Создание улучшенных систем поддержки механических уплотнений

API 682 и вы:создание лучших систем поддержки механических уплотнений

Шон Хансикер, менеджер по маркетингу, рынок химической и нефтеперерабатывающей промышленности

Механические уплотнения стали доминирующей технологией уплотнения на нефтеперерабатывающих и химических заводах в 1980-х годах, что вынудило Американский институт нефти (API) создать комитет, единственной задачей которого было составление стандартов для этих компонентов. Первое издание, API 682 Системы уплотнения вала для центробежных и центробежных насосов, было опубликовано в 1994 году со следующим заявлением о миссии:«Этот стандарт разработан по умолчанию для наиболее часто поставляемых типов оборудования, которые с высокой вероятностью соответствуют требованиям не менее трех лет бесперебойной работы при соблюдении норм выбросов." ¹ Примечательно, что стандарт включает рекомендации о том, что, если не указано иное, по умолчанию следует использовать технологию, которая доказала свою безопасность и надежность. В настоящее время в своем четвертом издании API 682 продолжает предлагать руководство, основанное на технологическом обслуживании как механических уплотнений, так и систем их поддержки.

В то время как большая часть стандарта посвящена механическим уплотнениям, значительная часть посвящена системам поддержки уплотнений, поскольку они являются критически важным компонентом для надлежащего функционирования системы уплотнения и насоса. Как производитель систем поддержки уплотнений, компания Swagelok и наши центры продаж и обслуживания внедрили передовой опыт API 682, 4-е издание. В этом сообщении блога мы объясним, что представляют собой некоторые из этих передовых методов, и как внедрение рекомендаций из стандарта в конструкции и проектировании ваших систем поддержки уплотнений может помочь вам достичь ваших целей по повышению надежности и безопасности при одновременном снижении затрат.

Каковы основные функции системы поддержки механического уплотнения?

Прежде чем мы обсудим передовой опыт, давайте рассмотрим функции систем поддержки уплотнений. Эти системы предназначены для конкретного механического уплотнения и набора условий процесса. Как правило, они подают газ или жидкость к механическому уплотнению, чтобы регулировать среду, в которой работает уплотнение, защищая вращающееся оборудование от повреждений.

Эти системы выполняют четыре основные функции:

• Обеспечить смазку поверхностей уплотнения
• Контролируйте давление и температуру в уплотнительной камере и уплотняйте
• Промойте уплотнение от загрязнения и/или накопления остатков
• Предотвратить утечку технологической среды системы в атмосферу

Узнайте больше о системах поддержки механических уплотнений в видео ниже.

Уменьшение потенциальных точек утечки

Всюду по API 682 4 ^го Edition имеются ссылки на уменьшение количества соединений в системах поддержки уплотнений. Независимо от того, выбрана ли для системы сварная труба или трубка, резьбовые системы не рекомендуются. Каждое соединение можно рассматривать как потенциальное место утечки и возможный риск для надежности при перекачке углеводородов. Утечки в системах поддержки уплотнений рядом с насосами могут привести к повреждению имущества, увеличению времени простоя, экологическим проблемам и рискам для безопасности.

В прошлом многие системы поддержки уплотнений изготавливались из труб, так как исторически предпочтение отдавалось трубам. Совсем недавно производители уплотнений, конечные пользователи и OEM-производители насосов внедрили трубки в качестве решения для соединения в системах поддержки уплотнений благодаря их долгой истории успешного использования в критически важных приложениях во всем промышленном мире. Как отметил эксперт по вращающемуся оборудованию Хайнц Блох в недавней статье, посвященной обработке углеводородов, «Стандарт 682 Американского нефтяного института (API 682) начал одобрять использование труб для некоторых планов уплотнения трубопроводов. К сожалению, приверженные традициям покупатели по-прежнему выбирают жесткую трубу; мы просим их пересмотреть. API 682 (4-я редакция) теперь определяет соединения систем поддержки уплотнений практически взаимозаменяемо». ²

Трубки можно использовать для уменьшения количества соединений путем изгиба линий и соответствующего использования переходных фитингов. Часто единственными необходимыми соединениями являются те, которые находятся на уплотнении и в системе уплотнений. Поскольку трубка отжигается, при изгибе трубы металл затвердевает, увеличивая прочность трубы на изгибе. Инновационные технологии соединения, такие как фланцевые адаптеры и удлиненные штекерные соединители, еще больше сокращают количество соединений с резьбовыми отверстиями на уплотнении и уплотняющих бачках, устраняя необходимость в нескольких фитингах. Использование трубок обеспечивает дополнительную финансовую выгоду, когда мы изучаем затраты на техническое обслуживание насоса, уплотнения и системы поддержки. Во время операций по техническому обслуживанию, когда переделываются «трубопроводы» вокруг насосов, использование труб устраняет необходимость в дорогостоящей сварке на месте и может быть быстро установлена, чтобы сократить время простоя.

Упрощение эксплуатации и обслуживания

Системы поддержки уплотнения имеют решающее значение для правильной работы уплотнения и насоса и поэтому требуют регулярного визуального осмотра. Упрощение визуальной проверки повышает надежность и безопасность системы. При проектировании систем поддержки уплотнений следует учитывать несколько передовых принципов проектирования после выбора плана трубопровода и общего расположения.

1. Системная функция должна быть очевидной, а дизайн — интуитивно понятным.

Торцевые уплотнения часто повреждаются при пуске и остановке насосов, иногда в результате неправильной работы системы поддержки уплотнения. Если конструкция системы поддержки уплотнения способствует правильной эксплуатации, можно избежать распространенных ошибок при вводе насосов в эксплуатацию.

В API 682 4 ^th Edition, Plan 32 показан как несколько приборов и компонентов, установленных либо на трубопроводе, либо на трубке. Несмотря на то, что эта конструкция верна с функциональной точки зрения, она предоставляет оператору мало информации о работе системы, о том, какая информация важна и почему она важна. Если система расположена рядом с уплотнением на насосе, оператору теперь нужно вернуться к насосу и наклониться, чтобы прочитать информацию о приборе. Создание даже небольших препятствий для операторов увеличивает риск пропуска сигналов о неисправности и снижает надежность. Интуитивным решением является размещение этих компонентов на панели.

Размещение плана трубопровода, такого как Plan 32, на панели соответствует двум важным принципам проектирования:правильная идентификация и эксплуатация. Это дает следующие преимущества:

• Во-первых, Plan 32 теперь выглядит как отдельная система. Вместо того, чтобы размещать компоненты только на трубе или участке трубы, они размещаются на панели, где можно определить путь потока, а все инструменты доступны на уровне глаз.
• Кроме того, API 682 поддерживает эти особенности дизайна. В нем говорится:«Все элементы управления и приборы должны быть расположены и расположены таким образом, чтобы операторы могли их легко видеть, а также чтобы они были доступны для испытаний, регулировок и технического обслуживания» (9.1.5) ³ . .
• Наконец, панели могут содержать информацию о нумерации деталей, индикацию пути потока и инструкции для оператора. Эти усовершенствования помогают обеспечить безопасный и надежный запуск и останов насосов и систем поддержки уплотнений.

2. Система должна быть спроектирована так, чтобы ее было легко обслуживать.

Несмотря на то, что правильная работа системы поддержки уплотнения является первоочередной задачей, следует также уделить внимание проектированию систем, которые легко обслуживать. Системы поддержки уплотнений содержат часто обслуживаемые элементы, такие как расходомеры, сетчатые фильтры и другие визуальные приборы. Профилактическое обслуживание (ПТО) этих систем должно быть простым и безопасным для операторов. Если сетчатые фильтры расположены неудобно и недоступны для продувки, маловероятно, что надлежащее PM будет выполняться через рекомендуемые промежутки времени.

API 682 4 ^th Edition также рекомендует конфигурации с блокировкой прокачки для всех манометров. Если системы не спроектированы с этой функцией, вполне вероятно, что при выходе из строя манометров операторы останутся без важной информации до следующего капитального ремонта или проекта, когда насос и система поддержки могут быть выведены из эксплуатации, а манометр заменен.

И, наконец, существует широкий выбор трубных соединений и вариантов конструкции, которые позволяют легко снимать и заменять каждый обслуживаемый компонент системы поддержки уплотнения, не прерывая работу системы. Для горшков с тюленями - 4 ^й Редакция предусматривает:«Местная эксплуатация, вентиляция, заполнение и слив должны выполняться с уровня земли. Если не указано иное, системы, требующие использования лестницы или ступени или подъема по опорной плите или трубопроводу, неприемлемы» (8.1.8). ⁴ У многих растений есть старые горшки для герметиков с заглушкой наверху. Когда операторы поднимаются по лестнице, чтобы долить воду в котел, они могут подвергаться воздействию паров технологического процесса, что, как правило, является небезопасной практикой. Проектирование Plan 52 или Plan 53 с системами заполнения, такими как показанная ниже, является простым конструктивным соображением и передовой практикой, способствующей безопасному обслуживанию.

Создание лучших систем поддержки уплотнений

Внедрение этих основных передовых принципов проектирования систем поддержки механических уплотнений повышает надежность и снижает затраты. Чтобы напомнить, как вы можете добиться лучших результатов с помощью своих систем:

• Рассмотрите возможность использования труб вместо сварных труб, чтобы снизить затраты на установку и техническое обслуживание. Это также повысит надежность за счет уменьшения потенциальных точек утечки.
• Отключение насосов для устранения незначительных проблем с приборами или заполнения герметичных резервуаров недопустимо. Размещение этих систем на панелях с надлежащей маркировкой и конструкцией, обеспечивающей простоту обслуживания, снижает вероятность ошибки оператора, которая может привести к повреждению уплотнений.

Неисправности уплотнений и связанные с этим затраты на замену уплотнений должны вызывать серьезную озабоченность у групп вращающегося оборудования на всех заводах. Соблюдение рекомендаций и принципов разработки API 682 4-го издания помогает предотвратить эти затраты и обеспечивает более безопасную и надежную работу.

Swagelok обеспечивает проектирование и сборку систем поддержки уплотнений через нашу сеть из более чем 200 авторизованных центров продаж и обслуживания. Мы предлагаем настраиваемые, локальные и надежные системы, которые лучше спроектированы, чтобы помочь вам сократить расходы, сэкономить время и повысить безопасность вашего вращающегося оборудования. Дополнительные рекомендации по проектированию и установке систем поддержки механических уплотнений или поиск подходящего API комплекты планов уплотнений или узлы для ваших применений, обратитесь к местному представителю Swagelok.

¹ Стандарт API 682, первое издание, 1994 г. «Системы уплотнения вала для центробежных и центробежных насосов», Американский институт нефти, Вашингтон, округ Колумбия.

² Блох, Хайнц П., Использование труб из нержавеющей стали для соединений с механическим уплотнением, Обработка углеводородов, март 2018 г.

³ Стандарт API 682, четвертое издание, 2014 г. «Системы уплотнения вала для центробежных и центробежных насосов», Американский институт нефти, Вашингтон, округ Колумбия

⁴ Стандарт API 682, четвертое издание, 2014 г. «Системы уплотнения вала для центробежных и центробежных насосов», Американский институт нефти, Вашингтон, округ Колумбия.