De uitdagingen waarmee de procesindustrie wordt geconfronteerd zijn veranderd, ook al blijven ze vloeistoffen verpompen, waarvan sommige gevaarlijk of giftig zijn.Veiligheid en betrouwbaarheid staan nog steeds voorop.Operators verhogen echter de snelheden, drukken, stroomsnelheden en zelfs de ernst van de vloeistofeigenschappen (temperatuur, concentratie, viscositeit, enz.) terwijl ze veel batchbewerkingen verwerken.Voor de exploitanten van aardolieraffinaderijen, gasverwerkingsfaciliteiten 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 economisch werken, met minder onderhoud.
Een goed ontworpen mechanische afdichting verzekert een pompoperator van langdurige, veilige en betrouwbare pompprestaties met een bewezen technologie.Dankzij de vele roterende apparatuur en een groot aantal componenten hebben mechanische afdichtingen bewezen betrouwbaar te presteren onder de meeste soorten bedrijfsomstandigheden.
POMPEN EN AFDICHTINGEN: EEN GOEDE PASVORM
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 waargenomen beperkingen van mechanische afdichtingen.Sommigen suggereerden dat dit alternatief het gebruik van mechanische afdichtingen volledig zou elimineren.
Niet lang na deze promotie kwamen eindgebruikers er echter achter dat mechanische afdichtingen aan de wettelijke eisen op het gebied van lekkage en insluiting konden voldoen of deze zelfs overtroffen.Verder ondersteunden pompfabrikanten de technologie door bijgewerkte afdichtingskamers te leveren ter vervanging van de oude ‘vuldozen’ met compressiepakkingen.
De huidige afdichtingskamers zijn specifiek ontworpen voor mechanische afdichtingen, waardoor robuustere technologie in een cartridgeplatform mogelijk is, waardoor de installatie eenvoudiger wordt en een omgeving wordt gecreëerd waarin de afdichtingen optimaal kunnen functioneren.
ONTWERPVORDERINGEN
Halverwege de jaren tachtig dwongen nieuwe milieuregels de industrie om niet alleen naar de beheersing en emissies te kijken, maar ook naar de betrouwbaarheid van apparatuur.De gemiddelde gemiddelde tijd tussen reparaties (MTBR) voor mechanische afdichtingen in een chemische fabriek bedroeg ongeveer 12 maanden.Tegenwoordig is de gemiddelde MTBR 30 maanden.Momenteel heeft de aardolie-industrie, die onderhevig is aan enkele van de strengste emissieniveaus, een gemiddelde MTBR van meer dan 60 maanden.
Mechanische afdichtingen hebben hun reputatie behouden door te laten zien dat ze aan de eisen van de best beschikbare regeltechnologie (BACT) kunnen voldoen en deze zelfs kunnen overtreffen.Bovendien deden ze dit terwijl ze een economische en energie-efficiënte technologie bleven die beschikbaar was om te voldoen aan emissie- en milieuvoorschriften.
Met computerprogramma's kunnen afdichtingen worden gemodelleerd en geprototypeerd voorafgaand aan de productie, om te bevestigen hoe ze omgaan met specifieke bedrijfsomstandigheden voordat ze in het veld worden geïnstalleerd.De ontwerpcapaciteiten voor de productie van afdichtingen en de technologie van afdichtingsvlakmaterialen zijn zo ver gevorderd dat ze kunnen worden ontwikkeld voor een één-op-één-aanpassing voor een procestoepassing.
De huidige computermodelleringsprogramma's en -technologie maken het gebruik mogelijk van 3D-ontwerpbeoordeling, eindige elementenanalyse (FEA), computationele vloeistofdynamica (CFD), rigide lichaamsanalyse en diagnostische programma's voor thermische beeldvorming die in het verleden niet direct beschikbaar waren of te duur waren voor veelvuldig gebruik bij eerder 2D-tekenen.Deze vooruitgang in modelleringstechnieken heeft bijgedragen aan de ontwerpbetrouwbaarheid van mechanische afdichtingen.
Deze programma's en technologieën hebben de weg geleid naar het ontwerp van standaard cartridge-afdichtingen met veel robuustere componenten.Deze omvatten de verwijdering van veren en dynamische O-ringen uit de procesvloeistof en maakten flexibele statortechnologie tot het ontwerp bij uitstek.
AANGEPASTE ONTWERP TESTEN
De introductie van standaard cartridge-afdichtingen heeft aanzienlijk bijgedragen aan een grotere betrouwbaarheid van het afdichtingssysteem door hun robuustheid en installatiegemak.Deze robuustheid maakt een breder scala aan toepassingsomstandigheden met betrouwbare prestaties mogelijk.
Bovendien hebben het snellere ontwerp en de fabricage van op maat ontworpen afdichtingssystemen een “fijnafstemming” mogelijk gemaakt voor verschillende pompbelastingvereisten.Maatwerk kan worden geïntroduceerd door veranderingen in de afdichting zelf of, gemakkelijker, door aanvullende systeemcomponenten zoals een leidingplan.De mogelijkheid om de afdichtingsomgeving onder variërende bedrijfsomstandigheden te controleren door middel van een ondersteuningssysteem of leidingplannen is van cruciaal belang voor de prestaties en betrouwbaarheid van afdichtingen.
Er vond ook een natuurlijke ontwikkeling plaats, namelijk meer op maat ontworpen pompen, met een bijbehorende op maat gemaakte mechanische afdichting.Tegenwoordig kan een mechanische afdichting snel worden ontworpen en getest voor elk type procesomstandigheden of pompkarakteristieken.De afdichtingsvlakken, dimensionale parameters van de afdichtingskamer en hoe de afdichting in de afdichtingskamer past, kunnen op maat worden ontworpen en vervaardigd voor een breed scala aan toepassingen.Het bijwerken van normen zoals Standard 682 van het American Petroleum Institute (API) heeft ook geleid tot een grotere betrouwbaarheid van afdichtingen door eisen die het ontwerp, de materialen en de functionaliteit van afdichtingen valideren.
EEN PASVORM OP MAAT
De zeehondenindustrie heeft dagelijks te maken met de commoditisering van de zeehondentechnologie.Te veel kopers denken dat “een zegel een zegel is een zegel.”Standaardpompen kunnen vaak dezelfde basisafdichting gebruiken.Wanneer het afdichtingssysteem echter wordt geïnstalleerd en toegepast op specifieke procesomstandigheden, wordt vaak een vorm van maatwerk in het afdichtingssysteem geïmplementeerd om de vereiste betrouwbaarheid onder die specifieke reeks bedrijfsomstandigheden en chemische processen te verkrijgen.
Zelfs met hetzelfde standaard cartridge-ontwerp bestaat er een breed scala aan aanpassingsmogelijkheden, van een selectie van materiaalcomponenten tot het gebruikte leidingplan.Begeleiding bij de selectie van de componenten van het afdichtingssysteem door de afdichtingsfabrikant is van cruciaal belang om het vereiste prestatieniveau en de algehele betrouwbaarheid te bereiken.Door dit type aanpassing kunnen mechanische afdichtingen bij normaal gebruik 30 tot 60 maanden MTBR gebruiken in plaats van 24 maanden.
Met deze aanpak kunnen de eindgebruikers er zeker van zijn dat ze een afdichtingssysteem ontvangen dat is ontworpen voor hun specifieke toepassing, vorm en functie.Deze mogelijkheid biedt de eindgebruiker de vereiste kennis over de werking van de pomp voordat deze wordt geïnstalleerd.Het is niet nodig om te raden hoe de pomp werkt en of deze de toepassing aankan.
BETROUWBAAR ONTWERP
Hoewel de meeste procesoperatoren dezelfde functies uitvoeren, zijn de toepassingen niet hetzelfde.Processen verlopen met verschillende snelheden, verschillende temperaturen en verschillende viscositeiten, met verschillende operationele procedures en verschillende pompconfiguraties.
Door de jaren heen heeft de industrie voor mechanische afdichtingen belangrijke innovaties geïntroduceerd die de gevoeligheid van afdichtingen voor wisselende bedrijfsomstandigheden hebben verminderd en tot een toename van de betrouwbaarheid hebben geleid.Dit betekent dat als een eindgebruiker niet over monitoringinstrumenten beschikt die waarschuwingen geven voor trillingen, temperatuur, lagers en motorbelastingen, de huidige afdichtingen in de meeste gevallen nog steeds hun primaire functies zullen vervullen.
CONCLUSIE
Door middel van betrouwbaarheidstechniek, materiaalverbeteringen, computerondersteund ontwerp en geavanceerde productietechnieken blijven mechanische afdichtingen hun waarde en betrouwbaarheid bewijzen.Ondanks de veranderende emissie- en inperkingscontrole, en veiligheids- en blootstellingslimieten, zijn zeehonden de uitdagende eisen voor gebleven.Daarom hebben mechanische afdichtingen nog steeds de voorkeur in de procesindustrie.
Posttijd: 30 juni 2022