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

Kaayusan 3 mekanikal na selyo aydalawahang selyokung saan ang barrier fluid cavity sa pagitan ng mga seal ay pinapanatili sa isang presyon na mas mataas kaysa sa presyon ng seal chamber. Sa paglipas ng panahon, ang industriya ay nakabuo ng ilang mga estratehiya para sa paglikha ng mataas na presyon na kapaligiran na kinakailangan para sa mga seal na ito. Ang mga estratehiyang ito ay nakuha sa mga plano ng tubo ng mechanical seal. Bagama't marami sa mga planong ito ay nagsisilbi ng magkakatulad na mga tungkulin, ang mga katangian ng pagpapatakbo ng bawat isa ay maaaring ibang-iba at makakaapekto sa lahat ng aspeto ng sistema ng pagbubuklod.

Ang Piping Plan 53B, ayon sa kahulugan ng API 682, ay isang piping plan na naglalagay ng presyon sa barrier fluid gamit ang isang nitrogen charged bladder accumulator. Ang pressurized bladder ay direktang kumikilos sa barrier fluid, na naglalagay ng presyon sa buong sealing system. Pinipigilan ng bladder ang direktang kontak sa pagitan ng pressurization gas at ng barrier fluid na nag-aalis ng pagsipsip ng gas sa fluid. Pinapayagan nito ang Piping Plan 53B na magamit sa mga aplikasyon na may mas mataas na presyon kaysa sa Piping Plan 53A. Ang self-contained na katangian ng accumulator ay nag-aalis din ng pangangailangan para sa isang patuloy na supply ng nitrogen, na ginagawang perpekto ang sistema para sa mga remote installation.

Gayunpaman, ang mga benepisyo ng bladder accumulator ay nababalanse ng ilan sa mga katangian ng pagpapatakbo ng sistema. Ang presyon ng isang Piping Plan 53B ay direktang natutukoy ng presyon ng gas sa pantog. Ang presyon na ito ay maaaring magbago nang malaki dahil sa ilang mga baryabol.

Ang pantog sa accumulator ay dapat na paunang i-charge bago idagdag ang barrier fluid sa sistema. Ito ang lumilikha ng batayan para sa lahat ng mga kalkulasyon at interpretasyon sa hinaharap ng operasyon ng mga sistema. Ang aktwal na pre-charge pressure ay nakadepende sa operating pressure para sa sistema at sa safety volume ng barrier fluid sa mga accumulator. Ang pre-charge pressure ay nakadepende rin sa temperatura ng gas sa pantog. Paalala: ang pre-charge pressure ay nakatakda lamang sa unang pag-commission ng sistema at hindi ia-adjust sa panahon ng 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 temperatura ng paligid sa lugar ng pag-install. Ang mga aplikasyon sa mga rehiyon kung saan may malalaking pang-araw-araw at pana-panahong pagbabago sa temperatura ay makakaranas ng malalaking pagbabago sa presyon ng sistema.

Pagkonsumo ng Barrier FluidHabang ginagamit, ang mga mechanical seal ay kumokonsumo ng barrier fluid sa pamamagitan ng normal na pagtagas ng seal. Ang barrier fluid na ito ay pinupunan muli ng fluid sa accumulator, na nagreresulta sa paglawak ng gas sa pantog at pagbaba ng presyon ng sistema. Ang mga pagbabagong ito ay depende sa laki ng accumulator, sa mga rate ng pagtagas ng seal, at sa nais na pagitan ng pagpapanatili para sa sistema (hal., 28 araw).

Ang pagbabago sa presyon ng sistema ang pangunahing paraan ng pagsubaybay ng end user sa pagganap ng seal. Ginagamit din ang presyon upang lumikha ng mga alarma sa pagpapanatili at upang matukoy ang mga pagkabigo ng seal. Gayunpaman, ang mga presyon ay patuloy na magbabago habang gumagana ang sistema. Paano dapat itakda ng user ang mga presyon sa sistemang Plan 53B? Kailan kinakailangang magdagdag ng barrier fluid? Gaano karaming likido ang dapat idagdag?

Ang unang malawakang nailathalang hanay ng mga kalkulasyon sa inhinyeriya para sa mga sistemang Plan 53B ay lumabas sa API 682 Fourth Edition. Ang Annex F ay nagbibigay ng sunud-sunod na mga tagubilin kung paano matukoy ang mga presyon at volume para sa planong ito ng tubo. Isa sa mga pinakamahalagang kinakailangan ng API 682 ay ang paglikha ng isang karaniwang nameplate para sa mga bladder accumulator (API 682 Fourth Edition, Table 10). Ang nameplate na ito ay naglalaman ng isang talahanayan na kumukuha ng mga pre-charge, refill, at alarm pressure para sa sistema sa hanay ng mga kondisyon ng ambient temperature sa lugar ng aplikasyon. Paalala: ang talahanayan sa pamantayan ay isang halimbawa lamang at ang mga aktwal na halaga ay magbabago nang malaki kapag inilapat sa isang partikular na aplikasyon sa larangan.

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

Gamit ang Figure 2 bilang sanggunian, ang halimbawang aplikasyon ay naka-install sa isang lokasyon kung saan ang temperatura ng paligid ay nasa pagitan ng -17°C (1°F) at 70°C (158°F). Ang pinakamataas na bahagi ng saklaw na ito ay tila hindi makatotohanang mataas, ngunit kasama rin dito ang mga epekto ng pag-init ng araw ng isang accumulator na nakalantad sa direktang sikat ng araw. Ang mga hanay sa talahanayan ay kumakatawan sa mga agwat ng temperatura sa pagitan ng pinakamataas at pinakamababang halaga.

Kapag pinapatakbo ng end user ang sistema, magdaragdag sila ng presyon ng barrier fluid hanggang sa maabot ang refill pressure sa kasalukuyang ambient temperature. Ang alarm pressure ay ang presyon na nagpapahiwatig na kailangan ng end user na magdagdag ng karagdagang barrier fluid. Sa 25°C (77°F), ipo-precharge ng operator ang accumulator sa 30.3 bar (440 PSIG), itatakda ang alarm sa 30.7 bar (445 PSIG), at magdaragdag ang operator ng barrier fluid hanggang sa umabot ang presyon sa 37.9 bar (550 PSIG). Kung ang ambient temperature ay bumaba sa 0°C (32°F), bababa ang alarm pressure sa 28.1 bar (408 PSIG) at ang refill pressure sa 34.7 bar (504 PSIG).

Sa ganitong sitwasyon, ang presyon ng alarma at refill ay parehong nagbabago, o lumulutang, bilang tugon sa temperatura ng paligid. Ang pamamaraang ito ay madalas na tinutukoy bilang isang floating-floating strategy. Parehong "float" ang alarma at refill. Nagreresulta ito sa pinakamababang presyon ng operasyon para sa sealing system. Gayunpaman, naglalagay ito ng dalawang partikular na kinakailangan sa end user; ang pagtukoy sa tamang presyon ng alarma at presyon ng refill. Ang presyon ng alarma para sa sistema ay isang function ng temperatura at ang ugnayang ito ay dapat na naka-program sa DCS system ng end user. Ang presyon ng refill ay depende rin sa temperatura ng paligid, kaya kakailanganin ng operator na sumangguni sa nameplate upang mahanap ang tamang presyon para sa kasalukuyang mga kondisyon.

Ang ilang mga end user ay humihingi ng mas simpleng pamamaraan at nagnanais ng isang estratehiya kung saan ang parehong presyon ng alarma at ang mga presyon ng refill ay pare-pareho (o nakapirmi) at hindi nakadepende sa temperatura ng paligid. Ang fixed-fixed na estratehiya ay nagbibigay lamang sa end user ng isang presyon para sa pagpuno muli ng sistema at tanging halaga para sa pag-alarma ng sistema. Sa kasamaang palad, ang kundisyong ito ay dapat ipagpalagay na ang temperatura ay nasa pinakamataas na halaga, dahil ang mga kalkulasyon ay bumabawi sa pagbaba ng temperatura ng paligid mula sa pinakamataas patungo sa pinakamababang temperatura. Nagreresulta ito sa paggana ng sistema sa mas mataas na presyon. Sa ilang mga aplikasyon, ang paggamit ng fixed-fixed na estratehiya ay maaaring magresulta sa mga pagbabago sa disenyo ng selyo o sa mga rating ng MAWP para sa iba pang mga bahagi ng sistema upang mahawakan ang mataas na presyon.

Ang ibang mga end user ay gagamit ng hybrid na pamamaraan na may nakapirming presyon ng alarma at lumulutang na presyon ng refill. Mababawasan nito ang presyon ng pagpapatakbo habang pinapasimple ang mga setting ng alarma. Ang pagpapasya sa tamang estratehiya sa alarma ay dapat lamang gawin pagkatapos isaalang-alang ang kondisyon ng aplikasyon, saklaw ng temperatura ng paligid, at mga kinakailangan ng end user.

May ilang mga pagbabago sa disenyo ng Piping Plan 53B na makakatulong upang mabawasan ang ilan sa mga hamong ito. Ang pag-init mula sa solar radiation ay maaaring lubos na magpataas ng pinakamataas na temperatura ng accumulator para sa mga kalkulasyon sa disenyo. Ang paglalagay ng accumulator sa lilim o paggawa ng panangga sa araw para sa accumulator ay maaaring mag-alis ng pag-init mula sa araw 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 mabagal na pagbabago ng mga kondisyon ng ambient temperature, ito ay isang makatwirang palagay. Kung may malalaking pagbabago sa mga kondisyon ng ambient temperature sa pagitan ng araw at gabi, ang pag-insulate sa accumulator ay maaaring magpabagal sa epektibong pagbabago ng temperatura ng pantog na magreresulta sa mas matatag na temperatura ng pagpapatakbo.

Maaaring palawigin ang pamamaraang ito sa paggamit ng heat tracing at insulation sa accumulator. Kapag nailapat ito nang maayos, ang accumulator ay gagana sa isang temperatura anuman ang pang-araw-araw o pana-panahong pagbabago sa temperatura ng paligid. Ito marahil ang pinakamahalagang opsyon sa disenyo na dapat isaalang-alang sa mga lugar na may malalaking pagkakaiba-iba ng temperatura. Ang pamamaraang ito ay may malaking naka-install na base sa field at nagbigay-daan sa Plan 53B na magamit sa mga lokasyon na hindi magiging posible sa heat tracing.

Dapat malaman ng mga end user na nagbabalak gumamit ng Piping Plan 53B na ang piping plan na ito ay hindi lamang isang Piping Plan 53A na may accumulator. Halos bawat aspeto ng disenyo, pagkomisyon, operasyon, at pagpapanatili ng sistema ng isang Plan 53B ay natatangi sa piping plan na ito. Karamihan sa mga pagkadismaya na naranasan ng mga end user ay nagmumula sa kakulangan ng pag-unawa sa sistema. Ang mga Seal OEM ay maaaring maghanda ng mas detalyadong pagsusuri para sa isang partikular na aplikasyon at maaaring magbigay ng impormasyong kinakailangan upang matulungan ang end user na wastong tukuyin at patakbuhin ang sistemang ito.