Ang double booster pump air seal, na inangkop mula sa compressor air seal technology, ay mas karaniwan sa industriya ng shaft seal. Ang mga seal na ito ay nagbibigay ng zero discharge ng pumped liquid sa atmospera, nagbibigay ng mas kaunting frictional resistance sa pump shaft at gumagana sa isang mas simpleng support system. Ang mga benepisyong ito ay nagbibigay ng mas mababang kabuuang gastos sa lifecycle ng solusyon.
Gumagana ang mga seal na ito sa pamamagitan ng pagpapakilala ng panlabas na pinagmumulan ng may presyon ng gas sa pagitan ng panloob at panlabas na mga ibabaw ng sealing. Ang partikular na topograpiya ng ibabaw ng sealing ay naglalagay ng karagdagang presyon sa barrier gas, na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng sealing surface, na nagiging sanhi ng paglutang ng sealing surface sa gas film. Mababa ang pagkalugi sa friction dahil hindi na magkadikit ang mga sealing surface. Ang barrier gas ay dumadaan sa lamad sa isang mababang rate ng daloy, na kumakain ng barrier gas sa anyo ng mga pagtagas, karamihan sa mga ito ay tumutulo sa atmospera sa pamamagitan ng mga panlabas na ibabaw ng seal. Ang nalalabi ay pumapasok sa silid ng selyo at kalaunan ay dinadala ng daloy ng proseso.
Ang lahat ng mga double hermetic seal ay nangangailangan ng isang pressurized fluid (likido o gas) sa pagitan ng panloob at panlabas na mga ibabaw ng mechanical seal assembly. Ang isang sistema ng suporta ay kinakailangan upang maihatid ang likidong ito sa selyo. Sa kaibahan, sa isang liquid lubricated pressure double seal, ang barrier fluid ay umiikot mula sa reservoir sa pamamagitan ng mechanical seal, kung saan ito ay nagpapadulas sa mga ibabaw ng seal, sumisipsip ng init, at bumalik sa reservoir kung saan kailangan nitong mawala ang absorbed heat. Ang mga fluid pressure dual seal support system ay kumplikado. Ang mga thermal load ay tumataas kasabay ng presyon at temperatura ng proseso at maaaring magdulot ng mga problema sa pagiging maaasahan kung hindi maayos na kinakalkula at naitakda.
Ang compressed air double seal support system ay tumatagal ng maliit na espasyo, hindi nangangailangan ng cooling water, at nangangailangan ng kaunting maintenance. Bilang karagdagan, kapag ang isang mapagkakatiwalaang mapagkukunan ng shielding gas ay magagamit, ang pagiging maaasahan nito ay hindi nakasalalay sa presyon at temperatura ng proseso.
Dahil sa lumalagong paggamit ng dual pressure pump air seal sa merkado, idinagdag ng American Petroleum Institute (API) ang Programa 74 bilang bahagi ng paglalathala ng ikalawang edisyon ng API 682.
74 Ang program support system ay karaniwang isang set ng mga panel-mounted gauge at valves na naglilinis sa barrier gas, kumokontrol sa downstream pressure, at sumusukat ng pressure at daloy ng gas sa mechanical seal. Kasunod ng landas ng barrier gas sa pamamagitan ng Plan 74 panel, ang unang elemento ay ang check valve. Ito ay nagpapahintulot sa barrier gas supply na ihiwalay mula sa seal para sa pagpapalit ng elemento ng filter o pagpapanatili ng pump. Ang barrier gas pagkatapos ay dumadaan sa isang 2 hanggang 3 micrometer (µm) na coalescing filter na kumukuha ng mga likido at particulate na maaaring makapinsala sa mga topograpiyang katangian ng ibabaw ng seal, na lumilikha ng gas film sa ibabaw ng ibabaw ng seal. Sinusundan ito ng isang pressure regulator at isang manometer para sa pagtatakda ng presyon ng supply ng barrier gas sa mechanical seal.
Ang dual pressure pump gas seal ay nangangailangan ng barrier gas supply pressure na matugunan o lumampas sa isang minimum na differential pressure na mas mataas sa pinakamataas na presyon sa seal chamber. Ang pinakamababang pagbaba ng presyon na ito ay nag-iiba ayon sa tagagawa at uri ng seal, ngunit karaniwan ay humigit-kumulang 30 pounds bawat square inch (psi). Ang pressure switch ay ginagamit upang makita ang anumang mga problema sa barrier gas supply pressure at magpatunog ng alarma kung ang presyon ay bumaba sa ibaba ng pinakamababang halaga.
Ang operasyon ng seal ay kinokontrol ng daloy ng barrier gas gamit ang flow meter. Ang mga paglihis mula sa mga rate ng daloy ng seal gas na iniulat ng mga tagagawa ng mechanical seal ay nagpapahiwatig ng pinababang pagganap ng sealing. Ang nabawasang daloy ng gas sa barrier ay maaaring dahil sa pag-ikot ng pump o paglipat ng fluid sa mukha ng seal (mula sa kontaminadong barrier gas o process fluid).
Kadalasan, pagkatapos ng gayong mga kaganapan, ang pinsala sa mga ibabaw ng sealing ay nangyayari, at pagkatapos ay tumataas ang daloy ng barrier gas. Ang mga pressure surges sa pump o bahagyang pagkawala ng barrier gas pressure ay maaari ding makapinsala sa sealing surface. Maaaring gamitin ang mga high flow alarm upang matukoy kung kailan kailangan ng interbensyon para itama ang mataas na daloy ng gas. Ang setpoint para sa isang alarma sa mataas na daloy ay karaniwang nasa hanay na 10 hanggang 100 beses sa normal na daloy ng barrier gas, kadalasang hindi tinutukoy ng tagagawa ng mechanical seal, ngunit depende sa kung gaano kalaki ang pagtagas ng gas na kayang tiisin ng pump.
Ang mga tradisyonal na variable gauge flowmeter ay ginamit at hindi karaniwan para sa mababa at mataas na hanay ng flowmeter na konektado sa serye. Ang isang high flow switch ay maaaring i-install sa high range flow meter upang magbigay ng high flow alarm. Ang mga variable na flowmeter ng lugar ay maaari lamang i-calibrate para sa ilang partikular na gas sa ilang partikular na temperatura at presyon. Kapag nagpapatakbo sa ilalim ng iba pang mga kundisyon, tulad ng mga pagbabago sa temperatura sa pagitan ng tag-araw at taglamig, ang ipinapakitang rate ng daloy ay hindi maituturing na tumpak na halaga, ngunit malapit ito sa aktwal na halaga.
Sa paglabas ng API 682 4th edition, ang mga sukat ng daloy at presyon ay lumipat mula sa analog patungo sa digital na may mga lokal na pagbabasa. Ang mga digital na flowmeter ay maaaring gamitin bilang mga variable na flowmeter ng lugar, na nagko-convert ng float position sa mga digital na signal, o mass flowmeter, na awtomatikong nagko-convert ng mass flow sa volume flow. Ang natatanging tampok ng mga mass flow transmitter ay ang mga ito ay nagbibigay ng mga output na bumabagay sa presyon at temperatura upang magbigay ng tunay na daloy sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon ng atmospera. Ang kawalan ay ang mga device na ito ay mas mahal kaysa sa variable area flowmeters.
Ang problema sa paggamit ng flow transmitter ay ang paghahanap ng transmitter na may kakayahang sumukat ng barrier gas flow sa panahon ng normal na operasyon at sa mga high flow alarm point. Ang mga sensor ng daloy ay may maximum at minimum na mga halaga na maaaring tumpak na basahin. Sa pagitan ng zero flow at ang minimum na halaga, maaaring hindi tumpak ang output flow. Ang problema ay habang ang pinakamataas na rate ng daloy para sa isang partikular na modelo ng transduser ng daloy ay tumataas, ang pinakamababang rate ng daloy ay tumataas din.
Ang isang solusyon ay ang paggamit ng dalawang transmitter (isang mababang dalas at isang mataas na dalas), ngunit ito ay isang mamahaling opsyon. Ang pangalawang paraan ay ang paggamit ng flow sensor para sa normal na operating flow range at gumamit ng high flow switch na may mataas na range na analog flow meter. Ang huling bahagi na dinadaanan ng barrier gas ay ang check valve bago umalis ang barrier gas sa panel at kumonekta sa mechanical seal. Ito ay kinakailangan upang maiwasan ang backflow ng pumped liquid sa panel at masira ang instrumento kung sakaling magkaroon ng abnormal na mga abala sa proseso.
Ang check valve ay dapat na may mababang presyon ng pagbubukas. Kung mali ang pagpili, o kung ang air seal ng dual pressure pump ay may mababang barrier gas flow, makikita na ang barrier gas flow pulsation ay sanhi ng pagbubukas at reseating ng check valve.
Sa pangkalahatan, ang nitrogen ng halaman ay ginagamit bilang isang barrier gas dahil ito ay madaling makuha, hindi gumagalaw at hindi nagiging sanhi ng anumang masamang kemikal na reaksyon sa pumped liquid. Ang mga inert gas na hindi magagamit, tulad ng argon, ay maaari ding gamitin. Sa mga kaso kung saan ang kinakailangang shielding gas pressure ay mas malaki kaysa sa plant nitrogen pressure, ang pressure booster ay maaaring tumaas ang pressure at mag-imbak ng high pressure gas sa isang receiver na konektado sa Plan 74 panel inlet. Ang mga bote ng nitrogen ay karaniwang hindi inirerekomenda dahil nangangailangan sila ng patuloy na pagpapalit ng mga walang laman na silindro ng mga puno. Kung ang kalidad ng selyo ay lumala, ang bote ay maaaring mabilis na mawalan ng laman, na nagiging sanhi ng paghinto ng bomba upang maiwasan ang karagdagang pinsala at pagkabigo ng mekanikal na selyo.
Hindi tulad ng mga liquid barrier system, ang Plan 74 support system ay hindi nangangailangan ng malapit sa mechanical seal. Ang tanging caveat dito ay ang pinahabang seksyon ng maliit na diameter na tubo. Ang pagbaba ng presyon sa pagitan ng panel ng Plan 74 at ng seal ay maaaring mangyari sa pipe sa panahon ng mataas na daloy (pagkasira ng seal), na nagpapababa sa presyon ng hadlang na magagamit sa seal. Ang pagtaas ng laki ng tubo ay maaaring malutas ang problemang ito. Bilang isang patakaran, ang mga panel ng Plan 74 ay naka-mount sa isang stand sa isang maginhawang taas para sa pagkontrol ng mga balbula at pagbabasa ng mga pagbabasa ng instrumento. Maaaring i-mount ang bracket sa pump base plate o sa tabi ng pump nang hindi nakakasagabal sa inspeksyon at pagpapanatili ng pump. Iwasang madapa ang mga panganib sa mga tubo/pipe na kumukonekta sa mga panel ng Plan 74 na may mga mechanical seal.
Para sa mga inter-bearing pump na may dalawang mechanical seal, isa sa bawat dulo ng pump, hindi inirerekomenda na gumamit ng isang panel at hiwalay na barrier gas outlet sa bawat mechanical seal. Ang inirerekomendang solusyon ay gumamit ng hiwalay na panel ng Plan 74 para sa bawat seal, o isang panel ng Plan 74 na may dalawang output, bawat isa ay may sarili nitong hanay ng mga flowmeter at flow switch. Sa mga lugar na may malamig na taglamig, maaaring kailanganin na palipasin ang mga panel ng Plan 74. Ginagawa ito lalo na upang protektahan ang mga de-koryenteng kagamitan ng panel, kadalasan sa pamamagitan ng pagbabalot ng panel sa cabinet at pagdaragdag ng mga elemento ng pag-init.
Ang isang kagiliw-giliw na kababalaghan ay ang pagtaas ng rate ng daloy ng barrier gas sa pagbaba ng temperatura ng supply ng barrier gas. Karaniwan itong hindi napapansin, ngunit maaaring maging kapansin-pansin sa mga lugar na may malamig na taglamig o malaking pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng tag-araw at taglamig. Sa ilang mga kaso, maaaring kailanganin upang ayusin ang mataas na daloy ng alarm set point upang maiwasan ang mga maling alarma. Ang mga panel air duct at connecting pipe/pipe ay dapat linisin bago ilagay sa serbisyo ang mga panel ng Plan 74. Ito ay pinakamadaling makamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng vent valve sa o malapit sa mechanical seal connection. Kung walang available na bleed valve, maaaring linisin ang system sa pamamagitan ng pagdiskonekta ng tube/tube mula sa mechanical seal at pagkatapos ay muling ikonekta ito pagkatapos ng purging.
Pagkatapos ikonekta ang mga panel ng Plan 74 sa mga seal at suriin ang lahat ng koneksyon para sa mga tagas, maaari na ngayong iakma ang pressure regulator sa itinakdang presyon sa application. Ang panel ay dapat magbigay ng pressure na barrier gas sa mechanical seal bago punan ang pump ng process fluid. Ang Plan 74 na mga seal at panel ay handa nang magsimula kapag ang pump commissioning at venting procedures ay nakumpleto na.
Dapat suriin ang elemento ng filter pagkatapos ng isang buwan ng operasyon o tuwing anim na buwan kung walang nakitang kontaminasyon. Ang pagitan ng pagpapalit ng filter ay depende sa kadalisayan ng gas na ibinibigay, ngunit hindi dapat lumampas sa tatlong taon.
Ang mga rate ng barrier gas ay dapat suriin at itala sa mga regular na inspeksyon. Kung ang barrier air flow pulsation na dulot ng pagbubukas at pagsasara ng check valve ay sapat na malaki upang mag-trigger ng mataas na daloy ng alarma, ang mga halaga ng alarma na ito ay maaaring kailanganing dagdagan upang maiwasan ang mga maling alarma.
Ang isang mahalagang hakbang sa pag-decommissioning ay ang paghihiwalay at depressurization ng shielding gas ay dapat ang huling hakbang. Una, ihiwalay at i-depress ang pump casing. Sa sandaling nasa ligtas na kondisyon ang bomba, maaaring patayin ang presyon ng suplay ng gas sa panangga at alisin ang presyon ng gas mula sa piping na kumukonekta sa panel ng Plan 74 sa mechanical seal. Alisan ng tubig ang lahat ng likido mula sa system bago simulan ang anumang maintenance work.
Ang dual pressure pump air seal na sinamahan ng Plan 74 support system ay nagbibigay sa mga operator ng zero-emission shaft seal solution, mas mababang capital investment (kumpara sa mga seal na may liquid barrier system), pinababang gastos sa life cycle, maliit na footprint ng support system at mga minimum na kinakailangan sa serbisyo.
Kapag na-install at pinapatakbo alinsunod sa pinakamahusay na kasanayan, ang solusyon sa containment na ito ay maaaring magbigay ng pangmatagalang pagiging maaasahan at mapataas ang pagkakaroon ng umiikot na kagamitan.
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Si Mark Savage ay isang product group manager sa John Crane. Si Savage ay mayroong Bachelor of Science in Engineering mula sa University of Sydney, Australia. Para sa karagdagang impormasyon bisitahin ang johncrane.com.
Oras ng post: Set-08-2022