Mechanische Dichtungsspülung vs. Quench: Was ist der Unterschied

Mechanische Dichtungsspülung vs. Abschrecken

Mechanische Dichtungsspülsysteme

Spülsysteme für Gleitringdichtungen sind so konzipiert, dass sie eine saubere, kompatible Flüssigkeit in die Dichtungskammer einleiten, um die Dichtungsflächen zu kühlen, zu schmieren und alle Verunreinigungen von ihnen wegzuspülen. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer der Gleitringdichtung zu verlängern und vorzeitigen Ausfällen vorzubeugen. Spülsysteme werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Prozessflüssigkeit schmutzig oder abrasiv ist oder nicht für den direkten Kontakt mit den Dichtungsflächen geeignet ist.

Die Spülflüssigkeit wird normalerweise mit einem etwas höheren Druck als die Prozessflüssigkeit in die Dichtungskammer eingeleitet, um zu verhindern, dass Prozessflüssigkeit in die Dichtungskammer gelangt. Die Durchflussrate der Spülflüssigkeit wird sorgfältig kontrolliert, um eine ausreichende Kühlung und Schmierung sicherzustellen, ohne übermäßigen Verschleiß der Dichtungsflächen zu verursachen.

API-Rohrleitungspläne für Spülsysteme

Das American Petroleum Institute (API) hat Standard-Rohrleitungspläne für Gleitringdichtungsspülsysteme erstellt. Diese Pläne legen die Anordnung der Rohrleitungen, Instrumente und Steuerungen für verschiedene Spülkonfigurationen fest. Einige gängige API-Rohrleitungspläne für Spülsysteme umfassen:

• API-Plan 11: Eine Rückführung vom Pumpenauslass durch eine Durchflussregelöffnung zur Dichtungskammer.
• API-Plan 13: Eine Spülung von einer externen Quelle, beispielsweise einer Frischwasserversorgung, durch ein Durchflusssteuergerät zur Dichtungskammer.
• API-Plan 32: Eine Spülung aus einer externen Quelle mit einem Zyklonabscheider zum Entfernen von Partikeln, bevor die Flüssigkeit in die Dichtungskammer gelangt.

Quenchsysteme mit Gleitringdichtungen

Quenchsysteme für Gleitringdichtungen werden verwendet, um eine Sperrflüssigkeit, normalerweise ein Gas, in die atmosphärische Seite der Dichtungsflächen einzuführen. Der Zweck eines Quenchsystems besteht darin, zu verhindern, dass die Prozessflüssigkeit in die Atmosphäre entweicht, und eine saubere Umgebung für die atmosphärische Seite der Dichtung bereitzustellen.

In einem Quenchsystem wird die Sperrflüssigkeit auf einem Druck gehalten, der höher als der Atmosphärendruck, aber niedriger als der Prozessflüssigkeitsdruck ist. Dadurch entsteht ein Differenzdruck an den Dichtungsflächen, der verhindert, dass Prozessflüssigkeit austritt und gleichzeitig atmosphärische Verunreinigungen eindringen.

Quenchsysteme werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen das Prozessfluid gefährlich, giftig oder entflammbar ist und die Emissionen zur Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen minimiert werden müssen.

API-Rohrleitungspläne für Quenchsysteme

API hat auch Standard-Rohrleitungspläne für Gleitringdichtungs-Quenchsysteme erstellt. Einige gängige API-Rohrleitungspläne für Quenchsysteme umfassen:

• API-Plan 51: Eine Abschreckung mit einer sauberen, nicht unter Druck stehenden Flüssigkeit wie Dampfkondensat oder Stickstoff, die an einen sicheren Ort abgelassen wird.
• API-Plan 62: Eine Abschreckung mit einem sauberen, unter Druck stehenden Gas, beispielsweise Stickstoff, das von einer externen Quelle zugeführt und an einen sicheren Ort abgelassen wird.
• API-Plan 65A: Ein Abschrecken mit einer sauberen, unter Druck stehenden Flüssigkeit, wie etwa Glykol, die von einer externen Quelle zugeführt und an einen sicheren Ort abgelassen wird.

Wann ist eine mechanische Dichtungsspülung sinnvoll?

A Gleitringdichtungs-Spülsystem sollte ausgewählt werden, wenn:

• Die Prozessflüssigkeit ist schmutzig, abrasiv oder nicht für den direkten Kontakt mit den Dichtungsflächen geeignet.
• Die Prozessflüssigkeit weist schlechte Schmiereigenschaften auf und um einen vorzeitigen Dichtungsverschleiß zu verhindern, ist eine zusätzliche Schmierung erforderlich.
• Die Temperatur der Prozessflüssigkeit ist hoch und es ist zusätzliche Kühlung erforderlich, um thermische Schäden an den Dichtungsflächen zu verhindern.
• Das Prozessfluid neigt dazu, an den Dichtungsflächen zu kristallisieren oder zu erstarren. Um Ablagerungen zu verhindern, ist daher ein kontinuierliches Spülen erforderlich.

Wann ist eine Gleitringdichtungsabschreckung erforderlich?

In folgenden Fällen sollte ein Quenchsystem mit Gleitringdichtung gewählt werden:

• Das Prozessfluid ist gefährlich, giftig oder entflammbar und die Emissionen müssen minimiert werden, um die Umweltschutzbestimmungen einzuhalten.
• Das Prozessfluid neigt dazu, mit atmosphärischer Feuchtigkeit oder Sauerstoff zu reagieren, was zu Korrosion oder anderen Problemen auf der Atmosphärenseite der Dichtung führt.
• Die Dichtungsumgebung erfordert eine saubere, inerte Sperrflüssigkeit, um Verunreinigungen oder Reaktionen mit der Prozessflüssigkeit zu verhindern.
• Das Prozessfluid weist einen hohen Dampfdruck auf und es ist ein Abschrecksystem erforderlich, um die Bildung eines Dampffilms zwischen den Dichtungsflächen zu verhindern.

FAQs

Können Flush und Quench zusammen verwendet werden?

Ja, in manchen Fällen können sowohl ein Spül- als auch ein Quenchsystem zusammen an derselben Gleitringdichtung verwendet werden. Diese Konfiguration wird als Doppelspül- oder Tandemdichtungsanordnung bezeichnet. Das Spülsystem wird verwendet, um die Prozessseite der Dichtung zu kühlen und zu schmieren, während das Quenchsystem eine Sperrflüssigkeit auf der atmosphärischen Seite der Dichtung bereitstellt. Diese Kombination bietet verbesserten Schutz gegen Prozessflüssigkeitslecks und trägt dazu bei, die Lebensdauer der Dichtung in anspruchsvollen Anwendungen zu verlängern.

Welche Wasserqualität muss für die Spülung von Gleitringdichtungen vorhanden sein?

Die Wasserqualität für ein Gleitringdichtungsspülsystem sollte sauber, partikelfrei und chemisch mit den Dichtungsmaterialien und der Prozessflüssigkeit kompatibel sein. Im Allgemeinen sollte die Spülflüssigkeit die folgenden Kriterien erfüllen:

• Filtration: Die Spülflüssigkeit sollte gefiltert werden, um Partikel größer als 10–25 Mikrometer zu entfernen, je nach spezifischer Dichtungskonstruktion und Anwendung.
• Härte: Die Spülflüssigkeit sollte eine geringe Gesamthärte aufweisen, typischerweise weniger als 50 ppm als Calciumcarbonat (CaCO3), um die Bildung von Kalkablagerungen auf den Dichtungsflächen zu verhindern.
• PH: Die Spülflüssigkeit sollte einen neutralen bis leicht alkalischen pH-Wert aufweisen, normalerweise zwischen 7,0 und 9,5, um Korrosion zu minimieren und die Kompatibilität mit Dichtungsmaterialien sicherzustellen.
• Chloridgehalt: Die Spülflüssigkeit sollte einen niedrigen Chloridgehalt aufweisen, typischerweise weniger als 50 ppm, um das Risiko von Spannungsrisskorrosion in Dichtungskomponenten aus Edelstahl zu minimieren.

Wie viel Wasser wird zum Spülen einer Gleitringdichtung benötigt?

Im Allgemeinen sollte die Spülflussrate ausreichen, um eine Mindestgeschwindigkeit von 0,3–0,6 m/s (1–2 ft/s) durch die Dichtungskammer aufrechtzuerhalten und so eine ausreichende Kühl- und Spülwirkung sicherzustellen.

Eine allgemeine Faustregel zur Schätzung der erforderlichen Spüldurchflussrate ist 0,25–0,5 gpm pro Zoll Dichtungsgröße (2–4 Liter/min pro 25 mm Dichtungsgröße). Beispielsweise würde eine 2-Zoll-Gleitringdichtung (50 mm) typischerweise eine Spüldurchflussrate von 0,5–1 gpm (4–8 Liter/min) erfordern.