API 682: Планове за промиване на уплътнения – План 11, 52, 53 и 62, обяснени

API 682 планове за промиване на уплътнения: План 11, 52, 53 и 62 обяснени обхваща тръбопроводните системи, които поддържат механичните уплътнения на центробежните помпи. API 682 стандартизира не само касетата на уплътнението, но и схемите за промиване, буферните и бариерните вериги, които контролират температурата, налягането и смазването на работните повърхности.

Защо планът за промиване е по-важен от самото уплътнение

Две идентични уплътнения на една и съща помпа могат да имат много различен експлоатационен живот в зависимост от плана за промиване, който контролира температурата на работните повърхности, присъствието на твърди частици или парообразни фази на повърхностите и наляговата надбавка над налягането на изпарение на флуида.

Ако някое от тези неща е неправилно, уплътнението може да се повреди поради работа на сухо, коксиране или увреждане на повърхностите, независимо колко добре е било избрано. API 682 (издаден и като ISO 21049) номерира тези подпомагащи системи от План 01 до План 76; няколко от тях покриват повечето инсталации.

План 11, 21 и 23: Рециркулация и охлаждане

План 11 е стандартният, най-нискоструващ план за промиване и най-често използваният в чиста до умерено чиста експлоатация. Тръба взима поток от нагнетателната линия на помпата през ограничителна дюза в камерата на уплътнението, отнемайки топлина и обдухвайки работните повърхности. Подходящ е за чисти, нефлаширащи флуиди, но не и за флуиди, които флашват през дюзата, пренасят абразиви или работят близо до своето налягане на изпарение.

Когато План 11 не успява да задържи температурата в камерата на уплътнението, се добавя охладител. План 21 насочва поток от нагнетанието през дюза и охладител обратно към камерата. План 23 използва затворен контур, като циркулира флуид, вече в камерата, през външен охладител с минимален компенсиращ поток, което дава по-плътен контрол при горещи услуги като вода за котли.

План 32: Чист външен промив

План 32 инжектира чист, съвместим флуид от външен източник в камерата на уплътнението при контролиран поток и налягане. Това е стандартният отговор, когато процесният флуид не е подходящ за смазване на работните повърхности, например когато е абразивен, полимеризиращ се или твърде вискозен. Външният флуид разрежда процесния поток, затова първо трябва да се провери съвместимостта.

План 52: Непресуризиран резервоар за буферен флуид

План 52 обслужва двоен непресуризиран (tandem) комплект уплътнения. Буферен резервоар, поддържан под налягането в камерата на уплътнението, циркулира флуида чрез термосифон или помпен пръстен между двете уплътнения.

Вътрешното (inboard) уплътнение задържа процесния флуид при пълно налягане; външното (outboard) вижда само ниско налягане на буферния флуид, така че теч през вътрешното уплътнение се съдържа и отвежда към факел, а не към атмосферата. Това е стандартният избор за токсични, запалими или регулирани услуги, които не изискват напълно пресуризиран бариерен флуид.

План 53A, 53B и 53C: Пресуризиран бариерен флуид

Тези планове използват двойни пресуризирани уплътнения с бариерен флуид, поддържан над процесното налягане, така че изтичането да тече към процеса, а не навън:

• План 53A: резервоар с покрив от азотен газ в директен контакт с бариерния флуид. Прост и широко използван, въпреки че газът може да се разтвори във флуида при повишаване на налягането.
• План 53B: мембранен акумулатор предварително заряден с азот, така че газът никога не докосва бариерния флуид. Достига по-високи налягания с по-малко абсорбция на газ, но зададеното налягане няма да проследява процесното налягане.
• План 53C: бутален акумулатор, рефериран към камерата на уплътнението, така че бариерното налягане автоматично проследява процесното налягане. Предпочитан при големи колебания на налягането, ограничен до чисти флуиди.

Системите План 53 са чести при високорискови хидрокарбонови и LPG услуги.

План 62 и газови бариерни планове

План 62 е външно туширане (quench), обикновено с пара или вода, инжектирано при ниско налягане от атмосферната страна на единично уплътнение. То не смазва работните повърхности; задачата му е да предотврати втвърдяване или коксиране на продукта там. Често се използва при горещи, восъчни услуги и често е комбиниран с План 11.

Където замърсяването с течен бариерен флуид е неприемливо, се използват газови буферни и бариерни планове с азот. План 72 доставя буферен газ към двойно непресуризирано сухо работещо уплътнение, подобно на ролята на План 52; План 74 доставя бариерен газ към двойно пресуризирано сухо газово уплътнение, аналогично на План 53.

Планове 75 и 76 вместо това събират изтичанията през вътрешното уплътнение, съответно течни и парообразни, и са подходящи за рафинерии и газова обработка, тъй като избягват изхвърлянето на течен бариерен флуид.

Сравнение на плановете и избор на правилния

Изборът на план не може да се отдели от типа уплътнение; единични, tandem и двойни пресуризирани уплътнения изискват различни семейства планове. Прегледайте видовете механични уплътнения заедно с избора на план.

Проектирането също взаимодейства с минималната рециркулация на потока на помпата , тъй като ниският поток създава топлина, която никой план не може да компенсира, и с нетния положителен всмукателен напор (NPSH) , тъй като ниският марж причинява парообразуване, което камерата на уплътнението не може да реши.

Екипите за надеждност получават най-голяма стойност, когато налягането, температурата и нивата в резервоара на промивната система се записват и анализират като тренд, а не само се проверяват при обходи. Свързана CMMS платформа като Fabrico свързва показанията от инструментите с историята на актива и задейства работна поръчка, когато трендът пресече зададен праг. Екипите могат да запишат демонстрация на Fabrico, за да видят това в действие.

Често задавани въпроси

Каква е разликата между План 52 и План 53?

План 52 използва непресуризиран буферен флуид под процесното налягане, така че при повреда изтичането е от процеса към буфера. План 53 пресуризира бариерния флуид над процесното налягане, така че изтичането тече в противоположната посока, необходимо за дизайн с нулево изтичане към атмосферата.

Може ли План 11 да се използва на гореща помпа без модификация?

Само ако рециркулираният поток от нагнетанието сам по себе си задържа температурата в камерата на уплътнението в границите. Ако не, се добавя охладител след дюзата (План 21) или се използва затворен контур с помпен пръстен и охладител (План 23).

Защо да изберете газов бариерен план вместо течен План 53?

Планове 72 и 74 избягват разходите, риска от замърсяване и тежестта от изхвърлянето на течен бариерен флуид и генерират по-малко съпротивление, затова са предпочитани при помпи в рафинерии и газови инсталации.

Влияе ли изборът на план за промиване на гаранцията или надеждността на уплътнението?

Да. Производителите оразмеряват работните повърхности, материалите и пружините за конкретен план и работен обхват. Работа извън посочения диапазон на поток, налягане или температура обикновено анулира основата за надеждност, заради която уплътнението е било избрано.