Print

Neobvyklé proplachovací plány pro mechanické ucpávky

-- 30.11.2015

Vydání normy API-682 zdůrazňuje pět proplachovacích plánů, které mohou být přínosem.

Mechanické ucpávky jsou používány v milionech procesních čerpadel; mnoho dostupných konfigurací utěsnění je popsáno v normách vydaných Americkým ropným institutem (API-682). Tyto normy rovněž popisují mnoho proplachovacích plánů (potrubních plánů), které jsou využívány v moderním průmyslu. Kromě automobilového průmyslu, výroby domácích spotřebičů a podobných aplikací, kde výtlak čerpadla plně obklopuje těsnicí prvky, jsou příslušné potrubní plány a proplachovací proud kapaliny používány pro odvod tepla ze styčných těsnicích ploch ucpávky.

Existuje mnoho výrobců mechanických ucpávek a jejich strategie vypadá obdobně: každý má zájem dodávat bezpečné výrobky za rozumnou cenu. Nicméně obchodní cíle těch nejlepších výrobců mechanických ucpávek sahají ještě dál. Jsou vyjádřeny marketingovými přístupy, které trvale představují hodnotu.

Vynikající služby a vysoká spokojenost zákazníků patří mezi prospěšné aspekty dobrého marketingu. Další výhody přibývají, pokud poskytovatel služeb a zařízení zprostředkovává osvětu konečnému uživateli těsnění.

Všechny cíle podporované zákazníkem a poskytovatelem lze shrnout do tří slov – komunikace, spolupráce a zhodnocení. Obsah tohoto článku je typický spíše pro „komunikační aspekt“ v náročném vztahu mezi oběma stranami. Jedním z cílů správného výrobce mechanických ucpávek by měla být permanentní spolupráce se zákazníkem, který bude upozorněn na nové možnosti konstrukčního provedení vždy, když se objeví v nabídce dané společnosti.

Takové možnosti existují na základě nových proplachovacích plánů zakotvených ve 4. vydání normy API-682; plány jsou uvedeny pod čísly 03, 55, 65A a B a rovněž 66 a 99. I když jsou tyto proplachovací plány a jejich odvozeniny málo známé, jejich použití může být v některých aplikacích velmi výhodné.

1. API plán č. 03

Nový API plán 03 (obrázek 1) představuje skvělý doplněk; jedná se o kuželovou ucpávkovou komoru pro API čerpadla. Po celá desetiletí byla API čerpadla konstrukčně provedena jako uzavřené (válcové) těsnicí komory a spoléhala na potrubní plány, pomocí nichž bylo udržováno zvolené těsnicí prostředí. Poněvadž se kuželové provedení ucpávek osvědčilo u čerpadel vyráběných dle normy ANSI (American National Standards Institute) a provozovaných v kontaminovaných prostředích, můžeme pro čerpadla, jež jsou kompatibilní dle normy API, specifikovat rovněž kuželové vrtání ucpávkové komory.

V konstrukčním provedení dle plánu 03 proudí proplachovací kapalina do výtlaku čerpadla. Cirkulace mezi těsnicí komorou a čerpadlem je usnadněna díky kuželové geometrii. Riziko akumulace pevných částic je výrazně redukováno zásluhou kuželovitého zúžení a někdejší ucpávkové těleso je nyní součástí zadního vytahovatelného krytu tohoto čerpadla. Nová čerpadla lze přizpůsobit kuželovému provedení, stejně tak lze u starších čerpadel provést jejich úpravu či modernizaci. Je třeba poznamenat, že kuželové vrtání by mělo být relativně strmé; sklon 30–45 stupňů je ideální, ovšem je zapotřebí vyvarovat se velmi malých kuželových úhlů.

Takové uspořádání těsnicí komory podporuje cirkulaci, jejímž prostřednictvím je zabezpečeno chlazení pro těsnění a dochází k odvětrávání vzduchu a výparů z ucpávkové komory. Proplachovací plán 03 je nejčastěji používán v aplikacích, kde těsnicí plochy vytvářejí relativně malé množství tepla. Plán 03 je rovněž používán v aplikacích, kde by při použití válcové komory dle původního řešení docházelo ke shromažďování pevných částic. Příležitostně bývá kuželové vrtání vybaveno antivířícími lopatkami (tzv. žebra zamezující vzniku víření) pro získání ještě větší záruky proti hromadění pevných částic.

Všimněte si také plovoucího pomocného škrticího pouzdra na obrázku 1. Toto opatření umožňuje sledování úniků, a to za předpokladu, že výstupní otvor bude umístěn v dolní části.

2. Standardní proplachovací plán 55

V proplachovacím plánu 55 (obrázek 2) je beztlaký externí systém bariérové kapaliny, kterým je dodávána čistá kapalina do ucpávkové komory bariérové kapaliny. Plán 55 je používán s dvojitým (tandemovým) provedením kapalinového těsnění. Hradicí kapalina je typicky udržována pod tlakem nižším, než je tlak ucpávkové komory, tedy nižším než 0,28 MPa (2,8 bar nebo 40 psi).

Plán 55 se podobá plánu 54 vyjma toho, že hradicí kapalina je bez tlaku. Znázornění plánu 55 na obrázku 2 ukazuje efektivní obousměrný kuželovitý čerpací kroužek. Tento konkrétní kroužek značně pomáhá při přesunu hradicí kapaliny do a z externího zásobníku anebo přes externí výměník tepla (chladič). Další potenciální výhody plynoucí z použití kuželovitého čerpacího kroužku mohou mít velký význam. Jeden takový vzor, jak je vidět na obrázku 2, nabízí obousměrnou funkčnost a širokou vůli mezi hranami lopatek a protilehlými stacionárními částmi. V případě, že na ložiscích čerpadla dojde k závadě, chrání tato velká vůle čerpadlo před zadřením a před vznikem extrémních teplot.

Pomocné (vnější) těsnění na obrázku 2 je těsněním, které zadržuje vlhkost (dle normy API se jedná o tzv. konfiguraci 2CW-CW-dual contact wet seal) a obvykle se používá v odvětvích, kde je zapotřebí zabránit úniku procesní kapaliny do atmosféry, což v praxi znamená minimalizovat a potlačit. Mnoho uživatelů spatřuje prospěšnost plánu 55 v aplikacích, kde má procesní kapalina při styku s atmosférou sklon k tuhnutí, nebo v rámci aplikací, u nichž je požadován dodatečný odvod tepla z vnitřního těsnění.

Zkoumání webových stránek hlavních výrobců těsnění umožňuje uživatelům rozpoznat, jak se plán 55 liší od plánu 52. V plánu 52 nemusí být hradicí kapalina nutně uzavřena; v rámci plánu 52 je cirkulace hradicí kapaliny vytvořena externím čerpadlem nebo tlakovým systémem. Pokud je specifikován plán 55, je zapotřebí pečlivě zvážit spolehlivost zdroje hradicí kapaliny a zajistit, aby nedošlo k nechtěné kontaminaci hradicí kapaliny provozní kapalinou nebo výpary.

Nicméně příslušné signalizační přístrojové vybavení může poskytnout dostačující varování v případě poruchy primárního těsnění.

3. API plány 65A a 65B

V rámci plánu 65A/B je řešen sběr netěsností z atmosféry a systém detekce úniků pro únik kondenzátu. Porucha těsnění bude detekována nadměrnou rychlostí proudění do sběrného systému netěsností. Obrázek 3A a 3B zobrazuje, že v praxi se můžeme setkat s mnoha různými konfiguracemi těsnění; důraz je kladen především na monitorování netěsností. Centrální vstup je vybaven jedním z mnoha možných nástrojů. V každém případě obrázek 3 znázorňuje standardní nastavení, kdy čerpaná kapalina kondenzuje při teplotě okolí.

Plán 65A se od plánu 65B liší pouze tím, že v provedení „A“ je používáno škrticí pouzdro, zatímco provedení „B“ využívá uspořádání s clonou v rámci sestavy pro sběr netěsností.

Plán 65A/B je obvykle používán u jednotlivých těsnění v těch provozech, kde předpokládaný únik skrze těsnění je většinou v kapalné formě, nikoli plynné. Potrubí je připojeno k odtokové přípojce v průchodkové desce a směruje jakýkoli primární únik skrze těsnění do vnější sběrné nádrže nebo systému.

Vnější sběrná nádrž není obvykle poskytována výrobcem těsnění; „nádrž“ si můžeme představit i jako olejové odpadní potrubí nebo nějaký podobný podnikový systém pro shromažďování odpadních kapalin, který je přijatelný z hlediska životního prostředí. V rámci těsnění jsou nadměrné průtoky omezeny clonou umístěnou po směru toku do sběrné nádrže a jsou do ní přesměrovány, což vede k tomu, že snímač úrovně hladiny aktivuje alarm.

Clona znázorněna v plánu 65A (obrázek 4) má tradičně rozměr 5 mm (asi 0,25 palce); měla by být umístěna ve svislém potrubním rameni, aby se zabránilo hromadění tekutiny v odtokovém potrubí. Potrubí umožňuje obcházet clonu tak, aby účinně samo odvodňovalo nadměrné množství úniků. V tomto případě může být aplikován snímač tlaku jako monitorovací alternativa vysílačů ukazatele hladiny, jak je znázorněno.

Plán 65B je velmi podobný, což je patrné z obrázku 5. Jehlový ventil může být upraven tak, aby vyhovoval potřebám uživatele. Hlavní únik obchází tento ventil a proudí pryč. Rychlost úniku lze bezpečně sledovat pomocí vysílače ukazatele hladiny. Sběrná nádrž na úniky musí být opět namontována pod ucpávkovou komorou, aby kapalina tekla samospádem do nádrže. Obvykle bývá u této konfigurace umístěn ventil mezi těsněním a nádrží; během provozu má zůstat otevřený a pouze během provádění řízené údržby by měl být uzavřen.

4. Jak lze pomocí plánu 66 jemně vyladit detekci úniků

Plán 66 (obrázek 6) je často používán pro dálkově ovládaná průmyslová potrubí. V tomto případě je velké množství úniku kapaliny prvořadým zájmem. Všimněte si napojení snímače tlaku s vhodnou clonou (anebo ventilem) na centrální port této ucpávky v kazetovém provedení. Dojde-li k vysokému průtoku úniku, výsledné zvýšení tlaku spustí alarm.

Tento přístup bude pravděpodobně účinnější s viskóznějšími kapalinami. Ve skutečnosti se v praxi objevily alternativní verze, které na výstupu místo clony užívají spíše uzavírací ventil. Ventil vyžaduje pravidelné otevírání kvůli odvodnění „normálního“ nebo přiměřeně očekávaného množství úniku z těsnění. Tím, že sledujeme trend časových intervalů mezi odvodňováním, získáme přesné údaje o stavu (nebo dokonce o pravděpodobnosti selhání) jednotlivých těsnění.

Ochrana ložisek nabývá zvláštního významu u čerpacích stanic provozovaných na dálku. Obrázek 6 inspiroval autora tohoto článku, aby na zmíněnou skutečnost nalákal čtenářovu pozornost. Je zde znázorněn, stejně jako i na několika předcházejících obrázcích, moderní způsob provedení ochrany ložiskového tělesa.

5. API plán 99, který zachycuje všechna možná technická řešení

Zcela jistě existuje potrubní plán, na nějž se nevztahují současné API normy – plán prováděný dle objednávky zákazníka. Dobře informovaný zákazník chce i nadále naslouchat radám a zkušenostem výrobce.

Pro oživení paměti si zrekapitulujme to, co jsme si říkali v úvodu: Existuje mnoho výrobců mechanických ucpávek a jejich celkové strategie se zdají podobné. Speciální těsnění a speciální aplikace stojí v centru zájmu uživatelů, kteří se soustřeďují na spolehlivost provozu. Tito uživatelé často vyhledávají takové výrobce těsnění, jejichž prvořadým přáním je jít nad rámec požadavku na dodávku bezpečných výrobků za rozumnou cenu.

Může se jednat o jiné společnosti, než jsou vaši tradiční obchodní partneři; jedná se totiž o výrobce, jejichž marketingové přístupy důsledně představují hodnotu. Musí být schopni poskytovat vynikající služby a dosahovat vysoké spokojenosti zákazníků. Jejich cílem by mělo být neustále učit své klienty novým věcem. Považujeme je za poskytovatele těsnicí technologie a zařízení, kteří konečnému uživateli těsnění ochotně zprostředkovávají vzdělávání a zácvik, jakmile se v jejich nabídce objeví jakákoli aktualizace či novinka. Ř&Ú

Heinz P. Bloch sídlí ve městě Westminster ve státě Colorado. Svou profesní kariéru zahájil v roce 1962, kdy dlouhodobě pracoval pro společnost Exxon Chemical jako specialista pro region USA. Je autor více než 600 publikací, mezi něž patří i 19 obsáhlých knih, které se věnují praktickému řízení strojů, analýze poruch, předcházení poruchám, kompresorům, parním turbínám, čerpadlům, mazání olejovou mlhou, včetně praktických aplikací průmyslových maziv.

Autor: Heinz Bloch


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Factory Tour 2019
2019-09-24 - 2019-09-26
Místo: ČR, SK
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Konference DOCURIDE 2019 „Nejlepší mix pro Váš úspěch"
2019-10-03 - 2019-10-03
Místo: Hotel Park Holiday, Praha
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Vyskočilova 1561/4a
14000 Praha 4
tel. +420739552216

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI