Ho visto guarnizioni meccaniche guastarsi in modo spettacolare per un motivo semplice: una pressione di scarico sbagliata. Un regolatore mal regolato e all'improvviso ti ritrovi di fronte a un disastro. cedimento della tenuta, perdite di fluidi di processo ovunque e attrezzature ferme per giorni.
Piano Flush La pressione potrebbe sembrare un dettaglio di poco conto, ma è la differenza tra una guarnizione che dura tre anni o tre mesi. Se la controlli correttamente, le tue guarnizioni funzioneranno in modo pulito e silenzioso. Se la controlli male, dovrai spiegare un guasto costoso al tuo responsabile di stabilimento.
Che cosa è la pressione del piano di lavaggio?
La pressione del piano di lavaggio è la pressione alla quale il fluido esterno pulito viene spinto nel tuo camera di tenutaConsideratela come una barriera protettiva che dice "fluido di processo, non puoi oltrepassare questo punto". Questa pressione deve rimanere superiore alla pressione della camera di tenuta per funzionare.
Le superfici di tenuta si trovano al confine tra il fluido di lavaggio pulito e il fluido di processo. Se lo sciacquone Se la pressione scende al di sotto della pressione di processo, anche di poco, il fluido di processo contaminato inizia a reinfiltrarsi nel circuito di lavaggio. È qui che iniziano i problemi: usura accelerata, vaporizzazione della superficie e, infine, rottura della guarnizione.
Quando tutto è impostato correttamente, il fluido di lavaggio svolge tre funzioni: impedisce l'ingresso del fluido di processo, raffredda le superfici di tenuta e le lubrifica. Ecco perché la fascia di pressione è così stretta, in genere 10-15 psi al di sopra della pressione della camera di tenuta per i sistemi Plan 32. Se troppo bassa, la contaminazione prevale. Se troppo alta, si schiaccia il film lubrificante tra le superfici.
Tipi comuni di piani di scarico e relativi intervalli di pressione
I diversi piani di lavaggio API 682 hanno requisiti di pressione specifici in base alla loro progettazione e applicazione. La seguente tabella riassume i piani di lavaggio più comunemente utilizzati:
| Piano Flush | Descrizione | Pressione minima | Pressione di lavaggio tipica sopra la camera | Applicazioni |
|---|---|---|---|---|
| piano 32 | Scarico esterno da una fonte di fluido pulito | 5 psi minimo sopra la pressione atmosferica | 10-15 psi sopra la camera di tenuta | Applicazioni standard con fluidi di processo puliti |
| Piano 53A | Serbatoio del fluido di barriera (pressurizzato) | 20 psi sopra la camera di tenuta | 20-30 psi sopra la camera di tenuta | Fluidi di processo pericolosi o caldi; configurazioni a doppia tenuta |
| Piano 53B | Fluido barriera con pressurizzazione alternata | 20 psi sopra la camera di tenuta | 20-30 psi sopra la camera di tenuta | Applicazioni che richiedono fonti di pressione alternative |
| piano 54 | Sigillare l'acqua a una pressione più alta rispetto al processo | 30 psi sopra la camera di tenuta | 30+ psi sopra la camera di tenuta | Applicazioni di pompe ad alta pressione; servizio di raffineria |
Lista di controllo per la verifica della strumentazione
Prima di misurare qualsiasi cosa, verifica che i tuoi misuratori siano effettivamente precisi. Ho visto ingegneri apportare modifiche basandosi su letture di un misuratore non tarato, sprecando ore a risolvere un problema che in realtà non si è mai verificato. Una strumentazione scadente fornisce dati errati. Dati errati portano a regolazioni errate.
Stato di calibrazione del misuratore:
Inizia da qui. Prendi il tuo manometro e controlla se ha un certificato di taratura valido (entro 12 mesi). Se non ne ha uno, non fidarti.
Intervalli di precisione del misuratore:
Scegli un manometro con una pressione massima approssimativamente doppia rispetto a quella di esercizio prevista. Se prevedi 12-15 psi, scegli un manometro da 0-30 psi, non uno da 0-100 psi. Ecco perché: i manometri sono più precisi nel terzo centrale del quadrante. Un manometro da 0-100 psi che indica 12 psi è appena visibile e impreciso. La stessa lettura su un manometro da 0-30 psi è esattamente dove dovrebbe essere. I manometri industriali tipici leggono ±1.6% del fondo scala, abbastanza vicino quando ci si trova in quella posizione ottimale.
Verifica dell'installazione dello strumento:
Esaminare il sistema e verificare tre cose: (1) le prese di pressione sono posizionate correttamente secondo il P&ID (in genere sul lato di uscita degli orifizi di controllo del flusso), (2) le valvole di blocco e spurgo sono installate su ogni presa e (3) i manometri sono montati correttamente. Serrare i collegamenti ma non serrarli eccessivamente: 10-15 piedi per libbra per i tipici collegamenti NPT. Se l'apparecchiatura vibra, riempire il manometro con fluido smorzante alla glicerina per evitare che l'ago rimbalzi.
Preparazione di sicurezza
Lavorare con sistemi pressurizzati può rivelarsi pericoloso se non si presta attenzione. Non sto esagerando: i sistemi di scarico pressurizzati possono causare lesioni gravi. Queste misure di sicurezza sono imprescindibili.
Procedure di lockout/tagout:
Prima di toccare qualsiasi cosa, bloccare il motore. Posizionare il lucchetto personale sull'interruttore di avviamento del motore, etichettarlo con il proprio nome e la data, quindi provare ad avviare il motore dal pannello di controllo. Non dovrebbe muoversi. Ora provare a ruotare manualmente l'albero per verificare che sia effettivamente diseccitato. Non lavorare mai su un sistema pressurizzato. Depressurizzare prima, sempre.
Impostazioni della valvola di sicurezza:
Verificare che tutte le valvole di sicurezza dell'impianto siano impostate e funzionanti. Il valore di riferimento non deve essere superiore del 10-20% alla normale pressione di esercizio: questo offre un margine di sicurezza senza che la pressione salga eccessivamente. Se è necessario testare una valvola di sicurezza, eseguirla durante le finestre di manutenzione programmata, non mentre l'impianto è in funzione.
Protocolli di depressurizzazione del sistema:
In questo caso, la soluzione migliore è procedere lentamente e con costanza. Aprire gradualmente la valvola di spurgo e dare al sistema il tempo di depressurizzare, in genere 3-5 minuti per la maggior parte dei sistemi di lavaggio. Non avere fretta. Una depressurizzazione rapida può causare picchi di temperatura che possono causare shock ai componenti. Una volta che la pressione segna zero sul manometro, aprire leggermente la valvola di blocco. Se il fluido gocciola, continuare a spurgare. Una volta confermata la pressione zero, è possibile scollegare i manometri.
Misurazione della pressione del piano di scarico: procedure pratiche
Segui questi cinque passaggi per misurare, monitorare e regolare accuratamente il tuo tenuta meccanica pressione del piano di lavaggio.
Fase 1: ispezionare e preparare i punti di misurazione
Avvicinatevi al vostro impianto e individuate le prese di misurazione della pressione. È qui che collegherete il manometro.
Individuazione delle prese di pressione:
Per i sistemi Plan 32, guardare sul lato di scarico della pompa e sulla linea di ritorno della camera di tenuta. Per i sistemi Plan 53A, i rubinetti si trovano sulla linea di ritorno dell'unità di circolazione. Estrarre lo schema di layout della tenuta meccanica o il P&ID: mostrano esattamente dove si trovano questi rubinetti. Contrassegnare i rubinetti corretti con etichette temporanee in modo da non misurare la linea sbagliata. Ho visto tecnici passare 20 minuti a misurare la pressione di aspirazione invece della pressione di scarico perché nessuno aveva contrassegnato le linee.
Pulizia dei punti di collegamento:
Il raccordo del rubinetto probabilmente presenta polvere e corrosione. Puliscilo con un panno, quindi usa una spazzola metallica per rimuovere delicatamente l'ossidazione dalle filettature. Se il rubinetto è fortemente corroso o danneggiato, non utilizzarlo: contatta il fornitore dell'attrezzatura per un'alternativa. Per i rubinetti che non vengono utilizzati da mesi, apri lentamente la valvola di blocco per far fuoriuscire eventuali sedimenti o aria intrappolata prima di installare il manometro.
Conferma dell'installazione della valvola di blocco:
Ogni presa di pressione deve avere una valvola di blocco proprio nel punto di collegamento. È la valvola di sicurezza: consente di isolare e scaricare la pressione in sicurezza. Verificare che la valvola di blocco sia chiusa prima di iniziare. Ruotare la maniglia per un ciclo completo per verificare che si muova liberamente. Se non è installata alcuna valvola di blocco, fermarsi. Farne installare una prima di procedere. Una configurazione corretta prevede tre componenti: la valvola di blocco (per isolare), la porta del manometro (dove si collega il manometro) e la valvola di scarico (per scaricare la pressione).
Fase 2: Selezionare e installare gli indicatori appropriati
Prendi un manometro con una portata massima approssimativamente doppia rispetto alla pressione di esercizio prevista.
Selezione della gamma del manometro:
Controlla le specifiche della tua attrezzatura per la pressione di scarico prevista (in genere 10-15 psi per Plan 32, 20-30 psi per Plan 53A). Un manometro troppo grande ti fa vedere l'ago a malapena sul lato sinistro del quadrante. Non è utile. Un manometro da 0-30 psi che segna 12 psi è chiaro e preciso. Un manometro da 0-100 psi che segna la stessa pressione è un'ipotesi.
Compatibilità materiale:
Prima dell'installazione, verificare che il materiale dell'indicatore corrisponda al fluido di lavaggio. I sistemi a base d'acqua utilizzano acciaio inossidabile standard. I fluidi barriera a base di olio necessitano di indicatori che non si corrodano a causa dell'esposizione chimica. In caso di dubbi sulla composizione chimica del fluido, consultare la tabella di compatibilità del produttore o installare una membrana di separazione per separare l'indicatore dal contatto diretto con il fluido.
Specifiche di coppia di collegamento:
Stringere prima a mano per assicurarsi che le filettature siano allineate. Quindi utilizzare una chiave inglese per serrare secondo le specifiche del produttore (in genere 10-15 piedi-libbre per le connessioni NPT standard). Non serrare a mano, non stringere a mano, ma con una rotazione decisa della chiave inglese. Una volta che il manometro indica la pressione, verificare la presenza di perdite attorno alla connessione. Se si verificano perdite, aumentare leggermente la coppia a piccoli incrementi fino a quando non si ferma.
Passaggio 3: monitoraggio all'avvio
Quando avvii la pompa, tieni d'occhio l'indicatore come un falco. Non andartene via così facilmente.
Letture della pressione iniziale durante l'avvio del sistema:
Premi il pulsante di avvio. Entro 10-15 secondi, dovresti vedere la pressione aumentare sul manometro. Registra le letture dopo 30 secondi, 1 minuto e 2 minuti. Fai attenzione a qualsiasi anomalia: picchi improvvisi, rimbalzi irregolari o pressione che non aumenta mai. Questi sono segnali d'allarme che indicano che qualcosa non va.
Osservazione della stabilizzazione della pressione:
Continua a monitorare per 5-10 minuti finché tutto non si stabilizza. La pressione ottimale aumenta gradualmente e si stabilizza a circa 10-15 psi al di sopra della pressione della camera di tenuta. Se la pressione continua a salire oltre i valori previsti, il regolatore è probabilmente difettoso o bloccato. Se è bloccato a un livello basso, c'è una perdita, un filtro bloccato o una linea di flusso sottodimensionata. Un avvio normale si presenta come una rampa regolare che si stabilizza in circa 5 minuti.
Fase 4: registrare la pressione operativa
Documentazione di base:
Crea un semplice registro con: ID pompa, data, ora, temperatura ambiente, lettura effettiva della pressione di lavaggio e qualsiasi anomalia riscontrata. Per il primo mese, registra ogni settimana. Poi passa a una registrazione mensile. Includi giri al minuto, portata, pressioni di ingresso/uscita e temperature del fluido.
Confronto tra i valori di pressione effettivi e quelli di progetto:
Consulta le specifiche della tua attrezzatura. Indicano la pressione di progetto per cui è stata progettata la tua guarnizione. Confronta il valore misurato con quella specifica. Dovresti rientrare in ±3 psi. Se sei al di fuori di questa banda, qualcosa è cambiato: il processo si è surriscaldato, il regolatore ha deviato o c'è una modifica al sistema. Quando si verificano discrepanze, indaga sulla causa prima di apportare modifiche.
Passaggio 5: regolare la pressione se necessario
Non lasciar perdere se la pressione è sbagliata. Risolvi il problema. Ma fallo con attenzione.
Apertura/chiusura degli orifizi di controllo del flusso:
I sistemi Plan 32 utilizzano un semplice orifizio (restrittore) per controllare portata e pressione. Orifizio più piccolo = pressione più alta. Orifizio più grande = pressione più bassa. Il compromesso è che è necessario spegnere il sistema, sostituire l'orifizio e riavviarlo. Le dimensioni dell'orifizio variano in genere da 0.040" a 0.125" di diametro. Consultare la tabella delle dimensioni del fornitore della tenuta per individuare l'orifizio specifico che fornisce la pressione desiderata. Dopo la sostituzione, avviare il sistema e verificare la nuova pressione. Documentare la modifica.
Regolazioni del regolatore:
I sistemi Plan 53A sono dotati di regolatori regolabili, molto più semplici da usare. Individuate la vite di regolazione (di solito sotto un tappo sulla parte superiore del regolatore). Ruotandola in senso orario si aumenta la pressione, in senso antiorario la si diminuisce. È preferibile ruotare la vite a piccoli giri: in genere 1-2 psi per quarto di giro. Dopo ogni regolazione, attendete 2-3 minuti affinché il sistema si stabilizzi, quindi misurate nuovamente. Non azionate il regolatore tutto in una volta.
Fine-tuning iterativo:
Regolare con incrementi di 5 psi. Misurare. Attendere 2-3 minuti. Misurare di nuovo. Ripetere fino a raggiungere il bersaglio. Esempio: Misurando 8 psi, servono 12 psi. Regolare a ~10 psi. Attendere e rimisurare. Ora regolare a ~12 psi. Attendere e verificare che sia stabile. Una volta raggiunto il bersaglio, bloccare la vite di regolazione per evitare che si sposti.
Domande frequenti
Con quale frequenza dovrei controllare la pressione della tenuta meccanica?
Controllare all'avvio, poi mensilmente per i primi tre mesi. Successivamente, trimestralmente va bene per i sistemi stabili. Ma ecco il punto: se si inizia a notare una deriva della pressione nel tempo, passare a controlli settimanali finché non si capisce il motivo. Per pompe critiche o applicazioni con fluidi caldi, investire in monitor elettronici continui. Individuano i problemi mentre si dorme.
Quando dovrei regolare la pressione di scarico?
Solo quando si è al di fuori della banda di progettazione (in genere ±3 psi). Non modificarla costantemente: ciò causa oscillazioni e instabilità. Regolarla quando: la pressione è costantemente bassa, è stato modificato il processo (e la pressione nella camera di tenuta è aumentata) o è stata appena sostituita una tenuta. Documentare sempre il motivo della modifica.
Come faccio a sapere se la pressione è troppo alta o troppo bassa?
Segnali di bassa pressione: perdite in aumento, cambiamento di colore della perdita (il che significa che il fluido di processo si sta mescolando), temperature che aumentano. La guarnizione ha bisogno che il fluido di processo attraversi la barriera. Segnali di alta pressione: improvviso picco di perdite, temperature elevate, stridio o rumore dalla guarnizione, usura rapida. Stai schiacciando il film lubrificante. Rimani entro la banda di ±3 psi e sei a posto.
Qual è la relazione tra temperatura e pressione?
Pressione e temperatura sono strettamente legate. Ogni aumento di temperatura di 10 °F (-10 °F) provoca un aumento di pressione di circa 1-2 psi (circa 0,5-1,7 bar) in un sistema sigillato. Ma c'è di più: un fluido più caldo significa una maggiore pressione di vapore. A un certo punto, il fluido tende a bollire. Ecco perché la norma API 682 richiede un margine minimo di pressione di vapore di 50 psi (circa 3,7 bar). Quando il processo si riscalda, è necessario aumentare la pressione di lavaggio per mantenere tale margine. Registrare sempre sia la pressione che la temperatura. A volte, quello che sembra un problema di pressione è semplicemente l'impianto che funziona a una temperatura più elevata del normale.
