Výzvy, kterým zpracovatelský průmysl čelí, se změnily, i když nadále čerpají kapaliny, některé nebezpečné nebo toxické. Bezpečnost a spolehlivost jsou stále na prvním místě. Operátoři však zvyšují rychlost, tlak, průtok a dokonce i závažnost charakteristik kapaliny (teplota, koncentrace, viskozita atd.) při zpracování mnoha dávkových operací. Pro provozovatele ropných rafinérií, zařízení na zpracování plynu a petrochemických a chemických závodů bezpečnost znamená kontrolu a předcházení ztrátě nebo vystavení čerpaným kapalinám. Spolehlivost znamená čerpadla, která fungují efektivně a hospodárně, s menšími nároky na údržbu.
Správně navržená mechanická ucpávka zajišťuje obsluze čerpadla dlouhodobý, bezpečný a spolehlivý výkon čerpadla s osvědčenou technologií. Mezi množstvím rotujících zařízení a nesčetným množstvím součástí je prokázáno, že mechanické ucpávky fungují spolehlivě ve většině typů provozních podmínek.
ČERPADLA A TĚSNĚNÍ—VHODNÉ
Je těžké uvěřit, že od masového prosazení technologie bezucpávkových čerpadel do zpracovatelského průmyslu uplynulo téměř 30 let. Nová technologie byla propagována jako řešení všech problémů a vnímaných omezení mechanických ucpávek. Někteří navrhli, že tato alternativa by zcela eliminovala použití mechanických ucpávek.
Nedlouho po této propagaci se však koncoví uživatelé dozvěděli, že mechanické ucpávky mohou splňovat nebo překračovat zákonné požadavky na úniky a zadržování. Výrobci čerpadel dále podpořili technologii poskytnutím aktualizovaných těsnicích komor, které nahradily staré kompresní ucpávky.
Dnešní ucpávkové komory jsou navrženy speciálně pro mechanické ucpávky, což umožňuje robustnější technologii v kazetové platformě, poskytuje snadnější instalaci a vytváří prostředí, které umožňuje ucpávkám fungovat naplno.
DESIGNOVÉ POKROKY
V polovině 80. let 20. století nové ekologické předpisy donutily průmysl nejen hledět na omezení a emise, ale také na spolehlivost zařízení. Průměrná střední doba mezi opravami (MTBR) mechanických ucpávek v chemické továrně byla přibližně 12 měsíců. Dnes je průměrná MTBR 30 měsíců. V současné době má ropný průmysl, který podléhá některým z nejpřísnějších úrovní emisí, průměrnou MTBR více než 60 měsíců.
Mechanické ucpávky si udržely svou pověst tím, že prokázaly schopnost splnit a dokonce překročit požadavky nejlepší dostupné řídicí technologie (BACT). Kromě toho tak učinili a přitom zůstali dostupnou ekonomickou a energeticky účinnou technologií pro splnění emisních a ekologických předpisů.
Počítačové programy umožňují modelování a prototypování těsnění před výrobou, aby se potvrdilo, jak budou zvládat specifické provozní podmínky před instalací v terénu. Možnosti návrhu výroby těsnění a technologie materiálů čela těsnění pokročily do té míry, že je lze vyvinout pro individuální přizpůsobení pro procesní aplikaci.
Dnešní počítačové modelovací programy a technologie umožňují použití 3-D kontroly návrhu, analýzy konečných prvků (FEA), výpočetní dynamiky tekutin (CFD), analýzy tuhého tělesa a diagnostických programů termovizního zobrazování, které nebyly v minulosti snadno dostupné nebo byly příliš nákladné. pro časté použití s dřívějším 2D kreslením. Tyto pokroky v modelovacích technikách přispěly ke spolehlivosti konstrukce mechanických ucpávek.
Tyto programy a technologie vedly k návrhu standardních kazetových těsnění s mnohem robustnějšími komponenty. Ty zahrnovaly odstranění pružin a dynamických O-kroužků z procesní tekutiny a učinily z technologie flexibilního statoru návrh volby.
SCHOPNOST ZKOUŠENÍ VLASTNÍHO NÁVRHU
Zavedení standardních kazetových těsnění významně přispělo k větší spolehlivosti systému těsnění díky jejich robustnosti a snadné instalaci. Tato robustnost umožňuje širší rozsah podmínek použití se spolehlivým výkonem.
Navíc rychlejší návrh a výroba na míru navržených těsnících systémů umožnily „jemné doladění“ pro různé požadavky na výkon čerpadla. Přizpůsobení lze provést buď změnami v samotném těsnění, nebo snadněji prostřednictvím pomocných systémových komponent, jako je plán potrubí. Schopnost řídit prostředí těsnění za různých provozních podmínek pomocí podpůrného systému nebo plánů potrubí je pro výkon a spolehlivost těsnění nejdůležitější.
K přirozenému vývoji došlo také u čerpadel navržených na zakázku s odpovídajícím přizpůsobeným mechanickým těsněním. Dnes může být mechanická ucpávka rychle navržena a testována pro jakýkoli typ procesních podmínek nebo charakteristik čerpadla. Plochy těsnění, rozměrové parametry ucpávkové komory a způsob, jakým těsnění zapadá do ucpávkové komory, lze navrhnout a vyrobit na míru pro širokou škálu aplikací. Aktualizace norem, jako je norma 682 American Petroleum Institute (API), rovněž přispěla k vyšší spolehlivosti těsnění prostřednictvím požadavků, které ověřují design, materiály a funkčnost těsnění.
PŘIZPŮSOBENÍ NA MÍRU
Tulení průmysl denně bojuje s komoditizací tuleňových technologií. Příliš mnoho kupujících si myslí, že „pečeť je pečeť je pečeť“. Standardní čerpadla často mohou používat stejné základní těsnění. Když je však instalován a aplikován na specifické podmínky procesu, je často implementován určitý typ přizpůsobení v těsnicím systému, aby se dosáhlo požadované spolehlivosti v daném konkrétním souboru provozních podmínek a chemického procesu.
I se stejným standardním designem kazety existuje široká škála možností přizpůsobení od výběru materiálových součástí až po použitý plán potrubí. Pokyny výrobce těsnění při výběru součástí těsnicího systému jsou zásadní pro dosažení požadované úrovně výkonu a celkové spolehlivosti. Toto přizpůsobení typu umožňuje mechanickým ucpávkám prodloužit běžné používání až na 30 až 60 měsíců MTBR namísto 24 měsíců.
S tímto přístupem si mohou být koncoví uživatelé jisti, že obdrží těsnicí systém, který je navržen pro jejich konkrétní aplikaci, formu a funkci. Tato schopnost poskytuje koncovému uživateli potřebné znalosti o provozu čerpadla před jeho instalací. Není nutné hádat, jak čerpadlo funguje nebo zda zvládne aplikaci.
SPOLEHLIVÝ DESIGN
Zatímco většina procesních operátorů provádí stejné funkce, aplikace nejsou stejné. Procesy probíhají při různých rychlostech, různých teplotách a různých viskozitách, s různými provozními postupy a různými konfiguracemi čerpadel.
V průběhu let zavedl průmysl mechanických ucpávek významné inovace, které snížily citlivost těsnění na různé provozní podmínky a vedly ke zvýšení spolehlivosti. To znamená, že pokud koncový uživatel postrádá monitorovací přístroje, které by poskytovaly varování před vibracemi, teplotou, zatížením ložisek a motoru, budou dnešní těsnění ve většině případů stále plnit své primární funkce.
ZÁVĚR
Mechanické ucpávky i nadále prokazují svou hodnotu a spolehlivost díky konstrukci spolehlivosti, vylepšením materiálů, počítačově podporovanému návrhu a pokročilým výrobním technikám. Navzdory měnící se kontrole emisí a kontejnmentu a limitům bezpečnosti a expozice zůstala těsnění před náročnými požadavky. Proto jsou mechanické ucpávky stále preferovanou volbou ve zpracovatelském průmyslu.
Čas odeslání: 30. června 2022