Yüksek Basınçlı Pompa Sistemleri İçin En İyi Sızdırmazlık Yöntemleri

Yüksek basınç pompaları, petrol ve gaz üretiminden kimyasal işleme kadar birçok endüstriyel uygulamada temel bileşenlerdir. Bu zorlu ortamlarda optimum sızdırmazlık performansını sürdürmek, ekipman güvenilirliğini, emniyetini ve verimliliğini sağlamak için kritik öneme sahiptir.

Bu makale, yüksek basınç pompası sistemlerini etkili bir şekilde sızdırmaz hale getirmek için temel hususları ve teknikleri ele almaktadır. Yüksek basınç uygulamalarının özel ihtiyaçlarını inceleyecek, çeşitli conta türlerini ve yapılandırmalarını inceleyecek, malzeme seçimini tartışacak ve conta destek sistemlerinin önemini vurgulayacağız.

Yüksek Basınçlı Sızdırmazlık İhtiyaçları

Yüksek Basınçlı Ortamların Zorlukları

Yüksek basınç pompası sistemleri, geleneksel sızdırmazlık yöntemlerinin sınırlarını zorlayan aşırı koşullar altında çalışır. Basınçlar arttıkça, contalar üzerinde etkili olan kuvvetler katlanarak yoğunlaşır. Bu, contaların yalnızca muazzam basınca değil, aynı zamanda yüksek sıcaklıklara, aşındırıcı ortamlara ve potansiyel kirleticilere de dayanması gereken zorlu bir ortam yaratır.

Bariyer Sıvı Bütünlüğünün Korunması

Yüksek basınçlı sızdırmazlığın bir diğer kritik yönü de bariyer sıvısının bütünlüğünün korunmasıdır. Genellikle işlem ortamından daha yüksek bir seviyede basınçlandırılan bu sıvı, sızdırmazlık performansı ve uzun ömürlülüğünde ön cephe savunması olarak görev yapar. Sızdırmazlık yüzeylerini yağlar, ısıyı uzaklaştırır ve kirlenmenin sızdırmazlık arayüzüne girmesini önler.

Ancak bariyer sıvısı ile işlem ortamı arasındaki basınç farkı arttıkça, conta yüzeyleri arasında kararlı bir sıvı filmi sağlamak giderek zorlaşır. Bariyer sıvısı basıncı işlem basıncının altına, hatta anlık olarak bile düşerse, işlem ortamı sızdırmazlık arayüzüne sızarak hızlandırılmış aşınmaya ve conta arızasına yol açabilir.

Conta Ömrünü ve Güvenilirliğini Optimize Etme

Yüksek basınç pompası uygulamalarında bulunan aşırı basınçlar, conta arızasını daha önemli hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda conta bileşenlerindeki aşınma ve yıpranmayı da hızlandırır. Yüksek basınç contalarının çalışma ömrünü ve güvenilirliğini en üst düzeye çıkarmak, birden fazla tasarım hususunun dikkatlice dengelenmesini gerektirir.

Conta yüzeyleri, mükemmel aşınma ve ısıya dayanıklı özelliklere sahip dayanıklı malzemelerden üretilmelidir. Conta yüzeylerinin geometrik tasarımı, optimum yağlama ve ısı dağılımını desteklemelidir. Koşullar değiştikçe contanın kendi kendini ayarlamasına izin vermek için genellikle uyarlanabilir mekanizmalar dahil edilir. Çift conta düzenlemeleri gibi yedeklilik, sızıntı ve arızaya karşı ekstra bir güvence katmanı sağlar.

Yüksek Basınçlı Uygulamalar İçin Conta Çeşitleri

Çift Mekanik Contalar

Çift mekanik contalar sızıntıya karşı ekstra bir koruma katmanı sağlar. Bu tasarımda, iki bağımsız conta seri olarak düzenlenir ve aralarında bir tampon sıvısı dolaşır. Tampon sıvısı, birincil conta arızalanırsa proses sıvısının atmosfere kaçmasını önleyen bir bariyer görevi görür.

Çift conta düzenlemesi ayrıca conta durumunun izlenmesine olanak tanır. Birincil conta sızdırmaya başlarsa, tampon sıvı basıncı değişerek operatörleri tam bir arıza meydana gelmeden önce sorun konusunda uyarır. Bu erken uyarı sistemi proaktif bakıma olanak tanır ve maliyetli plansız kapanmaların önlenmesine yardımcı olur.

Dengeli Mekanik Contalar

Dengeli mekanik contalar, conta yüzeylerine etki eden hidrolik kuvvetleri eşitlemek için tasarlanmıştır. Dengesiz bir contada, yüksek sıvı basıncı conta yüzeylerinde aşırı kuvvet üretebilir ve bu da artan aşınmaya ve erken arızaya yol açabilir. Dengeli contalar, bu kuvvetleri dengelemek için kademeli şaftlar, hidrolik devridaim kanalları veya basınca duyarlı elemanlar gibi özellikler içerir.

Bu contalar, basıncı dengeleyerek conta yüzeylerindeki sürtünmeyi ve ısı oluşumunu azaltır. Bu, conta ömrünü uzatır ve daha yüksek basınçlarda ve hızlarda çalışmaya olanak tanır. Dengeli contalar, özellikle yüksek sıvı basınçları, büyük şaft çapları veya sık başlatma ve durdurmalar içeren uygulamalar için uygundur.

Mühür Yapılandırmaları

Yüz yüze

Yüz yüze bir yapılandırmada, iki mekanik conta, conta yüzeyleri birbirine bakacak şekilde monte edilir. Bu düzenleme, kompakt bir tasarıma olanak tanır ve kurulumu ve bakımı basitleştirir. Yüz yüze contalar genellikle sınırlı alana sahip uygulamalarda veya contalara kolay erişimin gerektiği yerlerde kullanılır.

Ancak, yüz yüze contalar, bir contanın ürettiği ısının diğerine aktarılabilmesi nedeniyle ısı birikimine karşı daha hassas olabilir.

Arka arkaya

Sırt sırta conta yapılandırmaları conta yüzeylerinin birbirinden uzağa bakmasını sağlar. Bu düzenleme basınç dalgalanmalarına ve termal genleşmeye karşı mükemmel direnç sağlar. Contaların zıt yönelimi eksenel kuvvetleri dengelemeye yardımcı olarak conta yüzeylerindeki aşınmayı azaltır.

Sırt sırta contalar genellikle yüksek basınç, yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılır. Ayrıca sık basınç çevrimi olan veya termal şokun endişe kaynağı olduğu sistemler için de uygundurlar.

Tandem Yapılandırmaları

Tandem conta yapılandırmaları, aralarında bir tampon sıvısı bulunan aynı yönde monte edilmiş iki contadan oluşur. Bu düzenleme, çift contaların ve dengeli contaların avantajlarını birleştirir. Birincil conta yüksek basınçlı proses sıvısını idare ederken, ikincil conta tampon sıvısını içerir ve yedek koruma sağlar.

Tandem contalar üstün sızıntı önleme sunar ve conta performansının izlenmesine olanak tanır. Genellikle petrokimya işleme veya güç üretimi gibi maksimum güvenilirliğin gerekli olduğu kritik uygulamalarda kullanılırlar.

Çift Aşamalı Mekanik Conta Sistemleri

Son derece yüksek basınç uygulamaları için çift kademeli Mekanik mühür sistemler kullanılabilir. Bu tasarımda, bir gaz kelebeği burcu veya Labirent mühür aralarında. İlk aşama basıncı yönetilebilir bir seviyeye düşürürken, ikinci aşama son sızdırmazlığı sağlar.

Çift aşamalı sistemler, tek bir conta ile pratik olmayan veya imkansız olan basınçların sızdırmazlığını sağlar. Ayrıca, çoklu sızdırmazlık noktaları felaketle sonuçlanacak arıza riskini azalttığı için gelişmiş güvenlik sunarlar. Ancak, bu sistemler daha karmaşıktır ve düzgün çalışmasını sağlamak için dikkatli tasarım ve bakım gerektirir.

İşte verilen talimatlara göre yazılmış Malzeme Seçimi ve Conta Destek Sistemleri bölümü:

Malzeme seçimi

Mühür Destek Sistemleri

Yüksek basınçlı mekanik contalar, düzgün bir şekilde işlev görmek ve optimum hizmet ömrüne ulaşmak için genellikle ek destek sistemleri gerektirir. Bu yardımcı sistemler, conta yüzeyleri etrafında temiz ve serin bir ortam sağlar ve bu, erken aşınmayı, yüzey bozulmasını ve sıvı bozulmasını önlemek için önemlidir. İki ana conta destek sistemi türü şunlardır: API Planı 54 ve Plan 53A.

API Planı 54

"Kapalı devre" sistemi olarak da bilinen API Plan 54, çift conta boşlukları arasında temiz ve soğuk bir bariyer sıvısı dolaştırır. Bariyer sıvısı, pompalanan sıvıdan daha yüksek bir basınçta tutulur ve böylece proses sıvısının conta boşluklarına girmesi önlenir.

Kapalı devre, bir rezervuar, sirkülasyon pompası, ısı eşanjörü ve bariyer sıvısı basıncını, sıcaklığını ve seviyesini izlemek için enstrümantasyon içerir. Plan 54 sistemleri mükemmel conta performansı ve uzun ömür sağlar ancak güvenilir çalışmayı sağlamak için dikkatli tasarım ve bakım gerektirir.

API Planı 53

API Plan 53A veya "bariyer sıvı enjeksiyonu", dış bir kaynaktan conta boşluğuna temiz bir sıvı enjekte eden daha basit bir destek sistemidir. Bariyer sıvısı tipik olarak conta odası basıncının 15-25 psi üzerinde bir basınçta enjekte edilir.

Plan 53A sistemleri Plan 54'e göre daha az karmaşık olsa da soğutma sağlamaz ve sürekli, güvenilir bir temiz bariyer sıvısı tedariki gerektirir.