Che cosa è la tenuta meccanica API

Le guarnizioni meccaniche API sono un componente fondamentale nelle apparecchiature rotanti, garantendo un funzionamento affidabile e sicuro in applicazioni industriali esigenti. In conformità allo standard API 682, queste guarnizioni sono disponibili in vari tipi e disposizioni per soddisfare requisiti specifici dei macchinari.

Questo articolo esplora le complessità delle tenute meccaniche API, approfondendo lo standard API 682, i tipi e le disposizioni delle tenute, i sistemi di supporto, i piani delle tubazioni, i criteri di selezione e i vantaggi che offrono. Grazie alla comprensione di questi aspetti, i professionisti del settore dei macchinari possono prendere decisioni informate quando selezionano e implementano le tenute meccaniche API nelle loro apparecchiature.

Che cosa è lo standard API 682

API Standard 682 è uno standard riconosciuto a livello mondiale sviluppato dall'American Petroleum Institute (API) che stabilisce i requisiti e fornisce linee guida per la selezione, la progettazione, le specifiche e il funzionamento dei sistemi di tenuta utilizzati nelle pompe centrifughe e rotative nei settori petrolifero, del gas naturale e chimico. Questo standard completo copre molteplici aspetti delle tenute meccaniche, tra cui tipi di tenuta, configurazioni, materiali, sistemi di supporto e piani di tubazioni ausiliarie.

L'obiettivo primario dell'API 682 è facilitare la standardizzazione delle tenute meccaniche e delle attrezzature associate, assicurando affidabilità, sicurezza e intercambiabilità in varie applicazioni. Aderendo a questo standard, produttori, fornitori e utenti finali possono beneficiare di prestazioni di tenuta migliorate, tempi di fermo ridotti e costi di manutenzione inferiori.

L'API 682 ha subito diverse revisioni dalla sua pubblicazione iniziale nel 1994, con l'ultima edizione, la quarta, pubblicata nel 2014. Ogni revisione incorpora aggiornamenti e miglioramenti basati sul feedback del settore, sui progressi tecnologici e sull'esperienza operativa.

Tipi e disposizioni delle guarnizioni meccaniche API

Tipi di sigillo

L'API 682 definisce tre tipi principali di tenute meccaniche:

1. Tipo A: Guarnizioni di spinta

• Progettato per applicazioni di uso generale
• Sono costituiti da un anello primario rotante e da un anello di accoppiamento stazionario
• Utilizza molle o soffietti per mantenere il contatto di tenuta

1. Tipo B: Guarnizioni a soffietto metallico

• Utilizzare un soffietto metallico per fornire movimento assiale e mantenere il contatto di tenuta
• Adatto per applicazioni ad alta temperatura e alta pressione
• Offrono un controllo delle perdite e una stabilità migliorati rispetto alle guarnizioni a spinta

1. Tipo C: Guarnizioni non a spinta

• Comprende una varietà di design, come guarnizioni a soffietto elastomeriche e guarnizioni ad alta pressione
• Fornire capacità specifiche per requisiti applicativi unici

Accordi di tenuta

L'API 682 definisce tre disposizioni di tenuta primarie:

1. Disposizione 1: Sigillo singolo

• È costituito da un singolo gruppo di guarnizioni
• Adatto per fluidi non pericolosi, non volatili o non tossici
• Richiede un lavaggio della guarnizione per mantenere le superfici di tenuta pulite e fresche

1. Disposizione 2: doppie guarnizioni non pressurizzate

• Utilizza due gruppi di guarnizioni con un fluido tampone tra di loro
• Il fluido tampone mantiene una pressione più elevata rispetto al fluido sigillato, impedendo la perdita nell'atmosfera
• Fornisce maggiore sicurezza e affidabilità rispetto alle guarnizioni singole

1. Disposizione 3: Doppie guarnizioni pressurizzate

• Simile alla Disposizione 2 ma con un fluido barriera pressurizzato tra i gruppi di tenuta
• La pressione del fluido di barriera viene mantenuta a un livello superiore alla pressione del fluido sigillato
• Offre il massimo livello di sicurezza e controllo delle emissioni, adatto per applicazioni pericolose o sensibili all'ambiente

Sistemi di supporto delle guarnizioni

I sistemi di supporto delle tenute sono progettati per fornire le condizioni ambientali necessarie affinché le tenute meccaniche funzionino correttamente. Questi sistemi mantengono la pressione, la temperatura e il fluido lubrificante richiesti per le superfici delle tenute. I sistemi di supporto delle tenute più comuni includono:

1. Piano API 11: Utilizzato per guarnizioni singole, questo piano incorpora un serbatoio per il fluido di tenuta e fornisce una pressione maggiore rispetto al fluido di processo per mantenere un flusso positivo nella camera di tenuta.
2. Piano API 21:Questo piano viene utilizzato per le guarnizioni doppie e comprende un serbatoio del fluido di tenuta pressurizzato da una fonte esterna, come l'azoto gassoso, per mantenere una pressione costante sulle superfici di tenuta.
3. API Plan 53: progettato per tenute doppie, questo piano prevede un sistema di circolazione del fluido barriera con uno scambiatore di calore e un controllo della pressione per mantenere condizioni ottimali per le superfici di tenuta.

Piani di tubazioni

I piani di tubazioni API sono disposizioni standardizzate di tubazioni, strumentazione e attrezzature utilizzate per supportare le tenute meccaniche. Questi piani assicurano che la tenuta sia dotata dell'ambiente fluido appropriato per un funzionamento affidabile. Alcuni piani di tubazioni comuni includono:

1. API Plan 01: un piano di base che sfiata la camera di tenuta in un luogo sicuro, solitamente utilizzato per fluidi non pericolosi.
2. Piano API 02: questo piano utilizza una boccola a farfalla per controllare il flusso del fluido di processo verso la camera di tenuta, fornendo raffreddamento e lubrificazione alle superfici di tenuta.
3. Piano API 23: Progettato per tenute doppie, questo piano fa circolare un fluido barriera tra le tenute interna ed esterna mediante un anello di pompaggio, fornendo raffreddamento e lubrificazione alle superfici di tenuta.

Criteri di selezione

Quando si seleziona un'API tenuta meccanica per un'applicazione specifica, è necessario considerare diversi fattori per garantire prestazioni e affidabilità ottimali:

Proprietà dei fluidi di processo

Per determinare i materiali e la progettazione della tenuta più adatti, è necessario valutare le proprietà del fluido di processo, come la sua composizione chimica, la temperatura, la pressione e la viscosità.

Condizioni operative

Quando si seleziona una tenuta meccanica, è necessario tenere conto delle condizioni operative dell'apparecchiatura, tra cui velocità, carico e fattori ambientali, per garantire che possa soddisfare le esigenze dell'applicazione.

Disposizione dei sigilli

La disposizione delle guarnizioni (singola, doppia o tandem) deve essere scelta in base al livello di ridondanza e sicurezza richiesto per l'applicazione specifica.

Compatibilità dei materiali

I materiali utilizzati nella tenuta meccanica devono essere compatibili sia con il fluido di processo sia con l'ambiente circostante per prevenire corrosione, degradazione o guasti prematuri.

Vantaggi dell'utilizzo delle guarnizioni meccaniche API

Le tenute meccaniche API offrono numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di tenuta, rendendole la scelta preferita per molti settori:

Affidabilità migliorata

Le tenute meccaniche API sono progettate e realizzate secondo rigorosi standard qualitativi, garantendo prestazioni costanti e una maggiore durata rispetto alle tenute non API.

Maggiore sicurezza

Grazie al rispetto degli standard API, le tenute meccaniche riducono al minimo il rischio di perdite e guasti, riducendo il rischio di situazioni pericolose e di contaminazione ambientale.

Maggiore efficienza

Le tenute meccaniche API sono progettate per ridurre al minimo l'attrito e l'usura, con conseguente riduzione del consumo energetico e miglioramento dell'efficienza complessiva del sistema.

Progettazione standardizzata

La progettazione standardizzata delle tenute meccaniche API semplifica la manutenzione, la riparazione e la sostituzione, riducendo i tempi di fermo e i costi associati.