Izazovi s kojima se suočava procesna industrija su se promijenili iako one nastavljaju pumpati tekućine, neke opasne ili otrovne.Sigurnost i pouzdanost i dalje su od najveće važnosti.Međutim, operateri povećavaju brzine, tlakove, brzine protoka, pa čak i ozbiljnost karakteristika tekućine (temperatura, koncentracija, viskoznost, itd.) tijekom obrade mnogih šaržnih operacija.Za operatere rafinerija nafte, postrojenja za preradu plina i petrokemijskih i kemijskih postrojenja, sigurnost znači kontrolu i sprječavanje gubitka ili izloženost pumpanim tekućinama.Pouzdanost znači pumpe koje rade učinkovito i ekonomično, s manje potrebnog održavanja.
Pravilno dizajnirana mehanička brtva osigurava rukovatelju pumpe dugotrajnu, sigurnu i pouzdanu izvedbu pumpe s provjerenom tehnologijom.Među više dijelova rotirajuće opreme i bezbroj komponenti, dokazano je da mehaničke brtve rade pouzdano u većini vrsta radnih uvjeta.
PUMPE I BRTVE—DOBRO PRIKLJUČUJU
Teško je povjerovati da je prošlo gotovo 30 godina od masovne promocije tehnologije crpki bez brtvila u procesnoj industriji.Nova tehnologija promovirana je kao rješenje za sve probleme i uočena ograničenja mehaničkih brtvi.Neki su sugerirali da bi ova alternativa u potpunosti eliminirala upotrebu mehaničkih brtvila.
Međutim, nedugo nakon ove promocije, krajnji korisnici su saznali da mehaničke brtve mogu ispuniti ili premašiti zakonske zahtjeve za curenje i zadržavanje.Nadalje, proizvođači crpki podržali su tehnologiju pružanjem ažuriranih brtvenih komora za zamjenu starih "kutija za brtvljenje" kompresijske brtve.
Današnje brtvene komore dizajnirane su posebno za mehaničke brtve, omogućujući robusniju tehnologiju u platformi uložaka, omogućujući lakšu ugradnju i stvarajući okruženje koje omogućuje brtvama da funkcioniraju u svom punom potencijalu.
NAPREDAK DIZAJNA
Sredinom 1980-ih novi propisi o zaštiti okoliša natjerali su industriju ne samo na zadržavanje i emisije, već i na pouzdanost opreme.Prosječno srednje vrijeme između popravka (MTBR) za mehaničke brtve u kemijskoj tvornici bilo je približno 12 mjeseci.Danas je prosječni MTBR 30 mjeseci.Trenutačno, naftna industrija, podložna nekim od najstrožih razina emisija, ima prosječni MTBR od više od 60 mjeseci.
Mehaničke brtve održale su svoju reputaciju pokazujući sposobnost ispunjavanja, pa čak i premašivanja zahtjeva najbolje dostupne tehnologije upravljanja (BACT).Nadalje, to su učinili dok su ostali ekonomična i energetski učinkovita tehnologija dostupna za ispunjavanje propisa o emisijama i okoliša.
Računalni programi omogućuju modeliranje brtvi i izradu prototipa prije proizvodnje kako bi se potvrdilo kako će se nositi s određenim radnim uvjetima prije postavljanja na terenu.Mogućnosti dizajna za proizvodnju brtvila i tehnologija materijala za prednje brtve napredovala je do te mjere da se mogu razviti za prilagodbu jedan na jedan za procesnu primjenu.
Današnji programi i tehnologija za računalno modeliranje dopuštaju korištenje 3-D pregleda dizajna, analize konačnih elemenata (FEA), računalne dinamike fluida (CFD), analize krutih tijela i dijagnostičkih programa za termičke slike koji u prošlosti nisu bili lako dostupni ili su bili preskupi za čestu upotrebu s ranijim 2-D crtanjem.Ovaj napredak u tehnikama modeliranja doprinio je pouzdanosti dizajna mehaničkih brtvila.
Ovi programi i tehnologije doveli su put do dizajna standardnih patronskih brtvi s mnogo robusnijim komponentama.To je uključivalo uklanjanje opruga i dinamičkih O-prstenova iz procesne tekućine i učinilo tehnologiju fleksibilnog statora dizajnom izbora.
MOGUĆNOST TESTIRANJA PRILAGOĐENOG DIZAJNA
Uvođenje standardnih patronskih brtvi značajno je pridonijelo većoj pouzdanosti brtvenog sustava kroz njihovu robusnost i jednostavnost ugradnje.Ova robusnost omogućuje širi raspon uvjeta primjene s pouzdanom izvedbom.
Osim toga, brži dizajn i izrada prilagođenih sustava za brtvljenje omogućili su "fino podešavanje" za različite zahtjeve rada crpke.Prilagodba se može uvesti ili kroz promjene u samoj brtvi ili, jednostavnije, kroz pomoćne komponente sustava kao što je plan cjevovoda.Sposobnost kontrole brtvenog okruženja u različitim radnim uvjetima putem potpornog sustava ili planova cjevovoda najkritičnija je za performanse i pouzdanost brtve.
Došlo je i do prirodnog napretka koji je predstavljao više crpki dizajniranih po narudžbi, s odgovarajućom prilagođenom mehaničkom brtvom.Danas se mehanička brtva može brzo projektirati i ispitati za bilo koju vrstu uvjeta procesa ili karakteristika pumpe.Lica brtve, dimenzionalni parametri komore brtve i način na koji brtva pristaje u komoru brtve mogu se dizajnirati i proizvesti prema narudžbi za širok raspon primjena.Ažuriranje standarda kao što je standard 682 Američkog instituta za naftu (API) također je dovelo do veće pouzdanosti brtvi kroz zahtjeve koji provjeravaju dizajn, materijale i funkcionalnost brtvi.
PRILAGOĐAVANJE
Industrija tuljana svakodnevno se bori s komoditizacijom tehnologije tuljana.Previše kupaca misli da je "pečat pečat je pečat".Standardne pumpe često mogu koristiti istu osnovnu brtvu.Međutim, kada se instalira i primijeni na specifične uvjete procesa, često se implementira neka vrsta prilagodbe u sustavu brtvljenja kako bi se postigla potrebna pouzdanost pod tim specifičnim skupom radnih uvjeta i kemijskog procesa.
Čak i s istim standardnim dizajnom uloška, postoji širok raspon mogućnosti prilagođavanja od odabira komponenti materijala do primijenjenog plana cjevovoda.Smjernice o odabiru komponenti brtvenog sustava od strane proizvođača brtvi presudne su za postizanje potrebne razine performansi i ukupne pouzdanosti.Ova vrsta prilagodbe može omogućiti mehaničkim brtvama da produže normalnu upotrebu na 30 do 60 mjeseci MTBR-a umjesto na 24 mjeseca.
Ovim pristupom, krajnji korisnici mogu biti sigurni da će dobiti sustav brtvljenja koji je dizajniran za njihovu specifičnu primjenu, oblik i funkciju.Sposobnost pruža krajnjem korisniku potrebno znanje o radu crpke prije njezine ugradnje.Nije potrebno nagađati o tome kako pumpa radi ili može li podnijeti aplikaciju.
POUZDAN DIZAJN
Dok većina operatera procesa obavlja iste funkcije, aplikacije nisu iste.Procesi se odvijaju različitim brzinama, različitim temperaturama i različitim viskozitetima, s različitim radnim postupcima i različitim konfiguracijama pumpi.
Tijekom godina, industrija mehaničkih brtvi uvela je značajne inovacije koje su smanjile osjetljivost brtvi na različite radne uvjete i dovele do povećanja pouzdanosti.To znači da ako krajnjem korisniku nedostaju instrumenti za nadzor koji bi dao upozorenja za vibracije, temperaturu, opterećenja ležaja i motora, današnje brtve će u većini slučajeva i dalje obavljati svoje primarne funkcije.
ZAKLJUČAK
Kroz inženjering pouzdanosti, poboljšanja materijala, računalno potpomognut dizajn i napredne tehnike proizvodnje, mehaničke brtve nastavljaju dokazivati svoju vrijednost i pouzdanost.Unatoč promjenama u kontroli emisija i zadržavanja te sigurnosnim ograničenjima i ograničenjima izloženosti, brtve su ostale ispred izazovnih zahtjeva.Zbog toga su mehaničke brtve još uvijek preferirani izbor u procesnoj industriji.
Vrijeme objave: 30. lipnja 2022