Flussaggio della tenuta meccanica vs tempra: qual è la differenza?

Flusso della tenuta meccanica o quench

Sistemi di lavaggio della tenuta meccanica

I sistemi di flussaggio della tenuta meccanica sono progettati per introdurre un liquido pulito e compatibile nella camera di tenuta per raffreddare, lubrificare e lavare via eventuali contaminanti dalle superfici di tenuta. Ciò aiuta a prolungare la durata della tenuta meccanica e a prevenire guasti prematuri. I sistemi di flussaggio sono comunemente utilizzati in applicazioni in cui il fluido di processo è sporco, abrasivo o non adatto al contatto diretto con le facce della tenuta.

Il fluido di flussaggio viene generalmente introdotto nella camera di tenuta a una pressione leggermente superiore a quella del fluido di processo per impedire al fluido di processo di entrare nella camera di tenuta. La portata del fluido di flussaggio viene attentamente controllata per garantire un raffreddamento e una lubrificazione adeguati senza causare un'usura eccessiva sulle facce della tenuta.

Piani di tubazioni API per sistemi di scarico

L'American Petroleum Institute (API) ha stabilito piani di tubazioni standard per i sistemi di flussaggio delle tenute meccaniche. Questi piani specificano la disposizione di tubazioni, strumentazione e controlli per varie configurazioni di scarico. Alcuni piani di tubazioni API comuni per i sistemi di scarico includono:

• Piano API 11: ricircolo dallo scarico della pompa attraverso un orifizio di controllo del flusso alla camera di tenuta.
• Piano API 13: un flusso da una fonte esterna, come una fornitura di acqua pulita, attraverso un dispositivo di controllo del flusso alla camera di tenuta.
• Piano API 32: un flusso da una fonte esterna, con un separatore a ciclone per rimuovere le particelle prima che il fluido entri nella camera di tenuta.

Sistemi di quench con tenuta meccanica

I sistemi di raffreddamento delle tenute meccaniche vengono utilizzati per introdurre un fluido barriera, tipicamente un gas, nel lato atmosferico delle facce della tenuta. Lo scopo di un sistema di raffreddamento è impedire la fuoriuscita del fluido di processo nell'atmosfera e fornire un ambiente pulito per il lato atmosferico della tenuta.

In un sistema di raffreddamento, il fluido barriera viene mantenuto ad una pressione superiore a quella atmosferica ma inferiore alla pressione del fluido di processo. Ciò crea una pressione differenziale tra le facce della tenuta, impedendo la fuoriuscita del fluido di processo e impedendo anche l'ingresso di contaminanti atmosferici.

I sistemi di raffreddamento sono comunemente utilizzati in applicazioni in cui il fluido di processo è pericoloso, tossico o infiammabile e dove le emissioni devono essere ridotte al minimo per rispettare le normative ambientali.

Piani di tubazioni API per sistemi Quench

API ha inoltre stabilito piani di tubazioni standard per i sistemi di raffreddamento delle tenute meccaniche. Alcuni piani di tubazioni API comuni per i sistemi di quench includono:

• Piano API 51: raffreddamento con un fluido pulito e non pressurizzato, come condensa di vapore o azoto, scaricato in un luogo sicuro.
• Piano API 62: un quench con un gas pulito e pressurizzato, come l'azoto, fornito da una fonte esterna e scaricato in un luogo sicuro.
• Piano API 65A: un quench con un liquido pulito e pressurizzato, come il glicole, fornito da una fonte esterna e scaricato in un luogo sicuro.

Quando selezionare il lavaggio della tenuta meccanica

UN sistema di lavaggio della tenuta meccanica dovrebbe essere selezionato quando:

• Il fluido di processo è sporco, abrasivo o non adatto al contatto diretto con le facce della tenuta.
• Il fluido di processo ha scarse proprietà lubrificanti ed è necessaria una lubrificazione aggiuntiva per prevenire l'usura prematura delle guarnizioni.
• La temperatura del fluido di processo è elevata ed è necessario un raffreddamento aggiuntivo per prevenire danni termici alle facce della tenuta.
• Il fluido di processo tende a cristallizzare o solidificare sulle facce della tenuta, richiedendo un lavaggio continuo per prevenire l'accumulo.

Quando selezionare il quench della tenuta meccanica

Un sistema di raffreddamento della tenuta meccanica dovrebbe essere selezionato quando:

• Il fluido di processo è pericoloso, tossico o infiammabile e le emissioni devono essere ridotte al minimo per rispettare le normative ambientali.
• Il fluido di processo tende a reagire con l'umidità atmosferica o l'ossigeno, causando corrosione o altri problemi sul lato atmosferico della tenuta.
• L'ambiente di tenuta richiede un fluido barriera pulito e inerte per prevenire la contaminazione o reazioni con il fluido di processo.
• Il fluido di processo ha un'elevata pressione di vapore ed è necessario un sistema di raffreddamento per prevenire la formazione di una pellicola di vapore tra le facce della tenuta.

Domande frequenti

È possibile utilizzare Flush e Quench insieme?

Sì, in alcuni casi è possibile utilizzare insieme un sistema di flussaggio e un sistema di raffreddamento sulla stessa tenuta meccanica. Questa configurazione è nota come disposizione a doppia tenuta o tenuta tandem. Il sistema di flussaggio viene utilizzato per raffreddare e lubrificare il lato di processo della tenuta, mentre il sistema di raffreddamento fornisce un fluido barriera sul lato atmosferico della tenuta. Questa combinazione offre una maggiore protezione contro le perdite di fluido di processo e contribuisce a prolungare la durata della tenuta in applicazioni difficili.

Qual è la qualità dell'acqua per il lavaggio della tenuta meccanica?

La qualità dell'acqua per un sistema di flussaggio della tenuta meccanica deve essere pulita, priva di particolato e chimicamente compatibile con i materiali della tenuta e il fluido di processo. In generale, il fluido di lavaggio dovrebbe soddisfare i seguenti criteri:

• Filtrazione: Il fluido di lavaggio deve essere filtrato per rimuovere particelle più grandi di 10-25 micron, a seconda del design e dell'applicazione specifici della tenuta.
• Durezza: Il fluido di lavaggio deve avere una durezza totale bassa, generalmente inferiore a 50 ppm come carbonato di calcio (CaCO3), per prevenire la formazione di depositi di calcare sulle facce della tenuta.
• PH: Il fluido di lavaggio deve avere un pH da neutro a leggermente alcalino, generalmente compreso tra 7,0 e 9,5, per ridurre al minimo la corrosione e garantire la compatibilità con i materiali delle guarnizioni.
• Contenuto di cloruro: Il fluido di lavaggio deve avere un basso contenuto di cloruro, in genere inferiore a 50 ppm, per ridurre al minimo il rischio di rotture da tensocorrosione nei componenti delle guarnizioni in acciaio inossidabile.

Quanta acqua è necessaria per il lavaggio della tenuta meccanica?

In generale, la portata del flusso di lavaggio dovrebbe essere sufficiente a mantenere una velocità minima di 0,3-0,6 m/s (1-2 piedi/s) attraverso la camera di tenuta per garantire un'adeguata azione di raffreddamento e lavaggio.

Una regola pratica comune per stimare la portata di lavaggio richiesta è quella di fornire 0,25-0,5 gpm per pollice di dimensione della guarnizione (2-4 litri/min per 25 mm di dimensione della guarnizione). Ad esempio, una tenuta meccanica da 2 pollici (50 mm) richiede in genere una portata di flusso di 0,5-1 gpm (4-8 litri/min).