Im Maschinenbau Dichtungsfehler kann zu kostspieligen Ausfallzeiten, Sicherheitsrisiken und Umweltverschmutzung führen. Ohne entsprechende Unterstützung neigen Dichtungen zu Undichtigkeiten, Überhitzung und schnellem Verschleiß.
Dichtungsfehler stören nicht nur die Produktion, sondern können auch zu Produktverlusten, Geräteschäden und Verstößen gegen Vorschriften führen. Die Folgen können schwerwiegend sein und von entgangenen Gewinnen bis hin zu Rufschädigungen reichen.
Dichtungsunterstützungssysteme sind der Schlüssel zur Vermeidung dieser Probleme. Durch Schmierung, Druck- und Temperaturregelung, Ausspülen von Verunreinigungen und Eindämmung von Lecks gewährleisten Dichtungsunterstützungssysteme eine zuverlässige, lang anhaltende Dichtungsleistung in einer Vielzahl von Industrieanwendungen.
Was ist ein Seal Support System?
Ein Dichtungsunterstützungssystem ist ein Zusatzsystem zur Optimierung der Leistung und Lebensdauer von Gleitringdichtungen in rotierenden Geräten wie Pumpen, Kompressoren und Mischern. Der Hauptzweck eines Dichtungsunterstützungssystems besteht darin, eine kontrollierte Umgebung für die Gleitringdichtung um einen effektiven Betrieb zu gewährleisten, wodurch Dichtungsfehler minimiert und die Gesamtzuverlässigkeit des Systems verbessert werden.
Dichtungsunterstützungssysteme erreichen dies durch die Regulierung der Bedingungen in der Dichtungskammer, also der Raum zwischen der Innen- und Außenseite der Gleitringdichtung. Durch sorgfältige Kontrolle von Faktoren wie Druck, Temperatur und Flüssigkeitseigenschaften in dieser Kammer stellen Dichtungsunterstützungssysteme sicher, dass die Gleitringdichtung innerhalb ihrer vorgesehenen Parameter arbeitet.
Zweck und Funktion von Dichtungsunterstützungssystemen
- Schmierung von Dichtflächen: Es versorgt die Schnittstelle zwischen den stationären und rotierenden Dichtungsflächen mit einer sauberen, kühlen und kompatiblen Schmierflüssigkeit (z. B. Öl, Glykol oder Wasser).
- Druck- und Temperaturregelung: Sie können so gestaltet werden, dass sie die Druck in der Dichtung Der Druck in der Kammer ist etwas höher als der Prozessflüssigkeitsdruck. Dadurch wird das Eindringen von Prozessflüssigkeit und Verunreinigungen in den Dichtungsbereich verhindert. Die Temperaturregelung erfolgt durch die Zirkulation eines Kühlmittels oder durch den Einsatz von Wärmetauschern zur Ableitung der durch den Dichtungsprozess entstehenden überschüssigen Wärme.
- Spülen und Entfernen von Verunreinigungen: Der Spülvorgang wird normalerweise durch die Zirkulation einer sauberen Flüssigkeit durch die Dichtungskammer erreicht, die sämtliche angesammelten Rückstände, gelösten Feststoffe oder kristallisierte Partikel wegspült.
- Eindämmung von Prozessflüssigkeiten: Dichtungsunterstützungssysteme fungieren als Barriere zwischen der Prozessflüssigkeit und der Umgebung und bieten einen sekundären Rückhaltemechanismus zusätzlich zur Gleitringdichtung selbst. Das Dichtungsunterstützungssystem fängt eventuell auftretende kleinere Leckagen auf, hält sie zurück und verhindert, dass diese in die Umgebung gelangen.
- Überwachung und Sicherung: Moderne Dichtungsunterstützungssysteme verfügen häufig über Überwachungs- und Schutzfunktionen, um anormale Zustände zu erkennen und darauf zu reagieren. Dazu können Druck-, Temperatur- und Füllstandssensoren gehören, die die Dichtungsunterstützungsflüssigkeit und die Dichtungskammer kontinuierlich überwachen.
Arten von Dichtungsunterstützungssystemen
Prozessseitige Unterstützungssysteme
Prozessseitige Stützsysteme befinden sich auf der Seite der Dichtung, die dem Prozessmedium am nächsten ist. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Umgebung unmittelbar um die inneren Dichtungsflächen zu kontrollieren. Dies wird durch die Zirkulation einer Sperrflüssigkeit mit einem etwas höheren Druck als dem des Prozessmediums erreicht. Dadurch wird verhindert, dass Prozessmedium in die Dichtungskammer gelangt. Die Sperrflüssigkeit trägt außerdem dazu bei, Schmieren und Kühlen der Dichtung Gesichter.
Zu den üblichen Unterstützungssystemen auf der Prozessseite zählen:
- API-Plan 53A – Bietet einen unter Druck stehenden externen Sperrflüssigkeitsbehälter
- API-Plan 54 – Verwendet eine externe Pumpvorrichtung zur Zirkulation der Sperrflüssigkeit
- API-Plan 55 – Verwendet einen Blasenspeicher zur Bereitstellung von unter Druck stehender Sperrflüssigkeit
Duale oder Zwischenunterstützungssysteme
Doppelte Dichtungsunterstützungssysteme werden mit Doppeldichtungen verwendet und befinden sich zwischen den inneren und äußeren Dichtungsflächen. Sie halten eine Sperrflüssigkeit unter einem Druck aufrecht, der niedriger ist als der der Prozessflüssigkeit, aber höher als der atmosphärische Druck. Dadurch entsteht eine kontrollierte Umgebung, die verhindert, dass Prozessflüssigkeit in die Atmosphäre austritt, und gleichzeitig dafür sorgt, dass die Dichtungsflächen geschmiert und gekühlt werden.
Beispiele für duale Unterstützungssysteme sind:
- API-Plan 52 – Druckloser Sperrflüssigkeitsbehälter mit oder ohne Zirkulation
- API Plan 53B – Druckbeaufschlagter Sperrflüssigkeitsbehälter mit Zirkulation
- API-Plan 54 – Unter Druck stehende Pumpvorrichtung für externe Sperrflüssigkeit
Atmosphärische Seitenunterstützungssysteme
Atmosphärenseitige Stützsysteme befinden sich auf der der Atmosphäre ausgesetzten Seite der Dichtung. Sie dienen dazu, eventuelle Leckagen an den äußeren Dichtungsflächen aufzufangen und zu kontrollieren. Diese Systeme verfügen oft über einen Behälter zur Aufnahme der Leckage und können Vorrichtungen zur Überwachung enthalten. Leckageraten.
Zu den atmosphärischen Unterstützungssystemen gehören:
- API Plan 65A – Sammelt und kontrolliert Dichtungslecks mit einem Ablassanschluss
- API Plan 75 – Erfasst Leckagen und leitet sie an ein Dampfrückgewinnungssystem weiter
- API-Plan 76 – Führt gesammelte Leckagen zurück in den Prozessstrom
Anwendungen von Dichtungsunterstützungssystemen
- Öl und Gas: Sowohl bei der Öl- und Gasförderung im Upstream- als auch im Downstream-Bereich werden Dichtungssysteme an Pumpen, Kompressoren und anderen rotierenden Geräten eingesetzt, um das Austreten von Kohlenwasserstoffen zu verhindern und die strengen Emissionsvorschriften einzuhalten.
- Chemische Verarbeitung: Chemieanlagen sind auf Dichtungssysteme angewiesen, um gefährliche und ätzende Flüssigkeiten einzudämmen, vor atmosphärischer Kontamination zu schützen und die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten.
- Pharmazeutika: In der Pharmaindustrie verhindern Dichtungsunterstützungssysteme eine Verunreinigung der Prozessflüssigkeit, minimieren das Leckagerisiko und ermöglichen die Einhaltung strenger FDA-Vorschriften.
- Nahrungsmittel und Getränke: Dichtungsträgersysteme in Lebensmittel- und Getränkeanwendungen müssen strenge Hygienestandards erfüllen, um eine Produktkontamination zu verhindern. Die Trägersysteme tragen dazu bei, die Integrität der Dichtungen auch bei häufigen Temperatur- und Druckänderungen während der Reinigungszyklen aufrechtzuerhalten.
- Bergbau: Im Bergbau sind Dichtungssysteme abrasiven Schlämmen, starken Vibrationen und extremen Temperaturen ausgesetzt. API Plan 54- und 65A-Systeme werden häufig verwendet, um abrasive Partikel wegzuspülen und Leckagen einzudämmen.
- Abwasserbehandlung: Dichtungssysteme in Abwasseraufbereitungsanlagen helfen, das Entweichen von schädlichen Gasen und kontaminiertem Wasser in die Umwelt zu verhindern. Doppeldrucksysteme (API Plan 53B) werden häufig verwendet, um eine wirksame Barriere gegen das Austreten von Prozessflüssigkeiten zu bilden.
- Zellstoff- und Papierverarbeitung: In Zellstoff- und Papierfabriken müssen Dichtungssysteme mit abrasiven Zellstoffschlämmen, korrosiven Chemikalien und hohen Temperaturen zurechtkommen. API Plan 65A- und 75-Systeme werden häufig verwendet, um Dichtungslecks aufzufangen und zu entsorgen.
- Kältekompression: Dichtungsunterstützungssysteme in Kältekompressoren verhindern das Austreten von Kältemitteln, das schädlich für die Umwelt sein kann und Sicherheitsrisiken birgt. API Plan 76-Systeme werden häufig verwendet, um austretendes Kältemittel zurück in die Kompressoransaugung zu leiten.