Izazovi s kojima se suočava procesna industrija su se promijenili iako one i dalje pumpaju fluide, neke opasne ili toksične. Sigurnost i pouzdanost su i dalje od najveće važnosti. Međutim, operateri povećavaju brzine, pritiske, protoke, pa čak i ozbiljnost karakteristika fluida (temperaturu, koncentraciju, viskoznost itd.) dok obrađuju mnoge šaržne operacije. Za operatere rafinerija nafte, postrojenja za preradu plina i petrohemijskih i hemijskih postrojenja, sigurnost znači kontrolu i sprječavanje gubitka ili izloženosti pumpanim fluidima. Pouzdanost znači pumpe koje rade efikasno i ekonomično, uz manje potrebnog održavanja.
Pravilno dizajnirano mehaničko zaptivanje osigurava operateru pumpe dugotrajne, sigurne i pouzdane performanse pumpe uz provjerenu tehnologiju. Među brojnim rotirajućom opremom i mnoštvom komponenti, mehaničko zaptivanje je dokazano pouzdano u većini radnih uslova.
PUMPE I ZAPTIVKE - DOBRO PRILAGOĐAVANJE
Teško je povjerovati da je prošlo skoro 30 godina od masovne promocije tehnologije pumpi bez zaptivača u procesnoj industriji. Nova tehnologija je promovisana kao rješenje za sve probleme i uočena ograničenja mehaničkih zaptivača. Neki su sugerisali da bi ova alternativa u potpunosti eliminisala upotrebu mehaničkih zaptivača.
Međutim, nedugo nakon ove promocije, krajnji korisnici su saznali da mehaničke brtve mogu ispuniti ili čak premašiti zakonske zahtjeve za curenje i zadržavanje. Nadalje, proizvođači pumpi podržali su tehnologiju pružajući ažurirane komore brtvi kako bi zamijenili stare kompresijske "zaptivke".
Današnje komore zaptivki su posebno dizajnirane za mehaničke zaptivke, što omogućava robusniju tehnologiju u platformi patrona, olakšava instalaciju i stvara okruženje koje omogućava zaptivkama da funkcionišu u punom potencijalu.
NAPREDOVANJE U DIZAJNU
Sredinom 1980-ih, novi propisi o zaštiti okoliša prisilili su industriju da se ne bavi samo zadržavanjem i emisijama, već i pouzdanošću opreme. Prosječno srednje vrijeme između popravki (MTBR) za mehaničke zaptivke u hemijskom postrojenju bilo je približno 12 mjeseci. Danas je prosječno MTBR 30 mjeseci. Trenutno, naftna industrija, koja podliježe nekim od najstrožih nivoa emisija, ima prosječno MTBR od preko 60 mjeseci.
Mehaničke brtve su održale svoju reputaciju demonstrirajući sposobnost da ispune, pa čak i premaše zahtjeve najbolje dostupne tehnologije kontrole (BACT). Nadalje, to su učinile dok su ostale ekonomična i energetski efikasna tehnologija dostupna za ispunjavanje propisa o emisijama i zaštiti okoliša.
Kompjuterski programi omogućavaju modeliranje i izradu prototipova zaptivki prije proizvodnje kako bi se potvrdilo kako će se nositi sa specifičnim radnim uslovima prije ugradnje na terenu. Mogućnosti dizajniranja zaptivki u proizvodnji i tehnologija materijala za površinu zaptivki napredovale su do te mjere da se mogu razviti za potpuno prilagođavanje procesnoj primjeni.
Današnji programi i tehnologija za kompjutersko modeliranje omogućavaju korištenje 3D pregleda dizajna, analize konačnih elemenata (FEA), računarske dinamike fluida (CFD), analize krutog tijela i programa za termičku dijagnostiku koji u prošlosti nisu bili lako dostupni ili su bili preskupi za čestu upotrebu s ranijim 2D nacrtima. Ovi napredci u tehnikama modeliranja doprinijeli su pouzdanosti dizajna mehaničkih zaptivki.
Ovi programi i tehnologije su doveli do dizajna standardnih patronskih zaptivki sa mnogo robusnijim komponentama. To je uključivalo uklanjanje opruga i dinamičkih O-prstenova iz procesne tekućine i učinilo je tehnologiju fleksibilnog statora dizajnom izbora.
MOGUĆNOST TESTIRANJA DIZAJNA PO NARUDŽBI
Uvođenje standardnih patronskih zaptivki značajno je doprinijelo većoj pouzdanosti sistema zaptivanja zahvaljujući njihovoj robusnosti i jednostavnosti ugradnje. Ova robusnost omogućava širi raspon uslova primjene uz pouzdane performanse.
Osim toga, brže projektovanje i izrada prilagođenih sistema zaptivanja omogućili su "fino podešavanje" za različite zahtjeve rada pumpe. Prilagođavanje se može uvesti ili promjenama u samom zaptivaču ili, lakše, putem pomoćnih komponenti sistema kao što je plan cjevovoda. Mogućnost kontrole okruženja zaptivača pod različitim radnim uslovima putem sistema podrške ili planova cjevovoda najvažnija je za performanse i pouzdanost zaptivača.
Također se dogodio prirodan napredak koji je uključivao više pumpi dizajniranih po narudžbi, s odgovarajućim prilagođenim mehaničkim zaptivačem. Danas se mehanički zaptivač može brzo dizajnirati i testirati za bilo koju vrstu procesnih uvjeta ili karakteristika pumpe. Površine zaptivača, dimenzionalni parametri komore zaptivača i način na koji se zaptivač uklapa u komoru zaptivača mogu se dizajnirati i izraditi po mjeri za širok raspon primjena. Ažuriranje standarda kao što je standard 682 Američkog naftnog instituta (API) također je dovelo do veće pouzdanosti zaptivača kroz zahtjeve koji validiraju dizajn, materijale i funkcionalnost zaptivača.
KROJE PO MJERI
Industrija zaptivki se svakodnevno bori sa komodifikacijom tehnologije zaptivki. Previše kupaca misli da je „zaptivka zaptivka zaptivka“. Standardne pumpe često mogu koristiti istu osnovnu zaptivku. Međutim, kada se instalira i primjenjuje na specifične procesne uslove, često se implementira neka vrsta prilagođavanja u sistemu zaptivki kako bi se postigla potrebna pouzdanost pod tim specifičnim skupom radnih uslova i hemijskog procesa.
Čak i sa istim standardnim dizajnom uloška, postoji širok raspon mogućnosti prilagođavanja, od odabira materijalnih komponenti do korištenog plana cjevovoda. Smjernice o odabiru komponenti sistema zaptivanja od strane proizvođača zaptivača ključne su za postizanje potrebnog nivoa performansi i ukupne pouzdanosti. Ova vrsta prilagođavanja može omogućiti mehaničkim zaptivačima da produže normalnu upotrebu do 30 do 60 mjeseci MTBR-a umjesto 24 mjeseca.
Ovim pristupom, krajnji korisnici mogu biti sigurni da će dobiti sistem zaptivanja koji je dizajniran za njihovu specifičnu primjenu, oblik i funkciju. Ova sposobnost pruža krajnjem korisniku potrebno znanje o radu pumpe prije njene instalacije. Nije potrebno nagađati o tome kako pumpa radi ili da li može podnijeti primjenu.
POUZDAN DIZAJN
Iako većina operatera procesa obavlja iste funkcije, primjene nisu iste. Procesi se odvijaju različitim brzinama, različitim temperaturama i različitim viskozitetima, s različitim operativnim postupcima i različitim konfiguracijama pumpi.
Tokom godina, industrija mehaničkih zaptivki uvela je značajne inovacije koje su smanjile osjetljivost zaptivki na različite radne uslove i dovele do povećanja pouzdanosti. To znači da ako krajnji korisnik nema instrumente za praćenje koji bi davali upozorenja na vibracije, temperaturu, opterećenja ležajeva i motora, današnje zaptivke će, u većini slučajeva, i dalje obavljati svoje primarne funkcije.
ZAKLJUČAK
Kroz inženjering pouzdanosti, poboljšanja materijala, kompjuterski potpomognuto projektovanje i napredne tehnike proizvodnje, mehaničke brtve nastavljaju dokazivati svoju vrijednost i pouzdanost. Uprkos promjenjivim emisijama i kontroli zadržavanja, te sigurnosnim i graničnim vrijednostima izloženosti, brtve su ostale ispred izazovnih zahtjeva. Zato su mehaničke brtve i dalje preferirani izbor u procesnoj industriji.
Vrijeme objave: 30. juni 2022.