Entwicklung besserer Unterstützungssysteme für Gleitringdichtungen

API 682 und Sie:Aufbau besserer Unterstützungssysteme für Gleitringdichtungen

Sean Hunsicker, Marktmanager, Chemie- und Raffineriemarkt

Gleitringdichtungen wurden in den 1980er Jahren zur dominierenden Dichtungstechnologie in Raffinerien und Chemieanlagen, was das American Petroleum Institute (API) dazu veranlasste, ein Komitee einzurichten, dessen einziger Schwerpunkt darin bestand, Standards für diese Komponenten zu schreiben. Die erste Ausgabe, API 682 Wellendichtungssysteme für Zentrifugal- und Rotationspumpen, wurde 1994 mit diesem Leitbild veröffentlicht:„Dieser Standard ist so konzipiert, dass er standardmäßig die am häufigsten gelieferten Gerätetypen enthält, die mit hoher Wahrscheinlichkeit das Ziel von mindestens drei erfüllen Jahre ununterbrochenen Betriebs unter Einhaltung der Emissionsvorschriften." ¹ Insbesondere enthält der Standard Empfehlungen, die, sofern nicht anders angegeben, standardmäßig auf Technologie zurückgreifen, die sich als sicher und zuverlässig erwiesen hat. API 682, derzeit in seiner vierten Ausgabe, bietet weiterhin Anleitungen auf der Grundlage von Prozessdienstleistungen für Gleitringdichtungen und ihre Unterstützungssysteme.

Während sich ein Großteil der Norm auf Gleitringdichtungen konzentriert, ist ein erheblicher Teil Dichtungsunterstützungssystemen gewidmet, da sie eine entscheidende Komponente für das ordnungsgemäße Funktionieren des Dichtungs- und Pumpensystems sind. Als Hersteller von Dichtungsunterstützungssystemen haben die Swagelok Company und unsere Vertriebs- und Servicezentren die Best Practices von API 682 4. Ausgabe implementiert. In diesem Blogbeitrag erklären wir, was einige dieser Best Practices sind und wie die Umsetzung der Empfehlungen aus der Norm bei der Konstruktion und Konstruktion Ihrer Dichtungsunterstützungssysteme Ihnen helfen kann, Ihre Ziele zu erreichen, die Zuverlässigkeit und Sicherheit zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken.

Was sind die Hauptfunktionen eines Stützsystems für Gleitringdichtungen?

Bevor wir über Best Practices sprechen, schauen wir uns die Funktionen von Dichtungsunterstützungssystemen an. Diese Systeme sind für eine bestimmte Gleitringdichtung und eine Reihe von Prozessbedingungen ausgelegt. Typischerweise führen sie der Gleitringdichtung entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit zu, um die Umgebung, in der die Dichtung arbeitet, zu regulieren und rotierende Geräte vor Beschädigung zu schützen.

Diese Systeme haben vier Hauptfunktionen:

• Sorgen für Schmierung der Dichtflächen
• Steuern Sie Druck und Temperatur in der Dichtungskammer und versiegeln Sie
• Spülen Sie die Dichtung von Verunreinigungen und/oder Ablagerungen
• Verhindern Sie, dass Prozessflüssigkeit aus dem System in die Atmosphäre austritt

Erfahren Sie mehr über Stützsysteme für Gleitringdichtungen im folgenden Video.

Reduzierung potenzieller Leckstellen

Überall in API 682 4 ^th Edition gibt es Hinweise zur Reduzierung der Anzahl von Anschlüssen in Dichtungsträgersystemen. Unabhängig davon, ob geschweißte Rohre oder Schläuche für das System ausgewählt werden, wird von Gewindesystemen abgeraten. Jeder Anschluss kann als potenzieller Leckpunkt und mögliches Zuverlässigkeitsrisiko bei Kohlenwasserstoff-Pumpanwendungen angesehen werden. Lecks an Dichtungsunterstützungssystemen in der Nähe von Pumpen können zu Sachschäden, längeren Ausfallzeiten, Umweltproblemen und Sicherheitsrisiken führen.

In der Vergangenheit wurden viele Dichtungsunterstützungssysteme aus Rohren konstruiert, da Rohrleitungen traditionell bevorzugt wurden. In jüngerer Zeit haben Dichtungshersteller, Endverbraucher und Pumpen-OEMs Schläuche als Verbindungslösung in Dichtungsunterstützungssystemen implementiert, da sie seit langem erfolgreich in kritischen Anwendungen in der gesamten Industriewelt eingesetzt werden. Wie der Experte für rotierende Ausrüstung, Heinz Bloch, in einem kürzlich erschienenen Artikel über die Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen feststellte:„Der Standard 682 (API 682) des American Petroleum Institute begann, die Verwendung von Rohren für einige Pläne für Dichtungsleitungen zu befürworten. Traditionsgebundene Käufer entscheiden sich leider immer noch für Hardpipe; wir bitten sie, es sich noch einmal zu überlegen. API 682 (4. Ausgabe) spezifiziert jetzt Verbindungen von Dichtungsunterstützungssystemen fast austauschbar.“ ²

Schläuche können verwendet werden, um die Anzahl der Verbindungen zu reduzieren, indem Leitungen gebogen und Adapterfittings entsprechend verwendet werden. Oft werden nur die Verbindungen an der Dichtung und am Dichtungssystem benötigt. Da das Rohr geglüht wird, härtet das Biegen der Rohrarbeit das Metall, wodurch die Festigkeit des Rohrs an der Biegung erhöht wird. Innovative Verbindungstechnologien wie Flanschadapter und verlängerte männliche Anschlüsse reduzieren die Anzahl der Verbindungen von Gewindeanschlüssen an der Dichtung und den Dichtungstöpfen weiter, indem sie die Notwendigkeit mehrerer Fittings eliminieren. Die Verwendung von Schläuchen bietet einen weiteren finanziellen Vorteil, wenn wir die MRO-Kosten der Pumpe, der Dichtung und des Stützsystems untersuchen. Bei Wartungsarbeiten, bei denen „Rohrleitungen“ um Pumpen herum überarbeitet werden, macht die Verwendung von Schläuchen das kostspielige Schweißen vor Ort überflüssig und kann schnell installiert werden, um Ausfallzeiten zu reduzieren.

Vereinfachung von Betrieb und Wartung

Dichtungsstützsysteme sind für den ordnungsgemäßen Betrieb der Dichtung und der Pumpe von entscheidender Bedeutung und erfordern daher eine regelmäßige Sichtprüfung. Die einfache Sichtprüfung fördert die Systemzuverlässigkeit und -sicherheit. Bei der Konstruktion von Dichtungshalterungssystemen sind mehrere Best-Practice-Konstruktionsprinzipien zu berücksichtigen, nachdem der Rohrleitungsplan und die allgemeine Anordnung ausgewählt wurden.

1. Die Systemfunktion soll ersichtlich und das Design intuitiv sein.

Gleitringdichtungen werden oft beschädigt, wenn Pumpen gestartet und gestoppt werden, manchmal als Ergebnis eines unsachgemäßen Betriebs des Dichtungsunterstützungssystems. Wenn die Konstruktion des Dichtungshaltesystems einen ordnungsgemäßen Betrieb ermöglicht, können häufige Fehler bei der Inbetriebnahme von Pumpen vermieden werden.

In API 682 4 ^th Edition wird ein Plan 32 als mehrere Instrumente und Komponenten angezeigt, die entweder an Rohrleitungen oder Schläuchen installiert sind. Obwohl funktional korrekt, liefert dieses Design dem Bediener wenig Informationen bezüglich des Betriebs des Systems, welche Informationen wichtig sind und warum sie wichtig sind. Wenn sich das System unten neben der Dichtung einer Pumpe befindet, muss der Bediener jetzt zurück zur Pumpe gehen und sich bücken, um die Instrumenteninformationen abzulesen. Selbst kleine Hindernisse für Bediener zu schaffen, erhöht das Risiko, dass Störungssignale übersehen werden, und verringert die Zuverlässigkeit. Eine intuitive Lösung besteht darin, diese Komponenten auf einem Panel anzuordnen.

Das Anbringen eines Rohrleitungsplans wie Plan 32 auf einer Platte berücksichtigt zwei wichtige Konstruktionsprinzipien:ordnungsgemäße Identifizierung und Betrieb. Dies bietet die folgenden Vorteile:

• Erstens sieht der Plan 32 jetzt wie ein eigenständiges System aus. Anstatt die Komponenten nur auf einem Rohr- oder Rohrverlauf zu platzieren, sind sie auf einer Platte angeordnet, auf der der Strömungsweg identifiziert werden kann und alle Instrumente auf Augenhöhe verfügbar sind.
• Außerdem unterstützt API 682 diese Designüberlegungen. Darin heißt es:„Alle Bedienelemente und Instrumente müssen so angeordnet und angeordnet sein, dass sie für die Bediener leicht sichtbar sind und für Tests, Einstellungen und Wartung zugänglich sind“ (9.1.5) ³ .
• Schließlich können Bedienfelder Informationen zur Teilenummerierung, Fließweganzeige und Bedieneranweisungen enthalten. Diese Verbesserungen tragen dazu bei, ein sicheres und zuverlässiges Starten und Abschalten von Pumpen und Dichtungsunterstützungssystemen zu gewährleisten.

2. Das System sollte wartungsfreundlich ausgelegt sein.

Während der korrekte Betrieb des Dichtungsunterstützungssystems eine hohe Priorität hat, sollte auch die Konstruktion von Systemen berücksichtigt werden, die einfach zu warten sind. Dichtungsunterstützungssysteme enthalten häufig gewartete Teile wie Durchflussmesser, Siebe und andere visuelle Instrumente. Die vorbeugende Wartung (PM) dieser Systeme sollte für die Bediener einfach und sicher sein. Wenn Siebe nicht bequem positioniert und zum Abblasen verfügbar sind, ist es unwahrscheinlich, dass sie richtig sind PM wird in empfohlenen Abständen durchgeführt.

API 682 4 ^th Edition empfiehlt außerdem Block-Bleed-Konfigurationen für alle Messgeräte. Wenn Systeme nicht mit dieser Funktion ausgestattet sind, ist es wahrscheinlich, dass die Bediener beim Ausfall der Messgeräte bis zum nächsten Turnaround oder Projekt, wenn die Pumpe und das Unterstützungssystem außer Betrieb genommen und das Messgerät ersetzt werden können, ohne wichtige Informationen bleiben.

Schließlich gibt es eine Vielzahl von Schlauchverbindungen und Designoptionen, die es ermöglichen, dass jede zu wartende Komponente eines Dichtungsunterstützungssystems leicht entfernt und ersetzt werden kann, während das System weiter betrieben wird. Für Siegeltöpfe das 4 ^te Die Ausgabe schreibt vor:„Bedienung vor Ort, Entlüften, Befüllen und Entleeren müssen vom Niveau aus erfolgen. Sofern nicht anders angegeben, sind Systeme, die die Verwendung einer Leiter oder Stufe oder das Klettern auf der Grundplatte oder Rohrleitung erfordern, nicht akzeptabel.“ (8.1.8) . ⁴ Viele Pflanzen haben ältere Siegeltöpfe mit nur einem Rohrstopfen oben. Wenn Bediener eine Leiter hinaufsteigen müssen, um den Topf nachzufüllen, können sie Prozessdämpfen ausgesetzt werden, was im Allgemeinen eine unsichere Vorgehensweise ist. Das Entwerfen von Plan 52s oder Plan 53s mit Füllsystemen wie dem unten gezeigten ist eine einfache Designüberlegung und bewährte Methode, die eine sichere Wartung fördert.

Building Better Seal Support Systems

Die Implementierung dieser grundlegenden Best-Practice-Konstruktionsprinzipien für Stützsysteme für Gleitringdichtungen erhöht die Zuverlässigkeit und senkt die Kosten. Um zusammenzufassen, wie Sie mit Ihren Systemen bessere Ergebnisse erzielen können:

• Erwägen Sie die Verwendung von Rohren anstelle von geschweißten Rohren, um die Installations- und Wartungskosten zu senken. Dies fördert auch die Zuverlässigkeit durch die Reduzierung potenzieller Leckstellen.
• Pumpen offline zu schalten, um kleinere Geräteprobleme zu beheben oder Dichtungstöpfe zu füllen, sollte nicht akzeptabel sein. Die Anordnung dieser Systeme auf Platten, mit ordnungsgemäßer Kennzeichnung und Konstruktion für eine einfache Wartung verringert die Wahrscheinlichkeit von Bedienerfehlern, die Dichtungen beschädigen können.

Ausfälle von Dichtungen und die damit verbundenen Kosten für den Austausch von Dichtungen sollten für Rotating-Equipment-Gruppen in allen Werken von großer Bedeutung sein. Die Sicherstellung, dass die Best Practices und Designprinzipien von API 682 4th Edition befolgt werden, trägt dazu bei, diese Kosten zu vermeiden und einen sichereren und zuverlässigeren Betrieb zu schaffen.

Swagelok bietet Design und Montage von Dichtungsunterstützungssystemen über unser Netzwerk von mehr als 200 autorisierten Vertriebs- und Servicezentren. Wir bieten konfigurierbare, lokale und zuverlässige Systeme, die von Natur aus besser sind, um Ihnen zu helfen, Kosten zu senken, Zeit zu sparen und die Sicherheit Ihrer rotierenden Ausrüstung zu verbessern Dichtungsplan-Kits oder Baugruppen für Ihre Anwendungen wenden Sie sich an Ihr Swagelok-Team vor Ort.

¹ API Standard 682, First Edition, 1994 „Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps“, American Petroleum Institute, Washington, D.C.

² Bloch, Heinz P., Consider Stainless Steel Tubing for Mechanical Seal Connections, Hydrocarbon Processing, März 2018.

³ API Standard 682, Vierte Ausgabe, 2014 „Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps“, American Petroleum Institute, Washington, D.C

⁴ API Standard 682, Vierte Ausgabe, 2014 „Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps“, American Petroleum Institute, Washington, D.C.