A feldolgozóipar előtt álló kihívások megváltoztak, bár továbbra is szállítanak folyadékokat, amelyek némelyike veszélyes vagy mérgező. A biztonság és a megbízhatóság továbbra is elsődleges fontosságú. A kezelők azonban számos szakaszos művelet feldolgozása során növelik a sebességet, a nyomást, az áramlási sebességet, sőt a folyadék jellemzőinek súlyosságát (hőmérséklet, koncentráció, viszkozitás stb.). A kőolajfinomítók, gázfeldolgozó létesítmények, valamint a petrolkémiai és vegyi üzemek üzemeltetői számára a biztonság a szivattyúzott folyadékok elvesztésének vagy az azokkal való érintkezésnek az ellenőrzését és megakadályozását jelenti. A megbízhatóság olyan szivattyúkat jelent, amelyek hatékonyan és gazdaságosan működnek, kevesebb karbantartást igényelnek.
Egy megfelelően megtervezett mechanikus tömítés biztosítja a szivattyú üzemeltetőjének a hosszú távú, biztonságos és megbízható szivattyúteljesítményt egy bevált technológiával. A számos forgó berendezés és a számtalan alkatrész közül a mechanikus tömítések bizonyítottan megbízhatóan működnek a legtöbb üzemi körülmény között.
SZIVATTYÚK ÉS TÖMÍTÉSEK – JÓL ILLESZKEDŐ
Nehéz elhinni, hogy közel 30 év telt el a tömítés nélküli szivattyútechnológia tömeges elterjedése óta a feldolgozóiparban. Az új technológiát a mechanikus tömítések összes problémájának és vélt korlátjának megoldásaként reklámozták. Egyesek szerint ez az alternatíva teljesen kiküszöbölné a mechanikus tömítések használatát.
Azonban nem sokkal a promóció után a végfelhasználók rájöttek, hogy a mechanikus tömítések megfelelhetnek, sőt meghaladhatják a jogszabályban előírt szivárgás- és szigetelési követelményeket. Továbbá a szivattyúgyártók támogatták a technológiát azzal, hogy korszerűsített tömítőkamrákat szállítottak a régi kompressziós tömítések „tömítődobozainak” lecserélésére.
A mai tömítőkamrákat kifejezetten mechanikus tömítésekhez tervezték, így robusztusabb technológiát tesznek lehetővé a patronplatformon, megkönnyítik a telepítést, és olyan környezetet teremtenek, amelyben a tömítések teljes potenciáljukat kihasználhatják.
TERVEZÉSI FEJLESZTÉSEK
Az 1980-as évek közepén az új környezetvédelmi előírások arra kényszerítették az ipart, hogy ne csak a kibocsátásokat és a környezeti hatásokat vizsgálja, hanem a berendezések megbízhatóságát is. A vegyi üzemekben a mechanikus tömítések átlagos javítások közötti ideje (MTBR) körülbelül 12 hónap volt. Napjainkban az átlagos MTBR 30 hónap. Jelenleg a kőolajiparban, amelyre a legszigorúbb kibocsátási szintek vonatkoznak, az átlagos MTBR több mint 60 hónap.
A mechanikus tömítések megőrizték hírnevüket azzal, hogy megfeleltek, sőt túl is szárnyalták a legjobb elérhető szabályozási technológia (BACT) követelményeit. Ráadásul ezt úgy tették, hogy közben gazdaságos és energiahatékony technológia maradt, amely megfelel a kibocsátási és környezetvédelmi előírásoknak.
A számítógépes programok lehetővé teszik a tömítések modellezését és prototípusának elkészítését a gyártás előtt, hogy megerősítsék, hogyan fognak kezelni az adott üzemi körülményeket, mielőtt a terepen beépítenék őket. A tömítésgyártási tervezési képességek és a tömítőfelület-anyagok technológiája olyan szintre fejlődött, hogy azokat egy az egyben illeszkedő folyamatalkalmazáshoz lehet fejleszteni.
A mai számítógépes modellező programok és technológiák lehetővé teszik a 3D-s tervfelülvizsgálatot, a végeselemes analízist (FEA), a számítógépes folyadékdinamikát (CFD), a merev test analízist és a hőkamerás diagnosztikai programokat, amelyek a múltban nem voltak könnyen elérhetők, vagy túl költségesek voltak a korábbi 2D-s rajzolással történő gyakori használathoz. Ezek a modellezési technikákban elért fejlesztések növelték a mechanikus tömítések tervezési megbízhatóságát.
Ezek a programok és technológiák utat nyitottak a sokkal robusztusabb alkatrészekkel rendelkező szabványos patronos tömítések tervezéséhez. Ezek magukban foglalták a rugók és a dinamikus O-gyűrűk eltávolítását a technológiai folyadékból, és a rugalmas állórész-technológiát tették az elsődleges tervezési választássá.
EGYEDI TERVEZÉS TESZTELÉSI KÉPESSÉG
A szabványos patronos tömítések bevezetése jelentősen hozzájárult a tömítőrendszerek nagyobb megbízhatóságához robusztusságuk és könnyű beszerelhetőségük révén. Ez a robusztusság szélesebb körű alkalmazási körülményeket tesz lehetővé megbízható teljesítmény mellett.
Ezenkívül az egyedi tervezésű tömítőrendszerek gyorsabb tervezése és gyártása lehetővé tette a változó szivattyúigények „finomhangolását”. A testreszabás bevezethető akár magában a tömítésben történő változtatásokkal, akár – ami könnyebb – kiegészítő rendszerelemeken, például csővezeték-terveken keresztül. A tömítés teljesítménye és megbízhatósága szempontjából a legfontosabb, hogy a tömítés környezetét változó üzemi körülmények között egy tartórendszer vagy csővezeték-tervek segítségével lehessen szabályozni.
Természetes fejlődési irány volt az is, hogy egyre több egyedi tervezésű szivattyú és ehhez illő, egyedi mechanikus tömítés jelent meg. Manapság egy mechanikus tömítés gyorsan megtervezhető és tesztelhető bármilyen folyamatfeltételhez vagy szivattyújellemzőhöz. A tömítőfelületek, a tömítőkamra méretparaméterei és a tömítésnek a tömítőkamrába való illeszkedése egyedileg tervezhető és gyártható széles alkalmazási körhöz. Az olyan szabványok frissítése, mint az American Petroleum Institute (API) 682-es szabványa, szintén a tömítések megbízhatóságának növekedését eredményezte a tömítés kialakítását, anyagait és funkcionalitását validáló követelmények révén.
EGYEDI ILLESZKEDÉS
A tömítésipar nap mint nap küzd a tömítéstechnológia kommodifikációjával. Túl sok vásárló gondolja azt, hogy „a tömítés az tömítés az tömítés”. A standard szivattyúk gyakran ugyanazt az alapvető tömítést használhatják. Azonban, ha telepítik és meghatározott folyamatkörülmények között alkalmazzák, a tömítőrendszerben gyakran valamilyen testreszabást hajtanak végre, hogy az adott üzemi körülmények és kémiai folyamatok mellett is biztosítsák a szükséges megbízhatóságot.
Még ugyanazzal a standard patronkialakítással is széleskörű testreszabási lehetőségek rejlenek az anyagösszetevők kiválasztásától az alkalmazott csővezeték-tervig. A tömítőrendszer alkatrészeinek kiválasztására vonatkozó, a tömítésgyártó által adott útmutatás kulcsfontosságú a kívánt teljesítményszint és általános megbízhatóság eléréséhez. Az ilyen típusú testreszabás lehetővé teheti, hogy a mechanikus tömítések normál használat esetén akár 30-60 hónapos MTBR-re is kiterjeszthessék az átlagos 24 hónap helyett.
Ezzel a megközelítéssel a végfelhasználók biztosak lehetnek abban, hogy olyan tömítőrendszert kapnak, amelyet az adott alkalmazásukhoz, formájához és funkciójához terveztek. Ez a képesség biztosítja a végfelhasználó számára a szivattyú működésével kapcsolatos szükséges ismereteket a telepítés előtt. Nem kell találgatni a szivattyú működését vagy az alkalmazáshoz való alkalmazkodását illetően.
MEGBÍZHATÓ KIALAKÍTÁS
Míg a legtöbb folyamatkezelő ugyanazokat a funkciókat látja el, az alkalmazások nem ugyanazok. A folyamatok különböző sebességgel, különböző hőmérsékleteken és eltérő viszkozitásokkal, eltérő működési eljárásokkal és eltérő szivattyúkonfigurációkkal futnak.
Az évek során a mechanikus tömítések iparága jelentős újításokat vezetett be, amelyek csökkentették a tömítések érzékenységét a változó üzemi körülményekre, és a megbízhatóság növekedéséhez vezettek. Ez azt jelenti, hogy ha a végfelhasználó nem rendelkezik olyan felügyeleti eszközökkel, amelyek figyelmeztetéseket adnának a rezgésre, a hőmérsékletre, a csapágy- és motorterhelésre vonatkozóan, a mai tömítések a legtöbb esetben továbbra is ellátják elsődleges funkciójukat.
KÖVETKEZTETÉS
A megbízhatóság növelésének, az anyagfejlesztéseknek, a számítógéppel segített tervezésnek és a fejlett gyártási technikáknak köszönhetően a mechanikus tömítések továbbra is bizonyítják értéküket és megbízhatóságukat. A változó kibocsátás- és szigetelési szabályozások, valamint a biztonsági és expozíciós határértékek ellenére a tömítések megelőzték a kihívást jelentő követelményeket. Ezért a mechanikus tömítések továbbra is az előnyben részesített választásnak számítanak a feldolgozóiparban.
Közzététel ideje: 2022. június 30.