo i mau hemahema nui.
Eia kekahi, ua hoʻolālā maikaʻi ʻia nā ʻōnaehana paipu geothermal e "mālama pono": aia kahi no ka hoʻololi ʻana i nā kiwikā nui, ke komo ʻana i nā wahi hoʻokahe, a me ka maʻalahi o ke kau ʻana i nā mea ʻike hou aʻe i ka hoʻonui ʻana o ke kahua.
Pani
ʻO ka hoʻolālā ʻana o ka ʻōnaehana paipu no nā mea kanu mana geothermal he hana multidisciplinary e hoʻohui i ka hydraulics, nā mea hana, nā mīkini paipu, ka ʻenekinia thermal, ke kemika wai, a me nā ʻano palekana. ʻO ka pilikia nui mai ke ʻano hoʻouka kaua, ʻelua-pae, a me ke ʻano waiho ʻana o nā wai geothermal. Me ka hoʻonohonoho pūnaewele kūpono, ka helu pono ʻana o ke anawaena, nā mea kūpono, ka hoʻomalu ʻana i ka scaling a me ka corrosion, a me ka hoʻolālā palekana a me ka hoʻololi wela i noʻonoʻo pono ʻia, hiki i nā ʻōnaehana paipu ke hana paʻa no nā makahiki he ʻumi. ʻO ka hope loa, ʻaʻole wale ka hilinaʻi o ka paipu he pilikia pono, akā he kumu kumu no ka hōʻoia ʻana i ka hana pono, palekana, a hoʻomau o nā mea kanu mana geothermal.
