Mga Pagsasaalang-alang sa Pagpili ng Seal – Pag-install ng High Pressure Dual Mechanical Seal

Arrangement 3 mechanical seal aydalawahang selyokung saan ang barrier fluid cavity sa pagitan ng mga seal ay pinananatili sa isang presyon na mas malaki kaysa sa seal chamber pressure. Sa paglipas ng panahon, ang industriya ay nakabuo ng ilang mga diskarte para sa paglikha ng high-pressure na kapaligiran na kinakailangan para sa mga seal na ito. Ang mga istratehiyang ito ay nakuha sa mga piping plan ng mechanical seal. Bagama't marami sa mga planong ito ay nagsisilbing magkatulad na mga function, ang mga katangian ng pagpapatakbo ng bawat isa ay maaaring ibang-iba at makakaapekto sa lahat ng aspeto ng sealing system.

Ang Piping Plan 53B, gaya ng tinukoy ng API 682, ay isang piping plan na nagdi-pressure sa barrier fluid gamit ang nitrogen charged bladder accumulator. Ang naka-pressure na pantog ay direktang kumikilos sa barrier fluid, na pinipindot ang buong sistema ng sealing. Pinipigilan ng pantog ang direktang kontak sa pagitan ng pressure na gas at ng barrier fluid na nag-aalis ng pagsipsip ng gas sa fluid. Nagbibigay-daan ito sa Piping Plan 53B na magamit sa mga application na mas mataas ang pressure kaysa sa Piping Plan 53A. Ang self-contained na katangian ng accumulator ay nag-aalis din ng pangangailangan para sa isang palaging supply ng nitrogen, na ginagawang perpekto ang system para sa mga malalayong pag-install.

Ang mga benepisyo ng nagtitipon ng pantog, gayunpaman, ay binabayaran ng ilan sa mga katangian ng pagpapatakbo ng system. Ang presyon ng Piping Plan 53B ay direktang tinutukoy ng presyon ng gas sa pantog. Ang presyon na ito ay maaaring magbago nang malaki dahil sa ilang mga variable.

Ang pantog sa nagtitipon ay dapat na ma-pre-charge bago idagdag ang barrier fluid sa system. Lumilikha ito ng batayan para sa lahat ng hinaharap na kalkulasyon at interpretasyon ng pagpapatakbo ng system. Ang aktwal na pre-charge pressure ay depende sa operating pressure para sa system at ang safety volume ng barrier fluid sa mga accumulator. Ang pre-charge pressure ay nakasalalay din sa temperatura ng gas sa pantog. Tandaan: ang pre-charge pressure ay nakatakda lamang sa paunang pag-commissioning ng system at hindi ia-adjust sa aktwal na operasyon.

Ang presyon ng gas sa pantog ay mag-iiba depende sa temperatura ng gas. Sa karamihan ng mga kaso, susubaybayan ng temperatura ng gas ang ambient temperature sa lugar ng pag-install. Ang mga aplikasyon sa mga rehiyon kung saan mayroong malalaking pagbabago sa araw-araw at pana-panahong mga temperatura ay makakaranas ng malalaking pagbabago sa presyon ng system.

Barrier Fluid ConsumptionSa panahon ng operasyon, ang mechanical seal ay kumonsumo ng barrier fluid sa pamamagitan ng normal na seal leakage. Ang barrier fluid na ito ay pinupunan ng fluid sa accumulator, na nagreresulta sa pagpapalawak ng gas sa pantog at pagbaba sa presyon ng system. Ang mga pagbabagong ito ay isang function ng laki ng accumulator, ang mga rate ng pagtagas ng seal, at ang gustong agwat ng pagpapanatili para sa system (hal., 28 araw).

Ang pagbabago sa pressure ng system ay ang pangunahing paraan na sinusubaybayan ng end user ang performance ng seal. Ginagamit din ang presyon upang lumikha ng mga alarma sa pagpapanatili at upang makita ang mga pagkabigo ng selyo. Gayunpaman, ang mga pressure ay patuloy na magbabago habang gumagana ang system. Paano dapat itakda ng user ang mga pressure sa Plan 53B system? Kailan kailangang magdagdag ng barrier fluid? Gaano karaming likido ang dapat idagdag?

Ang unang malawak na nai-publish na hanay ng mga kalkulasyon ng engineering para sa Plan 53B system ay lumabas sa API 682 Fourth Edition. Ang Annex F ay nagbibigay ng sunud-sunod na mga tagubilin kung paano matukoy ang mga pressure at volume para sa piping plan na ito. Ang isa sa mga pinakakapaki-pakinabang na kinakailangan ng API 682 ay ang paglikha ng isang karaniwang nameplate para sa mga nagtitipon ng pantog (API 682 Fourth Edition, Table 10). Ang nameplate na ito ay naglalaman ng isang talahanayan na kumukuha ng pre-charge, refill, at mga presyon ng alarma para sa system sa hanay ng mga kondisyon ng temperatura sa paligid sa lugar ng aplikasyon. Tandaan: ang talahanayan sa pamantayan ay isang halimbawa lamang at ang aktwal na mga halaga ay magbabago nang malaki kapag inilapat sa isang partikular na field application.

Isa sa mga pangunahing pagpapalagay ng Figure 2 ay ang Piping Plan 53B ay inaasahang gagana nang tuluy-tuloy at hindi binabago ang paunang pre-charge pressure. Mayroon ding isang pagpapalagay na ang system ay maaaring malantad sa isang buong saklaw ng temperatura ng kapaligiran sa loob ng maikling panahon. Ang mga ito ay may makabuluhang implikasyon sa disenyo ng system at nangangailangan na ang system ay pinapatakbo sa isang presyon na mas mataas kaysa sa iba pang dual seal piping plan.

Gamit ang Figure 2 bilang isang sanggunian, ang halimbawang application ay naka-install sa isang lokasyon kung saan ang ambient temperature ay nasa pagitan ng -17°C (1°F) at 70°C (158°F). Ang upper-end ng range na ito ay mukhang hindi makatotohanang mataas, ngunit kasama rin dito ang mga epekto ng solar heating ng isang accumulator na nakalantad sa direktang sikat ng araw. Ang mga hilera sa talahanayan ay kumakatawan sa mga pagitan ng temperatura sa pagitan ng pinakamataas at pinakamababang halaga.

Kapag pinaandar ng end user ang system, magdaragdag sila ng barrier fluid pressure hanggang sa maabot ang refill pressure sa kasalukuyang temperatura ng paligid. Ang presyon ng alarma ay ang presyon na nagpapahiwatig na ang end user ay kailangang magdagdag ng karagdagang barrier fluid. Sa 25°C (77°F), paunang sisingilin ng operator ang accumulator sa 30.3 bar (440 PSIG), itatakda ang alarma sa 30.7 bar (445 PSIG), at magdaragdag ang operator ng barrier fluid hanggang umabot ang pressure 37.9 bar (550 PSIG). Kung bumaba ang ambient temperature sa 0°C (32°F), bababa ang alarm pressure sa 28.1 bar (408 PSIG) at ang re¬fill pressure sa 34.7 bar (504 PSIG).

Sa sitwasyong ito, ang mga presyon ng alarma at re¬fill ay parehong nagbabago, o lumulutang, bilang tugon sa mga temperatura sa paligid. Ang diskarte na ito ay madalas na tinutukoy bilang isang floating-floating na diskarte. Parehong "float" ang alarma at refill. Nagreresulta ito sa pinakamababang operating pressure para sa sealing system. Ito, gayunpaman, ay naglalagay ng dalawang partikular na pangangailangan sa end user; pagtukoy ng tamang presyon ng alarma at presyon ng refill. Ang presyon ng alarma para sa system ay isang function ng temperatura at ang relasyon na ito ay dapat na naka-program sa DCS system ng end user. Ang refill pressure ay magdedepende rin sa ambient temperature, kaya ang operator ay kailangang sumangguni sa nameplate para mahanap ang tamang pressure para sa mga kasalukuyang kondisyon.

Ang ilang mga end user ay humihiling ng isang mas simpleng diskarte at nagnanais ng isang diskarte kung saan ang presyon ng alarma at ang mga presyon ng refill ay pare-pareho (o naayos) at hindi nakasalalay sa mga temperatura sa paligid. Ang fixed-fixed na diskarte ay nagbibigay sa end user ng isang pressure lamang para sa muling pagpuno ng system at tanging halaga para sa pag-aalarma sa system. Sa kasamaang palad, ang kundisyong ito ay dapat ipagpalagay na ang temperatura ay nasa pinakamataas na halaga, dahil ang mga kalkulasyon ay nagbabayad para sa ambient na temperatura na bumababa mula sa pinakamataas hanggang sa pinakamababang temperatura. Nagreresulta ito sa pagpapatakbo ng system sa mas mataas na presyon. Sa ilang application, ang paggamit ng fixed-fixed na diskarte ay maaaring magresulta sa mga pagbabago sa disenyo ng seal o sa MAWP ratings para sa iba pang mga bahagi ng system upang mahawakan ang matataas na pressure.

Ang iba pang mga end user ay maglalapat ng hybrid na diskarte na may nakapirming presyon ng alarma at lumulutang na refill pressure. Maaari nitong bawasan ang operating pressure habang pinapasimple ang mga setting ng alarma. Ang pagpapasya sa tamang diskarte sa alarma ay dapat lamang gawin pagkatapos isaalang-alang ang kondisyon ng aplikasyon, saklaw ng temperatura sa paligid, at mga kinakailangan ng end user.

Mayroong ilang mga pagbabago sa disenyo ng Piping Plan 53B na maaaring makatulong sa pag-iwas sa ilan sa mga hamong ito. Ang pag-init mula sa solar radiation ay maaaring lubos na mapataas ang pinakamataas na temperatura ng nagtitipon para sa mga kalkulasyon ng disenyo. Ang paglalagay ng accumulator sa lilim o paggawa ng sun shield para sa accumulator ay maaaring mag-alis ng solar heating at mabawasan ang pinakamataas na temperatura sa mga kalkulasyon.

Sa mga paglalarawan sa itaas, ang terminong ambient temperature ay ginagamit upang kumatawan sa temperatura ng gas sa pantog. Sa ilalim ng steady-state o dahan-dahang pagbabago ng mga kondisyon ng temperatura ng kapaligiran, ito ay isang makatwirang pagpapalagay. Kung mayroong malalaking pagbabago sa mga kondisyon ng temperatura sa paligid sa pagitan ng araw at gabi, ang pag-insulate ng accumulator ay maaaring mag-moderate sa mga epektibong pagbabago sa temperatura ng pantog na nagreresulta sa mas matatag na temperatura ng pagpapatakbo.

Ang diskarte na ito ay maaaring pahabain sa paggamit ng heat tracing at insulation sa accumulator. Kapag ito ay wastong inilapat, ang nagtitipon ay gagana sa isang temperatura anuman ang pang-araw-araw o pana-panahong mga pagbabago sa ambient temperature. Ito marahil ang pinakamahalagang pagpipilian sa solong disenyo na dapat isaalang-alang sa mga lugar na may malalaking pagkakaiba-iba ng temperatura. Ang diskarte na ito ay may malaking naka-install na base sa field at pinahintulutan ang Plan 53B na magamit sa mga lokasyon na hindi sana posible sa heat tracing.

Dapat malaman ng mga end user na nag-iisip na gumamit ng Piping Plan 53B na ang piping plan na ito ay hindi lang Piping Plan 53A na may accumulator. Halos lahat ng aspeto ng disenyo ng system, pagkomisyon, pagpapatakbo, at pagpapanatili ng isang Plano 53B ay natatangi sa piping plan na ito. Karamihan sa mga pagkabigo na naranasan ng mga end user ay nagmula sa kakulangan ng pag-unawa sa system. Maaaring maghanda ang mga Seal OEM ng mas detalyadong pagsusuri para sa isang partikular na application at maaaring magbigay ng background na kinakailangan upang matulungan ang end user na maayos na tukuyin at patakbuhin ang system na ito.