API プラン 53a と 53b と 53c: 違いは何ですか

プラン53aとは

プラン 53a は、シール キャビティに加圧バリア流体を供給するメカニカル シール サポート システムの一種です。このバリア流体はプロセス流体よりも高い圧力を維持し、プロセス流体がシール キャビティに入り込んでシール面を損傷するのを防ぎます。バリア流体は通常、シール チャンバー圧力より 15 ～ 30 psi 高い圧力に維持される、クリーンで互換性のある液体です。

プラン 53a システムでは、バリア流体は、窒素ボトルやプラント計器の空気供給などの外部ソースによって加圧されたリザーバーから供給されます。加圧されたリザーバーは、一連のバルブと配管を介してシール キャビティに接続され、バリア流体がシール キャビティに流れ込み、必要な圧力差を維持できるようにします。

53aの利点

• 運用コストの削減: バリア液リザーバーとしてブラダーアキュムレーターを使用しているため、別個の圧力源が不要になり、エネルギー消費が削減されます。
• よりシンプルなデザイン: コンポーネントが少ないため、53b および 53c のより複雑なセットアップに比べてメンテナンスが容易になり、故障の可能性が低くなります。
• 多様な圧力範囲: 幅広い圧力範囲に適しており、さまざまな用途に使用できる汎用性の高いオプションです。
• 省スペース: コンパクトな設計のため設置に必要なスペースが少なく、シールサポートシステム用のスペースが限られている施設に最適です。
• 適切な冷却: 53b および 53c セットアップで必要となることが多い追加の冷却システムを必要とせずに、ほとんどのアプリケーションに適切な冷却を提供します。
• 効果的な汚染防止: 粒子に対する効果的な保護を提供し、中程度の汚染レベルの環境でも信頼性の高い動作とシール寿命の延長を保証します。
• シングルシールシステム: 単一のシール システムをサポートしているため、複数のシールや冗長性を必要としないアプリケーションにとってコスト効率の高い選択肢となります。

53aの欠点

• 圧力範囲の制限: プラン 53a は、通常 300 psig までの低圧アプリケーション向けに設計されています。そのため、プラン 53b または 53c の方が適している高圧環境には適していません。
• ガス吸収なし: シール面から浸透する可能性のあるガスを吸収するブラダー アキュムレーターを備えたプラン 53b とは異なり、プラン 53a にはこの機能がありません。これにより、バリア流体にガスが蓄積し、シール性能と信頼性に影響を及ぼす可能性があります。
• 冷却システムなしプラン 53a にはバリア液の冷却システムが組み込まれていないため、高温の用途では問題が発生する可能性があります。対照的に、プラン 53c には最適なバリア液温度を維持するための熱交換器が組み込まれているため、厳しい温度条件に適しています。
• 粒子感度: プラン 53a には濾過システムがないため、粒子フィルターを含むプラン 53b および 53c に比べて、粒子汚染の影響を受けやすくなります。これにより、粒子レベルが高い環境では、シール面の摩耗が増加し、シール寿命が短くなる可能性があります。
• シングルシールサポート: プラン53aは、単一の メカニカルシール一方、プラン 53b および 53c は複数のシールを直列に収容できます。この制限により、安全性と信頼性を高めるために冗長シール配置を必要とするアプリケーションでは、プラン 53a の使用が制限される可能性があります。
• メンテナンス要件の強化プラン 53a は設計がシンプルなため、バリア液の品質を維持し、シール寿命を延ばす追加機能を備えたプラン 53b および 53c と比較して、メンテナンス間隔が短くなる可能性があります。

53aを使用する場合

プラン 53a は、中程度の温度と圧力でクリーンかつ非凝縮性のプロセス流体を使用するシングル シール アプリケーションに最適です。プロセス条件で冷却やガス吸収などの高度な機能を必要としない多くの汎用シール アプリケーションにとって、コスト効率の高いソリューションです。

プラン53bとは何か

API プラン 53b は、外側シールにバッファ液を供給するバリア液リザーバを備えたデュアル非加圧シール用に設計されたシール プランです。このプランでは、外部リザーバを使用して、プロセス液と大気の間のバッファとして機能するバリア液を外側シールに供給します。リザーバはプロセス圧力よりも低い圧力に維持されるため、バリア液はシール面の潤滑剤および冷却剤として機能します。

プラン 53b では、バリア液は通常、プロセス液と混ざらない、クリーンで互換性のある液体です。リザーバーは、熱膨張に対応し、シールの動作に十分な流体量を提供できるサイズになっています。レベル トランスミッターは、リザーバー内のバリア液のレベルを監視し、許容範囲内に留まるようにします。

53bの利点

• より広い圧力範囲: プラン 53b は、53a や 53c に比べて、より広範囲の圧力に対応できるため、さまざまな用途に幅広く使用できます。この柔軟性により、プラン 53b は、より多くの産業環境で使用できます。
• ガス吸収の強化: プラン 53b のバリア液は、53a および 53c で使用される液よりも効果的にガスを吸収するように設計されています。この改善されたガス吸収能力により、シールの完全性が維持され、システム内の有害ガスの蓄積が防止されます。
• 優れた冷却特性: プラン 53b には、53a および 53c に比べてより効率的な冷却システムが組み込まれています。強化された冷却機能により、最適な動作温度が維持され、シールの寿命が延び、過度の熱による故障のリスクが軽減されます。
• 効果的な粒子処理: プラン 53b のバリア液は、53a および 53c と比較して、粒子を処理する能力に優れています。この利点は、シール性能を低下させる可能性のある高レベルのほこり、汚れ、またはその他の汚染物質が存在する環境では特に重要です。
• 複数のシールシステムのサポートプラン 53b は、53a および 53c と比較して、より多くのシール システムをサポートするように設計されています。この機能により、プラン 53b は、追加のサポート システムの必要性が減るため、複数のシールを必要とする施設にとって、よりコスト効率の高いソリューションになります。

53bの欠点

• 圧力範囲の制限: プラン 53b シールは、53a および 53c シールに比べて圧力範囲が狭いため、特定の産業環境では適用範囲が制限される可能性があります。つまり、53b シールは高圧または低圧の極端な条件を伴うプロセスには適さない可能性があり、別のシール プランを使用する必要があります。
• コストが高い: プラン 53b シールはバリア流体リザーバーと圧力源を含む複雑な構造のため、よりシンプルな 53a および 53c 構成に比べて初期投資額が高くなることがよくあります。53b シールに関連する追加コンポーネントとメンテナンス要件も、長期的なコストの増加につながる可能性があります。
• メンテナンスの増加: プラン 53b シールは、バリア液リザーバーと圧力源が存在するため、より頻繁な監視とメンテナンスが必要です。バリア液は定期的に汚染をチェックし、必要に応じて補充する必要があり、圧力源は適切に機能していることを確認するために検査する必要があります。これらの追加のメンテナンス作業は、よりシンプルな 53a および 53c シール プランと比較して、時間がかかり、コストがかかる可能性があります。
• バリア液汚染の可能性: Plan 53b シールで使用されるバリア液は、特にプライマリ シールが故障した場合に、プロセス液で汚染される可能性があります。この汚染により、シールの性能が低下し、シール面の摩耗が増加するため、シールの交換頻度が高まり、それに伴うダウンタイムが発生します。
• ガス吸収と冷却能力が限られている: プラン 53b シールはガス吸収と冷却の利点をいくらか提供しますが、53a および 53c シールの専用機能ほど効果的ではありません。53b シールではこれらの問題に適切に対処できない可能性があるため、ガスの混入や熱の発生が著しいアプリケーションでは不利になる可能性があります。

53bを使用する場合

プラン 53b は、炭化水素処理やその他のガス処理システムなど、バリア流体へのガス吸収が懸念される用途に推奨されます。また、デュアルシール配置や、中程度から高い温度と圧力を伴うプロセスにも適しています。

プラン53cとは

プラン 53c は、デュアル非加圧シールで使用するために設計されたメカニカル シール サポート システムです。このプランでは、シール チャンバーの圧力よりも低い圧力で外部リザーバーから循環するバリア フルイドを使用します。バリア フルイドは、シール面の潤滑と冷却を行うと同時に、プロセス フルイドがシール チャンバーに入るのを防ぎます。

Plan 53c システムでは、バリア液は通常、プロセス液と混ざらないクリーンな適合性液体です。リザーバーはシール チャンバーよりも低い圧力に維持されるため、バリア液はシールに流れ込み、その後リザーバーに戻ります。この循環により、シール面によって発生した熱が除去され、シールが最適な温度で動作し続けるようになります。

53cの利点

• ガス吸収の強化プラン 53c はシール システムにガス吸収剤を組み込んでおり、バリア流体から溶解ガスを効果的に除去します。この機能により、ガス蓄積によるシール障害のリスクが大幅に軽減され、プラン 53a および 53b と比較して、より信頼性の高い動作が保証されます。
• 優れた冷却能力プラン 53c シール システムには専用の熱交換器が組み込まれており、バリア流体を効率的に冷却できます。この高度な冷却メカニズムにより、流体の温度が最適に維持され、シールの寿命が延び、熱関連の故障の可能性が最小限に抑えられます。対照的に、プラン 53a と 53b にはこの統合冷却機能がないため、高温の用途には適していません。
• 粒子処理の改善プラン 53c には、バリア流体から微粒子を効果的に除去するサイクロン セパレーターが搭載されています。この追加の濾過ステップにより、流体の清浄度が維持され、シール面の摩耗が軽減され、シールの寿命が延びます。プラン 53a と 53b には、この高度な微粒子除去技術が組み込まれていないため、汚染関連の問題が発生しやすくなります。
• 多彩な圧力源オプション: ブラダー アキュムレータのみを使用するプラン 53a やピストン アキュムレータを使用するプラン 53b とは異なり、プラン 53c は圧力源の選択に柔軟性を提供します。ブラダー アキュムレータとピストン アキュムレータの両方に対応できるため、特定のアプリケーションの要件や好みに基づいてカスタマイズできます。
• マルチシールシステムサポートプラン 53c は複数のシール システムをサポートするように設計されており、冗長性や複数のシール ポイントを必要とするアプリケーションにとってコスト効率の高いソリューションとなります。この機能により、個別のシール サポート システムの必要性が減り、インストールとメンテナンスが効率化されます。一方、プラン 53a と 53b は、通常、単一のシール システムのサポートに限定されています。

53cのデメリット

• 初期コストが高い: プラン 53c シール システムは、追加のコンポーネントと設計の複雑さのため、通常、53a および 53b に比べて初期コストが高くなります。圧力システム、バリア流体リザーバー、および冷却システムはすべて、コスト増加の一因となります。
• メンテナンス要件の増加: 53c シール システムは複雑なため、最適なパフォーマンスを確保するには、より頻繁なメンテナンスと監視が必要です。これには、バリア液リザーバー、圧力源、冷却システムの定期的なチェックが含まれますが、これには時間とコストがかかる可能性があります。
• ガス吸収の可能性: 場合によっては、53c シール システムで使用されるバリア フルイドがプロセス ガスを吸収し、流体の特性が変化してシール効果が低下することがあります。この問題は、より単純なシール メカニズムを採用している 53a および 53b システムではあまり発生しません。
• 粒子との互換性が限られている: 53c シール システムは多くの用途でシール性能が向上しますが、高レベルの粒子や研磨材を含むプロセスには適さない場合があります。複雑なシール コンポーネントは、53a や 53b のよりシンプルな設計に比べて、これらの環境では損傷や摩耗の影響を受けやすくなります。
• スペース要件の増加: 53c シール システムには、バリア フルイド リザーバーや冷却システムなどの追加コンポーネントとサブシステムがあり、設置と操作にさらに大きな物理的スペースを必要とします。これは、スペースが限られているアプリケーションや、コンパクトなシール ソリューションが好まれるアプリケーションでは不利になる可能性があります。
• エネルギー消費量の増加: 53c シール システムの圧力システムと冷却システムは、53a および 53b のパッシブ シール メカニズムと比較して、より多くのエネルギーを消費します。このエネルギー消費の増加により、特に連続的または需要の高いアプリケーションでは、時間の経過とともに運用コストが増加する可能性があります。

53c を使用する場合

プラン 53c は、シール部分で大量の熱が発生する高温アプリケーションやプロセスに適しています。また、シール信頼性と寿命のためにバリア流体の最適な温度を維持することが重要なサービスにも推奨されます。

シールプラン53a、53b、53cの違い

特徴	プラン53a	計画53b	プラン53c
圧力範囲	低〜中程度	中程度から高い	高い
バリア液リザーバー	共有貯水池	シールごとに専用のリザーバー	シールごとに専用のリザーバー
圧力源	加圧窒素または空気	膀胱アキュムレータ	ピストンアキュムレータ
ガス吸収	通常は使用されない	溶解ガスを除去するために使用	溶解ガスを除去するために使用
冷却	冷却コイルまたは熱交換器	冷却コイルまたは熱交換器	冷却コイルまたは熱交換器
微粒子	微粒子を除去するためのフィルター	微粒子を除去するためのフィルター	微粒子を除去するためのフィルター
サポートされるシールシステムの数	複数のシールがリザーバーを共有できる	各シールには専用のシステムがあります	各シールには専用のシステムがあります
料金	最も低コストのオプション	中程度のコスト	最もコストの高いオプション