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为机械密封进行的不寻常的冲洗计划
发布时间:2015-11-02     作者:www.zulez.com
摘要:API-682版本突出五个可以受益的计划。

 机械密封被用在无数的过程泵上;许多可用的密封配置在美国石油协会的标准(API-682)里面进行了描述。这些标准也描述了许多现代工业实用的冲洗计划(管路布置)。对于汽车、家居和类似的应用场合,它们采用的密封组件都是全完包裹在泵体里面的,除此以外,冲洗液体流和相配套的管路布置被用来从密封表面将热量带走。
  有许多机械密封的生产商,他们总体的策略看起来差不多:每一家都希望在合理的成本下提供安全的产品。然而,最好的机械密封生厂商的商业目标要超过这些。他们的目标在他们一直为用户提供价值的市场营销活动中得以体现。
  优秀的服务和客户的高满意度是良好的市场营销可见的好处之一。如果密封服务和设备供应商向最终密封用户提供最新的教育或培训,那就会带来额外的好处。
  所有用户和供应商赞赏的目标可以总结为3个C—沟通(Communication),合作(Cooperation)以及关心(Consideration)。这篇文章内容更像是代表了各方良好关系的 “沟通方面”的典型。制造商应该将向其用户提示新机会作为其目标。
北京pk10赛车  这样的机会的存在是基于API-682第四版中的新的冲洗计划;它们是计划03,55,65A和65B,还有计划66和99。尽管这五个冲洗计划及其衍生内容并不为人熟知,在某些服务方面它们可以具有很大的优势。


图1:API 冲洗计划03确认锥形填料箱环境。同时注意配有大的O形环的轴承座保护密封在轴向上运动。请注意:为了绘图方便,这些插图可能在中心线以上显示某些部分的布置;在实际的密封上,一个特定的部分可能位于底部附近。感谢所有图片来源:AES-SEAL有限公司。

 1. API 计划03
  新的API 计划03(图1所示)是一个很好的补充;它与API泵的锥形孔密封室有关。数十年以来,API泵一直都采用封闭的(圆柱形)密封室并且依赖管路布局来维持所选定的密封环境。然而,由于锥形孔填料盒现在已经通过美国国家标准学会(ANSI)的泵在污染环境服务时得到了很好的证明,我们现在也可以将锥形孔定义为满足API规范的泵。
  在计划03中,冲洗液体流进泵体中。锥形结构促进了密封室与泵之间的循环。通过使用锥形结构,大大的降低了固体沉积的风险,前端的填料箱现在也成为泵的后拉式盖板的一部分。新的泵会包含这种锥形设计,通过改造或者升级过程,先已存在的泵也可以包含锥形设计。应该注意到锥体应该相对陡峭;30度到45度的倾角表现比较好。应该避免很小的锥体倾角。
  这样的密封室结构提升了循环性,反过来循环性又为密封提供了冷却并排放了密封室里的空气或水蒸气。使用冲洗计划03最多的是密封面产生的热量相对小的场合。计划03也可以用在允许固体沉积的老式圆柱体室的场合。为了更大程度地确保没有固体沉积物,锥形孔偶尔会安装防漩涡叶片(有时候被称为“漩涡干扰梁”)。
北京pk10赛车  也要注意到图1中的浮动的外侧节流阀套筒。设想出口部分位于底部,这样的设计可以进行泄漏监控。


图2:计划55及在一个非承压的液体缓冲回路上的双向锥形泵环。

 2.标准密封冲洗计划55
  在计划55(图2)中,有一个外部非承压的缓冲液体系统为缓冲液体密封室提供清洁液体。计划55采用双(两个,串联)液体密封布置。缓冲液体一般保持的压力要低于密封舱里的压力,并且要小于0.28MPa(2.8 bar或40 psi)。
  除了缓冲液体是不承压的,计划55和计划54是类似的。图2中所示的计划55展示了一个有效的双向锥形泵环。这种特殊的环极大地促进了缓冲液体在泵与外部储罐之间的通过外部热交换器(冷却器)进行的移动。同时,使用锥形泵环的潜在好处是非常明显的。正如图2中所示,这样一个模型,具有双向功能以及在其叶片末端与相对的固定部件之间留有很宽的间隙。在泵的轴承发生变形的情况时,这个宽间隙可以避免划伤和产生大量的热。
  图2中的外板密封是一个湿容器密封(API称之为2CW-CW配置—双接触湿密封)并通常用在防止发生过程流体泄漏到空气中的情况下,因此尺寸要最小并包含在内的。许多用户发现过程液体在接触空气时容易凝结的场合或者需要将内部密封多余的热量散发的场合更能发挥计划55的优势。
  通过查看几家主要密封生产商的网站,用户可以看到计划55与计划52的差别。对于计划52,缓冲液体不一定是含在内部的;由于计划52的缓冲液体循环是通过外部泵或压力系统建立的。如果指定使用计划55,那么要仔细考虑缓冲液体来源的可靠性以及可能由过程液体或蒸汽对缓冲流体的污染。
  然而,适当的监控仪表会为性能下降的主密封提供充分的报警。


图3A和3B: 65A/B管路计划通常用于标准泄漏检测。

 3. API计划65A和65B
  在计划65A/B中,有一个用于处理冷凝泄漏的空气泄漏收集和检测系统。通过流向泄漏收集系统的过量流速检测可以发现密封故障。图3A和图3B是想要说明有很多不同的密封配置是被允许使用的;重点主要是在泄露监控。中心部分装备了各种可用仪表中的一种。在任何情况下,图3描述的是泵送液体在室温下发生凝结时的标准安装。
  计划65A/B的区别仅仅在于“A”使用节流衬套,而“B”在泄漏收集设定中使用了孔洞排列。
  计划65A/B在使用时通常采用单密封,因为预计的密封泄漏主要是液体,而不是气体。管路连接到位于密封盖板上的排水连接口,并将主要的密封泄漏引导到外部收集容器或系统中。
  外部收集储罐(“容器”)通常不是由密封生产商提供的;该“容器”可以是一条油乎乎的排水沟或者工厂里其他符合环境要求的液体收集系统。在密封内部,过量的流速可以通过位于储罐下游的孔洞来控制并引导进储罐,引起液位计发出报警。


图4:在计划65A中,少量的泄漏是通过一个孔口流出的;大量的泄漏会通过液位指示传感器(“LIT”)来标记。

 计划65A(图4)中现实的孔洞一般为5毫米(大约0.25英寸);为了避免排水管道中有液体存积,孔洞应该位于垂直的管道上。管道允许旁通孔洞以实现有效的过量泄漏自排放。如图所示,可以采用压力传感器作为液位指示传感器(LIT)的一个备选监控。


图5:计划65B,针形截止阀可以经过精细调整而适用。主要泄漏可以旁通此阀而被引流。少量泄漏的流速可以通过LIT装置监控。

 如图5所示,计划65B与65A很相似。一个针形截止阀可以调整到满足用户的需要。主要泄漏通过旁通此阀而流走。泄漏流速可以通过LIT进行稳定的监控。泄漏收集储罐同样需要安装在密封盖板下面,从而可以利用重力将液体从密封引流到储罐。通常在密封和储罐之间安装一个阀门;在运行的时候必须保持打开并仅仅在受控制的维护情况时关闭。
  4.计划66如何精细调整泄漏检测
  计划66(图6)是一个泄漏检测计划,经常被管道工业用于远程应用场合。在这里,大流量泄漏是主要问题。请注意开孔合适的(或配有阀门的)压力传感器是如何连接到这个盒式密封的中央部分。在发生大流量泄漏时,引发的压力上升会触发报警。

图6:API计划66经常在远程管线服务中使用。

 这种方式可能对于粘性更大的液体具有同样的效果。实际上,在生产领域已经出现了替代的版本,在出口处采用关闭的阀门而不是孔洞。该阀门需要定期打开来排放“正常的”或合理预期的密封泄漏。将排放之间的时间间隔做个趋势图,用户可以获得单密封在这种情况下(或甚至故障趋势)的精确数据。
  在远距离管线泵送过程中,轴承保护异常重要。

北京pk10赛车  图6提示作者将这提供给读者。正如在下列几张图片中所示,图6中展示了高级轴承保护密封。

  5. API计划99 – 全方位计划
  还可能有一种目前API标准中没有定义的管路计划设计—一个根据客户订单执行的计划。有一定知识的客户还是想要听取制造商的建议和经验。
  扼要重述和总结一下我们开篇时的段落:有许多机械密封的生产商,他们总体的策略看起来差不多。关注稳定性的用户所感兴趣的是特殊的密封和特殊的应用。这样的用户经常向那些以合理成本交付安全产品为首要目的的密封制造商寻求帮助。
  这些公司也许与你的传统的联盟伙伴不同;按照定义,他们是那些一直以提供价值为市场策略的制造商。他们必须能够实现优质服务和用户的高满意度。而且他们必须有指导别人的意愿。我们认定他们是愿意向最终密封用户传递最新教育和培训的密封服务和产品供应商。

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