Os retos aos que se enfrontan as industrias de procesos cambiaron aínda que seguen bombeando fluídos, algúns perigosos ou tóxicos. A seguridade e a fiabilidade seguen sendo de primordial importancia. Non obstante, os operadores aumentan as velocidades, as presións, os caudais e mesmo a gravidade das características do fluído (temperatura, concentración, viscosidade, etc.) mentres procesan moitas operacións por lotes. Para os operadores de refinerías de petróleo, instalacións de procesamento de gas e plantas petroquímicas e químicas, a seguridade significa controlar e previr a perda ou a exposición aos fluídos bombeados. Fiabilidade significa bombas que funcionan de forma eficiente e económica, con menos mantemento necesario.
Un selo mecánico deseñado correctamente garante ao operador da bomba un rendemento duradeiro, seguro e fiable cunha tecnoloxía comprobada. Entre varias pezas de equipos rotativos e unha infinidade de compoñentes, os selos mecánicos están demostrados para funcionar de forma fiable na maioría dos tipos de condicións de funcionamento.
BOMBAS E SELLOS: UN BO AJUSTE
É difícil crer que pasaron case 30 anos desde a promoción masiva da tecnoloxía de bombas sen selado na industria de procesos. A nova tecnoloxía foi promovida como a solución a todos os problemas e limitacións percibidas dos selos mecánicos. Algúns suxeriron que esta alternativa eliminaría por completo o uso de selos mecánicos.
Non obstante, pouco despois desta promoción, os usuarios finais souberon que os selos mecánicos podían cumprir ou superar os requisitos de contención e fugas lexislados. Ademais, os fabricantes de bombas apoiaron a tecnoloxía proporcionando cámaras de selado actualizadas para substituír as antigas "caixas de empaquetado" de envases de compresión.
As cámaras de selado de hoxe están deseñadas especificamente para selos mecánicos, o que permite unha tecnoloxía máis robusta nunha plataforma de cartuchos, facilitando a instalación e creando un ambiente que permite que os selos funcionen ao máximo.
AVANZOS DE DESEÑO
A mediados da década de 1980, as novas normativas ambientais obrigaron á industria non só a mirar a contención e as emisións, senón tamén a fiabilidade dos equipos. O tempo medio medio entre reparación (MTBR) dos selos mecánicos nunha planta química foi de aproximadamente 12 meses. Hoxe, o MTBR medio é de 30 meses. Actualmente, a industria do petróleo, sometida a algúns dos niveis de emisión máis estritos, ten un MTBR medio de máis de 60 meses.
Os selos mecánicos mantiveron a súa reputación demostrando a capacidade de cumprir e mesmo superar os requisitos da mellor tecnoloxía de control dispoñible (BACT). Ademais, fixérono aínda que seguían sendo unha tecnoloxía económica e eficiente enerxéticamente dispoñible para cumprir coas normas de emisións e ambientais.
Os programas informáticos permiten modelar e prototipar os selos antes da súa fabricación para confirmar como manexarán condicións específicas de funcionamento antes de ser instalados no campo. As capacidades de deseño de fabricación de selos e a tecnoloxía dos materiais de cara de selado progresaron ata o punto de que se poden desenvolver para un axuste individual para unha aplicación de proceso.
Os programas e tecnoloxías de modelado por ordenador actuais permiten o uso de programas de revisión de deseño en 3D, análise de elementos finitos (FEA), dinámica de fluídos computacional (CFD), análise de corpo ríxido e programas de diagnóstico por imaxe térmica que non estaban dispoñibles no pasado ou eran demasiado custosos. para uso frecuente con borradores 2-D anteriores. Estes avances nas técnicas de modelado aumentaron a fiabilidade do deseño dos selos mecánicos.
Estes programas e tecnoloxías abriron o camiño cara ao deseño de selos de cartuchos estándar con compoñentes moito máis robustos. Estes incluíron a eliminación de resortes e juntas tóricas dinámicas do fluído do proceso e fixeron da tecnoloxía de estator flexible o deseño preferido.
CAPACIDADE DE PROBA DE DESEÑO PERSONALIZADO
A introdución de selos de cartucho estándar contribuíu significativamente a unha maior fiabilidade do sistema de selado pola súa robustez e facilidade de instalación. Esta robustez permite unha gama máis ampla de condicións de aplicación cun rendemento fiable.
Ademais, o deseño e a fabricación máis rápidos de sistemas de selado deseñados personalizados permitiron unha "axuste fino" para diferentes requisitos de servizo da bomba. A personalización pódese introducir ben mediante cambios no propio selo ou, máis facilmente, mediante compoñentes auxiliares do sistema, como un plano de tubaxes. A capacidade de controlar o ambiente de selado en condicións de operación variables mediante un sistema de apoio ou plans de tubaxes é a máis crítica para o rendemento e a fiabilidade do selado.
Tamén se produciu unha progresión natural que foron bombas de deseño máis personalizado, cun selo mecánico personalizado correspondente. Hoxe, un selo mecánico pódese deseñar e probar rapidamente para calquera tipo de condicións de proceso ou características da bomba. As caras de selado, os parámetros dimensionais da cámara de selado e a forma en que o selo encaixa na cámara de selado poden deseñarse e fabricarse para un axuste personalizado para unha ampla gama de aplicacións. A actualización de estándares como o estándar 682 do American Petroleum Institute (API) tamén impulsou unha maior fiabilidade do selo mediante requisitos que validan o deseño, os materiais e a funcionalidade do selo.
UN AJUSTE PERSONALIZADO
A industria das focas loita diariamente coa mercantilización da tecnoloxía das focas. Demasiados compradores pensan que "un selo é un selo é un selo". As bombas estándar adoitan usar o mesmo selo básico. Non obstante, cando se instala e se aplica a condicións de proceso específicas, adoita implementarse algún tipo de personalización no sistema de selado para obter a fiabilidade requirida baixo ese conxunto específico de condicións de funcionamento e proceso químico.
Mesmo co mesmo deseño de cartucho estándar, existe unha ampla gama de posibilidades de personalización desde unha selección de compoñentes de materiais ata o plan de canalización empregado. A orientación sobre a selección dos compoñentes do sistema de selado por parte do fabricante do selo é fundamental para acadar o nivel de rendemento e fiabilidade global necesarios. Este tipo de personalización pode permitir que os selos mecánicos estiren o uso normal de ata 30 a 60 meses de MTBR en lugar de 24 meses.
Con este enfoque, os usuarios finais poden estar seguros de recibir un sistema de selado que está deseñado para a súa aplicación, forma e función específicas. A capacidade proporciona ao usuario final os coñecementos necesarios sobre o funcionamento da bomba antes da súa instalación. Non é necesario adiviñar como funciona a bomba ou se pode xestionar a aplicación.
DESEÑO FIABLE
Aínda que a maioría dos operadores de procesos realizan as mesmas funcións, as aplicacións non son as mesmas. Os procesos lévanse a cabo a diferentes velocidades, diferentes temperaturas e diferentes viscosidades, con diferentes procedementos operativos e diferentes configuracións de bombas.
Ao longo dos anos, a industria de selos mecánicos introduciu importantes innovacións que diminuíron a sensibilidade dos selos ás condicións de funcionamento variables e levaron a un aumento da fiabilidade. Isto significa que se un usuario final carece de instrumentación de vixilancia para proporcionar avisos de vibración, temperatura, rodamentos e cargas do motor, os selos actuais, na maioría dos casos, seguirán realizando as súas funcións principais.
CONCLUSIÓN
A través da enxeñería de fiabilidade, melloras de materiais, deseño asistido por ordenador e técnicas de fabricación avanzadas, os selos mecánicos seguen demostrando o seu valor e fiabilidade. A pesar do cambio de control de emisións e contención, e límites de seguridade e exposición, as focas mantivéronse por diante dos requisitos desafiantes. É por iso que os selos mecánicos seguen sendo a opción preferida nas industrias de procesos.
Hora de publicación: 30-Xun-2022