Udfordringerne for procesindustrier har ændret sig, selvom de fortsat pumper væsker, nogle farlige eller giftige. Sikkerhed og pålidelighed er stadig af største betydning. Operatører øger dog hastigheder, tryk, flowhastigheder og endda sværhedsgraden af væskeegenskaberne (temperatur, koncentration, viskositet osv.), mens de behandler mange batchoperationer. For operatører af olieraffinaderier, gasforarbejdningsanlæg og petrokemiske og kemiske anlæg betyder sikkerhed at kontrollere og forhindre tab af eller eksponering for de pumpede væsker. Pålidelighed betyder pumper, der fungerer effektivt og økonomisk med mindre nødvendig vedligeholdelse.
En korrekt designet mekanisk tætning sikrer en pumpeoperatør langvarig, sikker og pålidelig pumpeydelse med en gennemprøvet teknologi. Blandt flere roterende udstyrsdele og et utal af komponenter har mekaniske tætninger vist sig at fungere pålideligt under de fleste typer driftsforhold.
PUMPER OG TÆTNINGER – PASSER GODT
Det er svært at tro, at næsten 30 år er gået siden den massive promovering af tætningsfri pumpeteknologi i procesindustrien. Den nye teknologi blev promoveret som løsningen på alle problemerne og de opfattede begrænsninger ved mekaniske tætninger. Nogle foreslog, at dette alternativ ville eliminere brugen af mekaniske tætninger helt.
Men ikke længe efter denne kampagne fandt slutbrugerne ud af, at mekaniske tætninger kunne opfylde eller overgå lovpligtige krav til lækage og indeslutning. Ydermere støttede pumpeproducenter teknologien ved at levere opdaterede tætningskamre til erstatning af de gamle kompressionspakninger, "pakbokse".
Dagens tætningskamre er specielt designet til mekaniske tætninger, hvilket muliggør mere robust teknologi i en patronplatform, hvilket giver nemmere installation og skaber et miljø, der gør det muligt for tætningerne at fungere fuldt ud.
DESIGNFREMSKRIDNINGER
I midten af 1980'erne tvang nye miljøregler industrien til ikke kun at se på indeslutning og emissioner, men også på udstyrets pålidelighed. Den gennemsnitlige reparationstid (MTBR) for mekaniske tætninger i et kemisk anlæg var cirka 12 måneder. I dag er den gennemsnitlige MTBR 30 måneder. I øjeblikket har olieindustrien, der er underlagt nogle af de strengeste emissionsniveauer, en gennemsnitlig MTBR på mere end 60 måneder.
Mekaniske tætninger bevarede deres omdømme ved at demonstrere evnen til at opfylde og endda overgå kravene til den bedste tilgængelige kontrolteknologi (BACT). Derudover gjorde de det, samtidig med at de forblev en økonomisk og energieffektiv teknologi, der er tilgængelig for at opfylde emissions- og miljøforskrifter.
Computerprogrammer gør det muligt at modellere og prototype tætninger før fremstilling for at bekræfte, hvordan de vil håndtere specifikke driftsforhold, før de installeres i felten. Designmulighederne for tætningsfremstilling og teknologien bag tætningsfladematerialer har udviklet sig til et punkt, hvor de kan udvikles til en en-til-en-tilpasning til en procesapplikation.
Dagens computermodelleringsprogrammer og -teknologi tillader brugen af 3D-designgennemgang, finite element-analyse (FEA), computational fluid dynamics (CFD), rigid body-analyse og termisk billeddiagnostiske programmer, der ikke var let tilgængelige tidligere eller var for dyre til hyppig brug med tidligere 2D-tegning. Disse fremskridt inden for modelleringsteknikker har øget designpålideligheden af mekaniske tætninger.
Disse programmer og teknologier har banet vejen for designet af standard patrontætninger med langt mere robuste komponenter. Disse omfattede fjernelse af fjedre og dynamiske O-ringe fra procesvæsken og gjorde fleksibel statorteknologi til det foretrukne design.
EVNE TESTNING AF SPECIALDESIGN
Introduktionen af standard patrontætninger har bidraget betydeligt til større pålidelighed af tætningssystemer gennem deres robusthed og nemme installation. Denne robusthed muliggør en bredere vifte af anvendelsesforhold med pålidelig ydeevne.
Derudover har hurtigere design og fremstilling af specialdesignede tætningssystemer muliggjort "finjustering" til varierende pumpekrav. Tilpasning kan foretages enten gennem ændringer i selve tætningen eller, lettere, gennem hjælpesystemkomponenter såsom en rørplan. Evnen til at kontrollere tætningsmiljøet under varierende driftsforhold ved hjælp af et støttesystem eller rørplaner er mest afgørende for tætningens ydeevne og pålidelighed.
En naturlig udvikling skete også med flere specialdesignede pumper med en tilsvarende specialfremstillet mekanisk tætning. I dag kan en mekanisk tætning hurtigt designes og testes til enhver type procesforhold eller pumpekarakteristika. Tætningsfladerne, tætningskammerets dimensionsparametre og hvordan tætningen passer ind i tætningskammeret kan designes og fremstilles til en specialfremstillet pasform til en bred vifte af anvendelser. Opdatering af standarder som American Petroleum Institute (API) Standard 682 har også ført til større tætningspålidelighed gennem krav, der validerer tætningsdesign, materialer og funktionalitet.
EN TILPASSET
Tætningsindustrien kæmper dagligt med kommercialiseringen af tætningsteknologi. Alt for mange købere tror, at "en tætning er en tætning er en tætning". Standardpumper kan ofte bruge den samme grundlæggende tætning. Men når de installeres og anvendes til specifikke procesforhold, implementeres der ofte en form for tilpasning i tætningssystemet for at opnå den nødvendige pålidelighed under det specifikke sæt af driftsforhold og kemiske processer.
Selv med det samme standardpatrondesign findes der en bred vifte af tilpasningsmuligheder, lige fra et udvalg af materialekomponenter til den anvendte rørplan. Vejledning om valg af komponenter i tætningssystemet fra tætningsproducenten er afgørende for at opnå det nødvendige ydeevneniveau og den samlede pålidelighed. Denne type tilpasning kan give mekaniske tætninger mulighed for at forlænge normal brug op til 30 til 60 måneders MTBR i stedet for 24 måneder.
Med denne tilgang kan slutbrugerne være sikre på at modtage et tætningssystem, der er designet til deres specifikke anvendelse, form og funktion. Funktionen giver slutbrugeren den nødvendige viden om pumpens drift, før den installeres. Det er ikke nødvendigt at gætte på, hvordan pumpen fungerer, eller om den kan håndtere anvendelsen.
PÅLIDELIGT DESIGN
Selvom de fleste procesoperatører udfører de samme funktioner, er applikationerne ikke de samme. Processer kører med forskellige hastigheder, forskellige temperaturer og forskellige viskositeter, med forskellige driftsprocedurer og forskellige pumpekonfigurationer.
Gennem årene har den mekaniske tætningsindustri introduceret betydelige innovationer, der har reduceret tætningers følsomhed over for varierende driftsforhold og ført til en øget pålidelighed. Det betyder, at hvis en slutbruger mangler overvågningsinstrumenter til at give advarsler om vibrationer, temperatur, lejer og motorbelastninger, vil nutidens tætninger i de fleste tilfælde stadig udføre deres primære funktioner.
KONKLUSION
Gennem pålidelighedsteknik, materialeforbedringer, computerstøttet design og avancerede fremstillingsteknikker fortsætter mekaniske tætninger med at bevise deres værdi og pålidelighed. Trods ændrede emissions- og indeslutningskontrol samt sikkerheds- og eksponeringsgrænser har tætningerne holdt sig foran de udfordrende krav. Derfor er mekaniske tætninger stadig det foretrukne valg i procesindustrien.
Opslagstidspunkt: 30. juni 2022