Что такое механическое уплотнение API?

Механические уплотнения API являются важнейшим компонентом вращающегося оборудования, обеспечивая надежную и безопасную работу в сложных промышленных условиях. Соответствуя стандарту API 682, эти уплотнения бывают различных типов и конструкций, чтобы соответствовать конкретным требованиям к оборудованию.

В этой статье рассматриваются тонкости механических уплотнений API, рассматриваются стандарт API 682, типы и схемы уплотнений, системы поддержки, планы трубопроводов, критерии выбора и преимущества, которые они предлагают. Понимая эти аспекты, специалисты в машиностроительной отрасли могут принимать обоснованные решения при выборе и внедрении механических уплотнений API в свое оборудование.

Что такое стандарт API 682?

Стандарт API 682 — это всемирно признанный стандарт, разработанный Американским институтом нефти (API), который устанавливает требования и предоставляет рекомендации по выбору, проектированию, спецификации и эксплуатации систем уплотнений, используемых в центробежных и роторных насосах в нефтяной, газовой и химической промышленности. Этот всеобъемлющий стандарт охватывает множество аспектов механических уплотнений, включая типы уплотнений, конфигурации, материалы, системы поддержки и планы вспомогательных трубопроводов.

Основная цель API 682 — способствовать стандартизации механических уплотнений и соответствующего оборудования, обеспечивая надежность, безопасность и взаимозаменяемость в различных областях применения. Придерживаясь этого стандарта, производители, поставщики и конечные пользователи могут получить выгоду от улучшения характеристик уплотнений, сокращения простоев и снижения затрат на техническое обслуживание.

API 682 претерпел несколько изменений с момента своей первой публикации в 1994 году, а последнее издание, 4-е, было выпущено в 2014 году. Каждое изменение включает обновления и улучшения, основанные на отзывах отрасли, технологических достижениях и опыте эксплуатации.

Типы и схемы механических уплотнений API

Типы уплотнений

API 682 определяет три основных типа механических уплотнений:

1. Тип A: Уплотнения толкателя

• Разработано для универсального применения.
• Состоят из вращающегося первичного кольца и неподвижного ответного кольца.
• Использует пружины или сильфоны для поддержания герметичного контакта.

1. Тип B: Металлические сильфонные уплотнения

• Используйте металлический сильфон для обеспечения осевого перемещения и поддержания уплотнительного контакта.
• Подходит для применения в условиях высоких температур и высокого давления.
• Обеспечивают улучшенный контроль утечек и стабильность по сравнению с толкающими уплотнениями

1. Тип C: Уплотнения без толкателя

• Охватывают различные конструкции, такие как эластомерные сильфонные уплотнения и уплотнения высокого давления.
• Предоставлять особые возможности для уникальных требований приложений

Уплотнительные конструкции

API 682 определяет три основных типа уплотнений:

1. Расположение 1: Одинарное уплотнение

• Состоит из одного узла уплотнения
• Подходит для неопасных, нелетучих и нетоксичных жидкостей.
• Требуется промывка уплотнений для поддержания чистоты и прохлады уплотнительных поверхностей.

1. Расположение 2: Двойные негерметичные уплотнения

• Использует два уплотнительных узла с буферной жидкостью между ними.
• Буферная жидкость поддерживает более высокое давление, чем герметичная жидкость, предотвращая утечку в атмосферу.
• Обеспечивает повышенную безопасность и надежность по сравнению с одинарными уплотнениями

1. Расположение 3: Двойные герметичные уплотнения

• Аналогично компоновке 2, но с затворной жидкостью под давлением между узлами уплотнений
• Давление барьерной жидкости поддерживается на более высоком уровне, чем давление герметизированной жидкости.
• Обеспечивает высочайший уровень безопасности и контроля выбросов, подходит для опасных или экологически чувствительных применений.

Системы поддержки уплотнений

Системы поддержки уплотнений предназначены для обеспечения необходимых условий окружающей среды для правильной работы механических уплотнений. Эти системы поддерживают требуемое давление, температуру и смазочную жидкость для поверхностей уплотнения. Наиболее распространенные системы поддержки уплотнений включают:

1. API-план 11: Применяемая для одинарных уплотнений, эта схема включает резервуар для уплотнительной жидкости и обеспечивает более высокое давление, чем у технологической жидкости, для поддержания положительного потока в уплотнительной камере.
2. API-план 21: Этот план используется для двойных уплотнений и включает резервуар с уплотнительной жидкостью, находящийся под давлением от внешнего источника, например, газообразного азота, для поддержания постоянного давления на уплотнительных поверхностях.
3. План API 53: разработанный для двойных уплотнений, этот план включает в себя систему циркуляции барьерной жидкости с теплообменником и контролем давления для поддержания оптимальных условий для поверхностей уплотнения.

Планы трубопроводов

Планы трубопроводов API представляют собой стандартизированные схемы трубопроводов, приборов и оборудования, используемых для поддержки механических уплотнений. Эти планы гарантируют, что уплотнение обеспечено надлежащей средой жидкости для надежной работы. Некоторые общие планы трубопроводов включают:

1. План API 01: базовый план, который обеспечивает отвод воздуха из уплотнительной камеры в безопасное место, обычно используется для неопасных жидкостей.
2. План API 02: В этом плане используется дроссельная втулка для управления потоком технологической жидкости в уплотнительную камеру, обеспечивая охлаждение и смазку уплотнительных поверхностей.
3. План API 23: Эта схема, разработанная для двойных уплотнений, обеспечивает циркуляцию затворной жидкости между внутренним и внешним уплотнениями с помощью насосного кольца, обеспечивая охлаждение и смазку поверхностей уплотнения.

Критерии отбора

При выборе API механическая печать Для обеспечения оптимальной производительности и надежности в каждом конкретном случае применения необходимо учитывать ряд факторов:

Свойства технологической жидкости

Для определения наиболее подходящих материалов и конструкции уплотнения необходимо оценить свойства технологической жидкости, такие как ее химический состав, температура, давление и вязкость.

Условия эксплуатации

При выборе механического уплотнения следует учитывать условия эксплуатации оборудования, включая скорость, нагрузку и факторы окружающей среды, чтобы гарантировать его способность выдерживать требования конкретного применения.

Расположение уплотнений

Конфигурацию уплотнения (одинарную, двойную или тандемную) следует выбирать на основе уровня избыточности и безопасности, требуемого для конкретного применения.

Совместимость материалов

Материалы, используемые в механическом уплотнении, должны быть совместимы как с технологической жидкостью, так и с окружающей средой, чтобы предотвратить коррозию, деградацию или преждевременный выход из строя.

Преимущества использования механических уплотнений API

Механические уплотнения API обладают рядом преимуществ по сравнению с другими методами уплотнения, что делает их предпочтительным выбором для многих отраслей промышленности:

Повышенная надежность

Механические уплотнения API проектируются и изготавливаются в соответствии со строгими стандартами качества, что обеспечивает стабильную производительность и более длительный срок службы по сравнению с уплотнениями, не соответствующими стандартам API.

Повышенная безопасность

Соответствуя стандартам API, механические уплотнения сводят к минимуму риск утечек и отказов, снижая вероятность возникновения опасных ситуаций и загрязнения окружающей среды.

Повышение эффективности

Механические уплотнения API спроектированы таким образом, чтобы минимизировать трение и износ, что приводит к снижению энергопотребления и повышению общей эффективности системы.

Стандартизированный дизайн

Стандартизированная конструкция механических уплотнений API упрощает техническое обслуживание, ремонт и замену, сокращая время простоя и связанные с этим расходы.