Betere mechanische afdichtingsondersteuningssystemen bouwen

API 682 en u:betere ondersteuningssystemen voor mechanische afdichtingen bouwen

Sean Hunsicker, marktmanager, chemische en raffinagemarkt

Mechanische afdichtingen werden in de jaren tachtig de dominante afdichtingstechnologie in raffinaderijen en chemische fabrieken, waardoor het American Petroleum Institute (API) een commissie oprichtte die zich uitsluitend bezighield met het schrijven van normen voor deze componenten. De eerste editie, API 682 asafdichtingssystemen voor centrifugaal- en roterende pompen, werd in 1994 gepubliceerd met de volgende missie:"Deze standaard is ontworpen om standaard te worden toegepast op de apparatuurtypes die het meest worden geleverd en waarvan de kans groot is dat ze voldoen aan de doelstelling van ten minste drie jaar ononderbroken service en voldoen aan de emissieregelgeving." ¹ De norm bevat met name aanbevelingen die, tenzij anders aangegeven, standaard zijn voor technologie die bewezen veilig en betrouwbaar is. Op dit moment, in zijn vierde editie, blijft API 682 begeleiding bieden op basis van processervice voor zowel mechanische afdichtingen als hun ondersteuningssystemen.

Hoewel een groot deel van de norm is gericht op mechanische afdichtingen, is een aanzienlijk deel gewijd aan afdichtingsondersteuningssystemen, omdat deze een essentieel onderdeel vormen voor de goede werking van het afdichtings- en pompsysteem. Als fabrikant van afdichtingsondersteuningssystemen hebben Swagelok Company en onze verkoop- en servicecentra de best practices van API 682 4e editie geïmplementeerd. In deze blogpost leggen we uit wat enkele van die best practices zijn en hoe het implementeren van aanbevelingen van de norm in de constructie en het ontwerp van uw afdichtingsondersteuningssystemen u kan helpen uw doelen te bereiken om de betrouwbaarheid en veiligheid te vergroten en tegelijkertijd de kosten te verlagen.

Wat zijn de belangrijkste functies van een ondersteuningssysteem voor mechanische afdichtingen?

Laten we, voordat we de best practices bespreken, eens kijken naar de functies van zeehondenondersteuningssystemen. Deze systemen zijn ontworpen voor een specifieke mechanische afdichting en een reeks procesomstandigheden. Doorgaans leveren ze een gas of een vloeistof aan de mechanische afdichting om de omgeving waarin de afdichting werkt te regelen, waardoor roterende apparatuur wordt beschermd tegen beschadiging.

Deze systemen hebben vier hoofdfuncties:

• Smeer de afdichtingsvlakken
• Controleer druk en temperatuur in de sealkamer en seal
• Spoel de afdichting van vervuiling en/of residu opbouw
• Voorkomen dat procesvloeistof van het systeem in de atmosfeer lekt

Leer meer over mechanische afdichtingsondersteuningssystemen in de onderstaande video.

Potentiële lekpunten verminderen

Gedurende API 682 4 ^de Editie, er zijn verwijzingen naar het verminderen van het aantal verbindingen in afdichtingsondersteuningssystemen. Of het nu gaat om gelaste buizen of buizen voor het systeem, systemen met schroefdraad worden afgeraden. Elke verbinding kan worden gezien als een potentieel lekpunt en mogelijk betrouwbaarheidsrisico in toepassingen voor het pompen van koolwaterstoffen. Lekken op afdichtingsondersteuningssystemen in de buurt van pompen kunnen schade aan bedrijfsmiddelen, meer uitvaltijd, milieuproblemen en veiligheidsrisico's veroorzaken.

In het verleden werden veel afdichtingsondersteuningssystemen uit buizen geconstrueerd omdat leidingen historisch gezien de voorkeur hadden. Meer recent hebben afdichtingsfabrikanten, eindgebruikers en pomp-OEM's slangen geïmplementeerd als verbindingsoplossing in afdichtingsondersteuningssystemen vanwege de lange geschiedenis van succesvol gebruik in kritieke toepassingen in de industriële wereld. Zoals Heinz Bloch, expert op het gebied van roterende apparatuur, opmerkte in een recent artikel over Hydrocarbon Processing:"[de] American Petroleum Institute Standard 682 (API 682) begon het gebruik van buizen voor sommige afdichtingsleidingen te onderschrijven. Traditiegebonden kopers kiezen helaas nog steeds voor harde pijp; we vragen hen om te heroverwegen. API 682 (4e editie) specificeert nu bijna onderling verwisselbare verbindingen voor het ondersteuningssysteem voor afdichtingen.” ²

Buizen kunnen worden gebruikt om het aantal verbindingen te verminderen door lijnen te buigen en op de juiste manier adapterfittingen te gebruiken. Vaak zijn de enige benodigde verbindingen die bij de afdichting en het afdichtingssysteem. Omdat de buis wordt gegloeid, verhardt het buigen van het buiswerk het metaal, waardoor de sterkte van de buis in de bocht toeneemt. Innovatieve verbindingstechnologieën zoals flensadapters en verlengde mannelijke connectoren verminderen het aantal verbindingen van schroefdraadpoorten op de afdichting en afdichtingspotten verder door de noodzaak voor meerdere fittingen te elimineren. Het gebruik van slangen biedt verder financieel voordeel wanneer we de MRO-kosten van de pomp, afdichting en ondersteuningssysteem onderzoeken. Tijdens onderhoudswerkzaamheden waarbij "leidingen" rond pompen worden herwerkt, elimineert het gebruik van slangen de noodzaak voor kostbaar lassen op locatie en kan snel worden geïnstalleerd om uitvaltijd te verminderen.

Vereenvoudiging van bediening en onderhoud

Afdichtingsondersteuningssystemen zijn van cruciaal belang voor de goede werking van de afdichting en pomp en vereisen daarom regelmatige visuele inspectie. Het eenvoudig maken van visuele inspectie bevordert de betrouwbaarheid en veiligheid van het systeem. Bij het ontwerpen van afdichtingsondersteuningssystemen zijn er verschillende best practice-ontwerpprincipes waarmee rekening moet worden gehouden zodra het leidingplan en de algemene opstelling zijn geselecteerd.

1. De systeemfunctie moet duidelijk zijn en het ontwerp intuïtief.

Mechanische afdichtingen worden vaak beschadigd wanneer pompen worden gestart en gestopt, soms als gevolg van een onjuiste werking van het afdichtingsondersteuningssysteem. Als het ontwerp van het afdichtingsondersteuningssysteem een ​​goede werking mogelijk maakt, kunnen veelvoorkomende fouten bij het in bedrijf stellen van pompen worden vermeden.

In API 682 4 ^de Edition, wordt een Plan 32 weergegeven als meerdere instrumenten en componenten die op pijpen of buizen zijn geïnstalleerd. Hoewel functioneel correct, biedt dit ontwerp de operator weinig informatie over de werking van het systeem, welke informatie belangrijk is en waarom deze belangrijk is. Als het systeem zich naast de afdichting op een pomp bevindt, moet de operator nu teruglopen naar de pomp en zich bukken om de instrumentinformatie te lezen. Het creëren van zelfs kleine obstakels voor operators vergroot het risico dat storingssignalen worden gemist en vermindert de betrouwbaarheid. Een intuïtieve oplossing is om deze componenten op een paneel te rangschikken.

Het plaatsen van een leidingplan zoals een Plan 32 op een paneel biedt plaats aan twee belangrijke ontwerpprincipes:een goede identificatie en werking. Dit biedt de volgende voordelen:

• Ten eerste ziet Plan 32 er nu uit als een apart systeem. In plaats van alleen componenten op een leiding of buis te plaatsen, zijn ze op een paneel geplaatst waar het stroompad kan worden geïdentificeerd en zijn alle instrumenten op ooghoogte beschikbaar.
• Bovendien ondersteunt API 682 deze ontwerpoverwegingen. Daarin staat:"Alle bedieningselementen en instrumenten moeten zo zijn geplaatst en ingericht dat ze gemakkelijk zichtbaar zijn voor de operators en toegankelijk zijn voor tests, aanpassingen en onderhoud" (9.1.5) ³ .
• Ten slotte kunnen panelen informatie over onderdeelnummers, stroompadindicatie en bedieningsinstructies bevatten. Deze verbeteringen zorgen voor een veilige en betrouwbare opstart en uitschakeling van pompen en afdichtingsondersteuningssystemen.

2. Het systeem moet zo zijn ontworpen dat het gemakkelijk te onderhouden is.

Hoewel de juiste werking van het afdichtingsondersteuningssysteem een ​​hoge prioriteit heeft, moet ook worden nagedacht over het ontwerpen van systemen die gemakkelijk te onderhouden zijn. Afdichtingsondersteuningssystemen bevatten vaak onderhouden items zoals flowmeters, zeven en andere visuele instrumenten. Preventief onderhoud (PM) van deze systemen moet eenvoudig en veilig zijn voor operators. Als de zeven niet handig zijn geplaatst en niet beschikbaar zijn voor spuien, is het onwaarschijnlijk dat PM wordt uitgevoerd met aanbevolen intervallen.

API 682 4 ^de Edition beveelt ook block-bleed-configuraties aan voor alle meters. Als systemen niet met deze functie zijn ontworpen, is het waarschijnlijk dat als meters falen, operators zonder kritieke informatie achterblijven tot de volgende omslag of het volgende project, wanneer de pomp en het ondersteuningssysteem buiten gebruik kunnen worden gesteld en de meter kan worden vervangen.

Ten slotte is er een grote verscheidenheid aan slangverbindingen en ontwerpopties waarmee elk te onderhouden onderdeel van een afdichtingsondersteuningssysteem gemakkelijk kan worden verwijderd en vervangen terwijl het systeem blijft werken. Voor zeehondenpotten, de 4 ^e Editie bepaalt:"Lokale bediening, ontluchten, vullen en aftappen moet vanaf het niveau worden bereikt. Tenzij anders aangegeven, zijn systemen die het gebruik van een ladder of trede vereisen of die op de grondplaat of leidingen moeten klimmen niet acceptabel” (8.1.8) . ⁴ Veel planten hebben oudere zeehondenpotten met alleen een pijpplug aan de bovenkant. Als operators een ladder beklimmen om de pot te vullen, kunnen ze worden blootgesteld aan procesdampen en dit is over het algemeen een onveilige praktijk. Het ontwerpen van Plan 52s of Plan 53s met vulsystemen zoals hieronder is een eenvoudige ontwerpoverweging en best practice die veilig onderhoud bevordert.

Betere afdichtingsondersteuningssystemen bouwen

Het implementeren van deze basisprincipes voor het ontwerpen van best practices voor het ondersteuningssysteem voor mechanische afdichtingen verhoogt de betrouwbaarheid en verlaagt de kosten. Om samen te vatten hoe u betere resultaten kunt behalen met uw systemen:

• Overweeg het gebruik van buizen in plaats van gelaste buizen om de installatie- en onderhoudskosten te verlagen. Dit zal ook de betrouwbaarheid bevorderen door het verminderen van potentiële lekpunten.
• Het offline halen van pompen om kleine instrumentatieproblemen op te lossen of om afdichtingspotten te vullen, zou niet acceptabel moeten zijn. Door deze systemen op panelen te plaatsen, met de juiste etikettering en ontwerp voor eenvoudig onderhoud, wordt de kans op bedieningsfouten, die afdichtingen kunnen beschadigen, verkleind.

Defecten van afdichtingen en de bijbehorende kosten van vervanging van afdichtingen zouden een grote zorg moeten zijn voor roterende apparatuurgroepen in alle fabrieken. Door ervoor te zorgen dat de best practices en ontwerpprincipes van API 682 4th Edition worden gevolgd, worden deze kosten voorkomen en wordt een veiligere en betrouwbaardere werking gecreëerd.

Swagelok biedt ontwerp en montage van afdichtingsondersteuningssystemen via ons netwerk van meer dan 200 geautoriseerde verkoop- en servicecentra. We bieden configureerbare, lokale en betrouwbare systemen met een beter ontwerp om u te helpen kosten te besparen, tijd te besparen en de veiligheid van uw roterende apparatuur te verbeteren. Voor aanvullend advies over het ontwerpen en installeren van uw mechanische afdichtingsondersteuningssystemen, of om de juiste API te vinden afdichtingsplankits of assemblages voor uw toepassingen, neem dan contact op met uw lokale Swagelok-team.

¹ API Standard 682, eerste editie, 1994 "Asafdichtingssystemen voor centrifugaal- en roterende pompen", American Petroleum Institute, Washington, D.C.

² Bloch, Heinz P., Overweeg roestvrijstalen buizen voor mechanische afdichtingsverbindingen, koolwaterstofverwerking, maart 2018.

³ API Standard 682, vierde editie, 2014 "Asafdichtingssystemen voor centrifugaal- en roterende pompen", American Petroleum Institute, Washington, D.C.

⁴ API Standard 682, vierde editie, 2014 "Asafdichtingssystemen voor centrifugaal- en roterende pompen", American Petroleum Institute, Washington, D.C.