Изазови са којима се суочавају процесне индустрије су се променили иако оне и даље пумпају флуиде, од којих су неки опасни или токсични. Безбедност и поузданост су и даље од највеће важности. Међутим, оператери повећавају брзине, притиске, протоке, па чак и озбиљност карактеристика флуида (температуру, концентрацију, вискозност итд.) док обрађују многе серијске операције. За оператере рафинерија нафте, постројења за прераду гаса и петрохемијских и хемијских постројења, безбедност значи контролу и спречавање губитка или излагања пумпаним флуидима. Поузданост значи пумпе које раде ефикасно и економично, са мање потребним одржавањем.
Правилно пројектована механичка заптивка осигурава оператеру пумпе дуготрајан, безбедан и поуздан рад пумпе уз помоћ проверене технологије. Међу бројним ротационим уређајима и мноштвом компоненти, механичке заптивке су доказано поуздане у већини типова радних услова.
ПУМПЕ И ЗАПТИВАЧИ — ДОБРО ПОДУШАВАЊЕ
Тешко је поверовати да је прошло скоро 30 година од масовне промоције технологије пумпи без заптивача у процесној индустрији. Нова технологија је промовисана као решење за све проблеме и уочена ограничења механичких заптивача. Неки су сугерисали да би ова алтернатива потпуно елиминисала употребу механичких заптивача.
Међутим, недуго након ове промоције, крајњи корисници су сазнали да механичке заптивке могу да испуне или премаше законске захтеве за цурење и задржавање. Даље, произвођачи пумпи су подржали технологију обезбеђивањем ажурираних комора заптивача како би заменили старе компресионе „заптивке“.
Данашње заптивне коморе су посебно дизајниране за механичке заптивке, што омогућава робуснију технологију у кертриџ платформи, олакшава инсталацију и ствара окружење које омогућава заптивкама да функционишу у пуном потенцијалу.
УНАПРЕЂЕЊЕ У ДИЗАЈНУ
Средином 1980-их, нови прописи о заштити животне средине приморали су индустрију да размотри не само задржавање и емисије, већ и поузданост опреме. Просечно средње време између поправки (MTBR) за механичке заптивке у хемијском постројењу било је приближно 12 месеци. Данас је просечно MTBR 30 месеци. Тренутно, нафтна индустрија, која подлеже неким од најстрожих нивоа емисија, има просечно MTBR од преко 60 месеци.
Механичке заптивке су одржале своју репутацију демонстрирајући способност да испуне, па чак и превазиђу захтеве најбоље доступне технологије контроле (BACT). Штавише, то су учиниле док су остале економична и енергетски ефикасна технологија доступна за испуњавање прописа о емисији и заштити животне средине.
Рачунарски програми омогућавају моделирање и прототипирање заптивача пре производње како би се потврдило како ће се носити са специфичним радним условима пре него што се инсталирају на терену. Могућности пројектовања производње заптивача и технологија материјала за површину заптивача су напредовале до тачке да се могу развити за потпуно прилагођавање процесној примени.
Данашњи програми и технологија компјутерског моделирања омогућавају употребу 3Д прегледа дизајна, анализе коначних елемената (FEA), рачунарске динамике флуида (CFD), анализе крутог тела и програма за термичку дијагностику који нису били лако доступни у прошлости или су били прескупи за честу употребу са ранијим 2Д цртањем. Ова побољшања у техникама моделирања допринела су поузданости дизајна механичких заптивача.
Ови програми и технологије су отворили пут дизајну стандардних кертриџ заптивача са много робуснијим компонентама. То је укључивало уклањање опруга и динамичких О-прстенова из процесне течности и учинило је технологију флексибилног статора дизајном по избору.
МОГУЋНОСТ ТЕСТИРАЊА ПРИЛАГОЂЕНОГ ДИЗАЈНА
Увођење стандардних кертриџ заптивача значајно је допринело већој поузданости система заптивања захваљујући њиховој робусности и лакоћи инсталације. Ова робусност омогућава шири спектар услова примене са поузданим перформансама.
Поред тога, брже пројектовање и израда прилагођених система заптивања омогућили су „фино подешавање“ за различите захтеве рада пумпе. Прилагођавање се може увести или кроз промене у самом заптивачу или, лакше, кроз помоћне компоненте система као што је план цевовода. Могућност контроле окружења заптивача под различитим радним условима помоћу система подршке или планова цевовода је најважнија за перформансе и поузданост заптивача.
Такође се догодио природни напредак који је укључивао више пумпи дизајнираних по мери, са одговарајућим прилагођеним механичким заптивачем. Данас се механички заптивач може брзо пројектовати и тестирати за било коју врсту процесних услова или карактеристика пумпе. Површине заптивача, димензионални параметри коморе заптивача и начин на који се заптивач уклапа у комору заптивача могу се пројектовати и израдити по мери за широк спектар примена. Ажурирање стандарда као што је стандард Америчког нафтног института (АПИ) 682 такође је довело до веће поузданости заптивача кроз захтеве који потврђују дизајн заптивача, материјале и функционалност.
КРОЈ ПО МЕРИ
Индустрија заптивача се свакодневно бори са комерцијализацијом технологије заптивача. Превише купаца мисли да је „заптивач, заптивач, заптивач“. Стандардне пумпе често могу користити исти основни заптивач. Међутим, када се инсталира и примени на специфичне процесне услове, често се примењује нека врста прилагођавања у систему заптивања како би се постигла потребна поузданост у том специфичном скупу радних услова и хемијског процеса.
Чак и са истим стандардним дизајном кертриџа, постоји широк спектар могућности прилагођавања, од избора материјалних компоненти до коришћеног плана цеви. Смернице о избору компоненти система заптивања од стране произвођача заптивача су кључне за постизање потребног нивоа перформанси и укупне поузданости. Ова врста прилагођавања може омогућити механичким заптивкама да продуже нормалну употребу до 30 до 60 месеци MTBR уместо 24 месеца.
Овим приступом, крајњи корисници могу бити сигурни да ће добити систем заптивања који је дизајниран за њихову специфичну примену, облик и функцију. Ова могућност пружа крајњем кориснику знање потребно о раду пумпе пре њене инсталације. Није потребно нагађати како пумпа ради или да ли може да поднесе ту примену.
ПОУЗДАН ДИЗАЈН
Иако већина оператера процеса обавља исте функције, примене нису исте. Процеси се одвијају различитим брзинама, различитим температурама и различитим вискозитетима, са различитим оперативним поступцима и различитим конфигурацијама пумпи.
Током година, индустрија механичких заптивача је увела значајне иновације које су смањиле осетљивост заптивача на различите радне услове и довеле до повећања поузданости. То значи да ако крајњи корисник нема инструменте за праћење који би упозоравали на вибрације, температуру, оптерећења лежајева и мотора, данашњи заптивачи ће, у већини случајева, и даље обављати своје примарне функције.
ЗАКЉУЧАК
Кроз инжењеринг поузданости, побољшања материјала, рачунарски потпомогнуто пројектовање и напредне технике производње, механичке заптивке настављају да доказују своју вредност и поузданост. Упркос променљивим емисијама и контроли задржавања, као и границама безбедности и изложености, заптивке су остале испред изазовних захтева. Зато су механичке заптивке и даље преферирани избор у процесним индустријама.
Време објаве: 30. јун 2022.