Utfordringene prosessindustrien står overfor har endret seg selv om de fortsetter å pumpe væsker, noen farlige eller giftige. Sikkerhet og pålitelighet er fortsatt av største betydning. Operatører øker imidlertid hastigheter, trykk, strømningshastigheter og til og med alvorligheten til væskekarakteristikkene (temperatur, konsentrasjon, viskositet, etc.) mens de behandler mange batchoperasjoner. For operatører av petroleumsraffinerier, gassbehandlingsanlegg og petrokjemiske og kjemiske anlegg betyr sikkerhet å kontrollere og forhindre tap av, eller eksponering for, pumpede væsker. Pålitelighet betyr pumper som fungerer effektivt og økonomisk, med mindre nødvendig vedlikehold.
En riktig utformet mekanisk tetning sikrer en pumpeoperatør langvarig, sikker og pålitelig pumpeytelse med en velprøvd teknologi. Blant flere deler av roterende utstyr og en myriade av komponenter, har mekaniske tetninger vist seg å fungere pålitelig under de fleste typer driftsforhold.
PUMPER OG TETNINGER – GOD PASSFORM
Det er vanskelig å tro at nesten 30 år har gått siden massepromotering av tetningsløs pumpeteknologi inn i prosessindustrien. Den nye teknologien ble fremmet som løsningen på alle problemer og opplevde begrensninger ved mekaniske tetninger. Noen antydet at dette alternativet ville eliminere bruken av mekaniske tetninger helt.
Ikke lenge etter denne kampanjen fikk sluttbrukere imidlertid vite at mekaniske tetninger kunne møte eller overgå lovfestede lekkasje- og inneslutningskrav. Videre støttet pumpeprodusenter teknologien ved å tilby oppdaterte forseglingskamre for å erstatte de gamle kompresjonspakningene "pakkboksene".
Dagens tetningskamre er designet spesielt for mekaniske tetninger, noe som muliggjør mer robust teknologi i en patronplattform, noe som gir enklere installasjon og skaper et miljø som lar tetningene fungere til sitt fulle potensial.
DESIGNFREMSKRIFT
På midten av 1980-tallet tvang nye miljøforskrifter industrien til ikke bare å se på inneslutning og utslipp, men også på utstyrets pålitelighet. Gjennomsnittlig tid mellom reparasjon (MTBR) for mekaniske tetninger i et kjemisk anlegg var ca. 12 måneder. I dag er gjennomsnittlig MTBR 30 måneder. For tiden har petroleumsindustrien, underlagt noen av de strengeste utslippsnivåene, en gjennomsnittlig MTBR på mer enn 60 måneder.
Mekaniske tetninger opprettholdt sitt rykte ved å demonstrere evnen til å møte og til og med overgå kravene til best tilgjengelig kontrollteknologi (BACT). Videre gjorde de det mens de forble en økonomisk og energieffektiv teknologi tilgjengelig for å møte utslipps- og miljøforskrifter.
Dataprogrammer gjør at sel kan modelleres og prototypes før produksjon for å bekrefte hvordan de vil håndtere spesifikke driftsforhold før de installeres i felten. Egenskaper for design av tetningsproduksjon og teknologien til tetningsflatematerialer har utviklet seg til det punktet at de kan utvikles for en-til-en-tilpasning for en prosessapplikasjon.
Dagens datamodelleringsprogrammer og teknologi tillater bruk av 3-D designgjennomgang, finite element analyse (FEA), computational fluid dynamics (CFD), rigid kroppsanalyse og termisk bildediagnoseprogrammer som ikke var lett tilgjengelige tidligere eller var for kostbare. for hyppig bruk med tidligere 2D-tegning. Disse fremskrittene innen modelleringsteknikker har lagt til designpåliteligheten til mekaniske tetninger.
Disse programmene og teknologiene har ledet veien til utformingen av standard patronforseglinger med mye mer robuste komponenter. Disse inkluderte fjerning av fjærer og dynamiske O-ringer fra prosessvæsken og gjorde fleksibel statorteknologi til det foretrukne designet.
EGENSKAPER FOR TILPASSET DESIGN
Introduksjonen av standard patronforseglinger har bidratt betydelig til større pålitelighet av tetningssystemet gjennom deres robusthet og enkle installasjon. Denne robustheten muliggjør et bredere spekter av bruksforhold med pålitelig ytelse.
I tillegg har raskere design og fabrikasjon av spesialdesignede tetningssystemer muliggjort "finjustering" for ulike pumpekrav. Tilpasning kan introduseres enten gjennom endringer i selve tetningen eller, lettere, gjennom hjelpesystemkomponenter som en rørplan. Evnen til å kontrollere tetningsmiljøet under varierende driftsforhold ved hjelp av et støttesystem eller rørplaner er mest kritisk for tetningens ytelse og pålitelighet.
En naturlig progresjon skjedde også som var mer spesialdesignede pumper, med en tilsvarende tilpasset mekanisk tetning. I dag kan en mekanisk tetning raskt utformes og testes for alle typer prosessforhold eller pumpeegenskaper. Tetningsflatene, dimensjonsparametrene til tetningskammeret og hvordan tetningen passer inn i tetningskammeret kan utformes og produseres for å tilpasses for et bredt spekter av bruksområder. Oppdatering av standarder som American Petroleum Institute (API) Standard 682 har også ført til større forseglingspålitelighet gjennom krav som validerer tetningsdesign, materialer og funksjonalitet.
EN TILPASSET PASSFORM
Selindustrien kjemper daglig med kommodisering av selteknologi. For mange kjøpere tror at "et segl er et segl er et segl." Standardpumper kan ofte bruke den samme grunnpakningen. Men når den installeres og brukes på spesifikke prosessforhold, implementeres ofte en eller annen form for tilpasning i tetningssystemet for å oppnå den nødvendige påliteligheten under det spesifikke settet med driftsforhold og kjemisk prosess.
Selv med samme standard patrondesign, eksisterer det et bredt spekter av tilpasningspotensial fra et utvalg av materialkomponenter til rørplanen som brukes. Veiledning om valg av komponentene i tetningssystemet fra tetningsprodusenten er avgjørende for å oppnå det ytelsesnivået og den generelle påliteligheten som trengs. Denne typen tilpasning kan tillate mekaniske tetninger å strekke normal bruk opp til 30 til 60 måneder med MTBR i stedet for 24 måneder.
Med denne tilnærmingen kan sluttbrukerne være sikre på å motta et forseglingssystem som er designet for deres spesifikke bruksområde, form og funksjon. Evnen gir sluttbrukeren den kunnskapen som kreves om driften av pumpen før den installeres. Det er ikke nødvendig å gjette på hvordan pumpen fungerer eller om den kan håndtere applikasjonen.
PÅLITELIG DESIGN
Mens de fleste prosessoperatører utfører de samme funksjonene, er ikke applikasjonene de samme. Prosesser kjører med forskjellige hastigheter, forskjellige temperaturer og forskjellige viskositeter, med forskjellige operasjonsprosedyrer og forskjellige pumpekonfigurasjoner.
Gjennom årene har den mekaniske tetningsindustrien introdusert betydelige innovasjoner som har redusert følsomheten til tetninger for varierende driftsforhold og ført til økt pålitelighet. Dette betyr at hvis en sluttbruker mangler overvåkingsinstrumentering for å gi advarsler for vibrasjon, temperatur, lager og motorbelastninger, vil dagens tetninger i de fleste tilfeller fortsatt utføre sine primære funksjoner.
KONKLUSJON
Gjennom pålitelighetsteknikk, materialforbedringer, datastøttet design og avanserte produksjonsteknikker fortsetter mekaniske tetninger å bevise sin verdi og pålitelighet. Til tross for endrede utslipps- og inneslutningskontroll, og sikkerhets- og eksponeringsgrenser, har sel holdt seg i forkant av de utfordrende kravene. Derfor er mekaniske tetninger fortsatt det foretrukne valget i prosessindustrien.
Innleggstid: 30. juni 2022