De uitdagingen waarmee procesindustrieën worden geconfronteerd, zijn veranderd, hoewel ze nog steeds vloeistoffen verpompen, waarvan sommige gevaarlijk of giftig zijn. Veiligheid en betrouwbaarheid staan nog steeds voorop. Operators verhogen echter de snelheid, druk, stroomsnelheid en zelfs de ernst van de vloeistofeigenschappen (temperatuur, concentratie, viscositeit, enz.) tijdens de verwerking van veel batchbewerkingen. Voor operators van olieraffinaderijen, gasverwerkingsinstallaties en petrochemische en chemische fabrieken betekent veiligheid het beheersen en voorkomen van verlies van of blootstelling aan de verpompte vloeistoffen. Betrouwbaarheid betekent pompen die efficiënt en zuinig werken, met minder onderhoud.
Een goed ontworpen mechanische afdichting garandeert een pompoperator langdurige, veilige en betrouwbare pompprestaties met een bewezen technologie. Mechanische afdichtingen hebben bewezen betrouwbaar te presteren onder de meeste bedrijfsomstandigheden, ondanks de vele roterende apparatuur en de vele componenten.
POMPEN & AFDICHTINGEN - EEN GOEDE PASSING
Het is moeilijk te geloven dat er bijna 30 jaar zijn verstreken sinds de massale promotie van afdichtingsloze pomptechnologie in de procesindustrie. De nieuwe technologie werd gepromoot als de oplossing voor alle problemen en vermeende beperkingen van mechanische afdichtingen. Sommigen suggereerden dat dit alternatief het gebruik van mechanische afdichtingen volledig zou elimineren.
Niet lang na deze promotie ontdekten eindgebruikers echter dat mechanische afdichtingen konden voldoen aan de wettelijke eisen op het gebied van lekkage en lekkage, of deze zelfs konden overtreffen. Bovendien ondersteunden pompfabrikanten de technologie door geüpdatete afdichtingskamers te leveren ter vervanging van de oude compressiepakkingen.
Moderne afdichtingskamers zijn specifiek ontworpen voor mechanische afdichtingen. Hierdoor is een robuustere technologie in een cartridgeplatform mogelijk, is de installatie eenvoudiger en ontstaat een omgeving waarin de afdichtingen optimaal kunnen functioneren.
ONTWERPVOORDELEN
Halverwege de jaren tachtig dwongen nieuwe milieuregels de industrie om niet alleen te kijken naar containment en emissies, maar ook naar de betrouwbaarheid van apparatuur. De gemiddelde gemiddelde reparatietijd (MTBR) voor mechanische afdichtingen in een chemische fabriek bedroeg ongeveer 12 maanden. Tegenwoordig is de gemiddelde MTBR 30 maanden. De petroleumindustrie, die aan enkele van de strengste emissienormen voldoet, heeft momenteel een gemiddelde MTBR van meer dan 60 maanden.
Mechanische afdichtingen hebben hun reputatie hoog gehouden door te laten zien dat ze voldoen aan de eisen van de beste beschikbare regeltechnologie (BACT) en deze zelfs overtreffen. Bovendien bleven ze een economische en energiezuinige technologie die beschikbaar was om te voldoen aan emissie- en milieuvoorschriften.
Computerprogramma's maken het mogelijk om afdichtingen te modelleren en te prototypen vóór de productie, om te bevestigen hoe ze specifieke bedrijfsomstandigheden zullen doorstaan voordat ze in het veld worden geïnstalleerd. De mogelijkheden voor het ontwerpen van afdichtingen en de technologie van afdichtingsmaterialen zijn zo ver gevorderd dat ze kunnen worden ontwikkeld voor een individuele pasvorm voor een procestoepassing.
De huidige computermodelleringsprogramma's en -technologie maken het gebruik van 3D-ontwerpbeoordeling, eindige-elementenanalyse (FEA), computationele vloeistofdynamica (CFD), analyse van vaste lichamen en thermische diagnostische programma's mogelijk, die vroeger niet direct beschikbaar waren of te duur waren voor frequent gebruik met eerdere 2D-ontwerpen. Deze ontwikkelingen in modelleringstechnieken hebben de ontwerpbetrouwbaarheid van mechanische afdichtingen vergroot.
Deze programma's en technologieën hebben de weg vrijgemaakt voor het ontwerp van standaard cartridge-afdichtingen met veel robuustere componenten. Dit omvatte het verwijderen van veren en dynamische O-ringen uit de procesvloeistof en maakte flexibele statortechnologie tot het ontwerp bij uitstek.
TESTVERMOGEN OP MAAT
De introductie van standaard cartridge seals heeft aanzienlijk bijgedragen aan een grotere betrouwbaarheid van afdichtingssystemen dankzij hun robuustheid en eenvoudige installatie. Deze robuustheid maakt een breder scala aan toepassingsomstandigheden mogelijk met betrouwbare prestaties.
Bovendien hebben sneller ontwerp en fabricage van op maat ontworpen afdichtingssystemen "fine tuning" mogelijk gemaakt voor wisselende pompprestaties. Aanpassing kan worden doorgevoerd door middel van aanpassingen aan de afdichting zelf of, eenvoudiger, via hulpcomponenten van het systeem, zoals een leidingschema. Het vermogen om de afdichtingsomgeving onder wisselende bedrijfsomstandigheden te beheersen met behulp van een ondersteuningssysteem of leidingschema's is van cruciaal belang voor de prestaties en betrouwbaarheid van de afdichting.
Er ontstond ook een natuurlijke ontwikkeling, waarbij meer pompen op maat werden ontworpen, met een bijbehorende mechanische afdichting op maat. Tegenwoordig kan een mechanische afdichting snel worden ontworpen en getest voor elk type procesconditie of pompkarakteristiek. De afdichtingsvlakken, de dimensionale parameters van de afdichtingskamer en de pasvorm van de afdichting in de afdichtingskamer kunnen worden ontworpen en vervaardigd met een op maat gemaakte pasvorm voor een breed scala aan toepassingen. De actualisering van normen zoals de American Petroleum Institute (API) Standard 682 heeft ook geleid tot een grotere betrouwbaarheid van afdichtingen door eisen te stellen aan het ontwerp, de materialen en de functionaliteit van afdichtingen.
EEN MAATWERK
De afdichtingsindustrie worstelt dagelijks met de commoditisering van afdichtingstechnologie. Te veel kopers denken dat "een afdichting een afdichting is, een afdichting is". Standaardpompen kunnen vaak dezelfde basisafdichting gebruiken. Echter, wanneer geïnstalleerd en toegepast onder specifieke procesomstandigheden, wordt er vaak een vorm van maatwerk in het afdichtingssysteem toegepast om de vereiste betrouwbaarheid te verkrijgen onder die specifieke bedrijfsomstandigheden en chemische processen.
Zelfs met hetzelfde standaard cartridgeontwerp bestaat er een breed scala aan mogelijkheden voor maatwerk, variërend van de selectie van materiaalcomponenten tot het gebruikte leidingsysteem. Begeleiding door de afdichtingsfabrikant bij de selectie van de componenten van het afdichtingssysteem is cruciaal om het gewenste prestatieniveau en de vereiste algehele betrouwbaarheid te bereiken. Dit type maatwerk kan ervoor zorgen dat mechanische afdichtingen een normale gebruiksduur van 30 tot 60 maanden MTBR hebben in plaats van 24 maanden.
Met deze aanpak kunnen eindgebruikers er zeker van zijn dat ze een afdichtingssysteem ontvangen dat is ontworpen voor hun specifieke toepassing, vorm en functie. Deze functionaliteit biedt de eindgebruiker de benodigde kennis over de werking van de pomp voordat deze wordt geïnstalleerd. Het is niet nodig om te gissen hoe de pomp werkt of of deze de toepassing aankan.
BETROUWBAAR ONTWERP
Hoewel de meeste procesoperators dezelfde functies uitvoeren, zijn de toepassingen niet hetzelfde. Processen verlopen met verschillende snelheden, temperaturen en viscositeiten, met verschillende operationele procedures en pompconfiguraties.
Door de jaren heen heeft de mechanische afdichtingsindustrie belangrijke innovaties geïntroduceerd die de gevoeligheid van afdichtingen voor wisselende bedrijfsomstandigheden hebben verminderd en hebben geleid tot een hogere betrouwbaarheid. Dit betekent dat zelfs als een eindgebruiker niet beschikt over bewakingsinstrumenten die waarschuwingen geven over trillingen, temperatuur, lager- en motorbelastingen, de huidige afdichtingen in de meeste gevallen nog steeds hun primaire functies kunnen vervullen.
CONCLUSIE
Dankzij betrouwbaarheidstechnologie, materiaalverbeteringen, computerondersteund ontwerp en geavanceerde productietechnieken blijven mechanische afdichtingen hun waarde en betrouwbaarheid bewijzen. Ondanks veranderende emissie- en containmentcontroles, en veiligheids- en blootstellingslimieten, zijn afdichtingen de uitdagende eisen blijven overtreffen. Daarom zijn mechanische afdichtingen nog steeds de voorkeurskeuze in de procesindustrie.
Plaatsingstijd: 30 juni 2022