Provocările cu care se confruntă industriile de procesare s-au schimbat, deși acestea continuă să pompeze fluide, unele periculoase sau toxice. Siguranța și fiabilitatea sunt în continuare de o importanță primordială. Cu toate acestea, operatorii cresc vitezele, presiunile, debitele și chiar severitatea caracteristicilor fluidului (temperatură, concentrație, vâscozitate etc.) în timpul procesării multor operațiuni pe loturi. Pentru operatorii rafinăriilor de petrol, ai instalațiilor de procesare a gazelor și ai uzinelor petrochimice și chimice, siguranța înseamnă controlul și prevenirea pierderii sau expunerii la fluidele pompate. Fiabilitatea înseamnă pompe care funcționează eficient și economic, cu o întreținere mai redusă.
O etanșare mecanică proiectată corespunzător asigură operatorului pompei o performanță de lungă durată, sigură și fiabilă, cu o tehnologie dovedită. Printre numeroasele echipamente rotative și o multitudine de componente, etanșările mecanice s-au dovedit a funcționa fiabil în majoritatea condițiilor de funcționare.
POMPE ȘI GARNITURI — O POTRIVIRE BUNĂ
Este greu de crezut că au trecut aproape 30 de ani de la promovarea în masă a tehnologiei pompelor fără etanșare în industria de procesare. Noua tehnologie a fost promovată ca soluția la toate problemele și limitările percepute ale etanșărilor mecanice. Unii au sugerat că această alternativă ar elimina complet utilizarea etanșărilor mecanice.
Totuși, la scurt timp după această promoție, utilizatorii finali au aflat că etanșările mecanice pot îndeplini sau chiar depăși cerințele legislative privind scurgerile și izolarea. În plus, producătorii de pompe au susținut tehnologia prin furnizarea de camere de etanșare modernizate pentru a înlocui vechile „cutii de etanșare” ale garniturii de compresie.
Camerele de etanșare de astăzi sunt proiectate special pentru etanșări mecanice, permițând o tehnologie mai robustă într-o platformă de cartușe, oferind o instalare mai ușoară și creând un mediu care permite etanșărilor să funcționeze la întregul lor potențial.
AVANSURI ÎN DESIGN
La mijlocul anilor 1980, noile reglementări de mediu au obligat industria nu doar să ia în considerare izolarea și emisiile, ci și fiabilitatea echipamentelor. Timpul mediu între reparații (MTBR) pentru etanșările mecanice dintr-o instalație chimică era de aproximativ 12 luni. Astăzi, MTBR-ul mediu este de 30 de luni. În prezent, industria petrolieră, supusă unora dintre cele mai stricte niveluri de emisii, are un MTBR mediu de peste 60 de luni.
Garniturile mecanice și-au menținut reputația demonstrând capacitatea de a îndeplini și chiar de a depăși cerințele celei mai bune tehnologii de control disponibile (BACT). În plus, au făcut acest lucru rămânând o tehnologie economică și eficientă din punct de vedere energetic, disponibilă pentru a respecta reglementările privind emisiile și mediul.
Programele de calculator permit modelarea și prototiparea etanșărilor înainte de fabricație pentru a confirma modul în care acestea vor face față condițiilor specifice de funcționare înainte de a fi instalate pe teren. Capacitățile de proiectare a fabricării etanșărilor și tehnologia materialelor pentru fețele de etanșare au progresat până la punctul în care acestea pot fi dezvoltate pentru o potrivire unu-la-unu pentru o aplicație de proces.
Programele și tehnologia de modelare computerizată de astăzi permit utilizarea programelor de revizuire a proiectului 3D, analiză cu elemente finite (FEA), dinamică computațională a fluidelor (CFD), analiză a corpurilor rigide și diagnosticare prin imagistică termică, care nu erau ușor disponibile în trecut sau erau prea costisitoare pentru utilizarea frecventă cu desenul 2D anterior. Aceste progrese în tehnicile de modelare au contribuit la fiabilitatea proiectării etanșărilor mecanice.
Aceste programe și tehnologii au deschis calea către proiectarea etanșărilor standard cu cartușe, cu componente mult mai robuste. Acestea au inclus îndepărtarea arcurilor și a inelelor O dinamice din fluidul de proces și au făcut din tehnologia statorului flexibil designul preferat.
CAPACITATE DE TESTARE A DESIGNULUI PERSONALIZAT
Introducerea etanșărilor standard cu cartuș a contribuit semnificativ la o fiabilitate sporită a sistemului de etanșare prin robustețea și ușurința instalării lor. Această robustețe permite o gamă mai largă de condiții de aplicare cu performanțe fiabile.
În plus, proiectarea și fabricarea mai rapidă a sistemelor de etanșare personalizate au permis „reglarea fină” pentru diferitele cerințe de funcționare a pompei. Personalizarea poate fi introdusă fie prin modificări ale etanșării în sine, fie, mai ușor, prin componente auxiliare ale sistemului, cum ar fi un plan de conducte. Capacitatea de a controla mediul etanșării în diferite condiții de funcționare prin intermediul unui sistem de asistență sau al unor planuri de conducte este esențială pentru performanța și fiabilitatea etanșării.
A apărut și o progresie naturală, în care s-au proiectat pompe mai mult la comandă, cu o etanșare mecanică personalizată corespunzătoare. Astăzi, o etanșare mecanică poate fi proiectată și testată rapid pentru orice tip de condiții de proces sau caracteristici ale pompei. Fețele etanșării, parametrii dimensionali ai camerei de etanșare și modul în care etanșarea se potrivește în camera de etanșare pot fi proiectate și fabricate pentru a se potrivi personalizat unei game largi de aplicații. Actualizarea standardelor, cum ar fi standardul 682 al Institutului American al Petrolului (API), a condus, de asemenea, la o fiabilitate sporită a etanșărilor prin cerințe care validează designul, materialele și funcționalitatea etanșărilor.
O MARIUNE PERSONALIZATĂ
Industria etanșărilor se luptă zilnic cu transformarea tehnologiei etanșărilor în produse de bază. Prea mulți cumpărători cred că „o etanșare este o etanșare este o etanșare”. Pompele standard pot utiliza adesea aceeași etanșare de bază. Cu toate acestea, atunci când sunt instalate și aplicate în condiții specifice de proces, se implementează adesea un anumit tip de personalizare a sistemului de etanșare pentru a obține fiabilitatea necesară în cadrul setului specific de condiții de funcționare și proces chimic.
Chiar și cu același design standard al cartușului, există o gamă largă de potențial de personalizare, de la o selecție a componentelor materiale până la planul de conducte utilizat. Îndrumarea privind selectarea componentelor sistemului de etanșare de către producătorul etanșărilor este crucială pentru atingerea nivelului de performanță și fiabilitate generală necesar. Acest tip de personalizare poate permite etanșărilor mecanice să extindă utilizarea normală până la 30 până la 60 de luni de MTBR, în loc de 24 de luni.
Cu această abordare, utilizatorii finali pot fi siguri că primesc un sistem de etanșare proiectat pentru aplicația, forma și funcția lor specifice. Această capacitate oferă utilizatorului final cunoștințele necesare despre funcționarea pompei înainte de instalare. Nu este necesar să se facă presupuneri cu privire la modul în care funcționează pompa sau dacă poate gestiona aplicația.
DESIGN FIABIL
Deși majoritatea operatorilor de proces îndeplinesc aceleași funcții, aplicațiile nu sunt aceleași. Procesele rulează la viteze diferite, temperaturi diferite și vâscozități diferite, cu proceduri operaționale diferite și configurații diferite ale pompelor.
De-a lungul anilor, industria etanșărilor mecanice a introdus inovații semnificative care au redus sensibilitatea etanșărilor la diferite condiții de funcționare și au dus la o creștere a fiabilității. Aceasta înseamnă că, dacă un utilizator final nu dispune de instrumente de monitorizare pentru a oferi avertizări privind vibrațiile, temperatura, sarcinile rulmenților și ale motorului, etanșările actuale, în majoritatea cazurilor, își vor îndeplini în continuare funcțiile principale.
CONCLUZIE
Prin inginerie de fiabilitate, îmbunătățiri ale materialelor, proiectare asistată de calculator și tehnici avansate de fabricație, etanșările mecanice continuă să își dovedească valoarea și fiabilitatea. În ciuda schimbării emisiilor și a controlului izolației, precum și a limitelor de siguranță și expunere, etanșările au rămas cu un pas înaintea cerințelor ambițioase. Acesta este motivul pentru care etanșările mecanice sunt încă alegerea preferată în industriile de procesare.
Data publicării: 30 iunie 2022