Механические уплотнения: минимизация утечек, максимизация эффективности

Сертификации должны быть поставлены другим образом и механические уплотнения вряд ли будут отказываться и устареть, гарантируя, что не только укреплено превосходство эксплуатации, но и стандарты охраны окружающей среды, которые вы поддерживаете. Механические уплотнения используются для предотвращения утечки жидкости из машин, насосов, компрессоров и реакторов в таких отраслях промышленности, как нефтегазовая, фармацевтическая и химическая обработка. Расширяя это, в действительности условие нулевой утечки не достижимо для большинства приложений, учитывая текущее состояние доступных технологий и материаловедения также учитывая роль уплотнений в целостности системы. Поэтому некоторые утечки неизбежны и даже допускаются при определенных условиях, что ужасно неприятно.

В этой статье мы пытаемся пролить свет на теорию допустимых показателей утечки, объясняя компромисс между лучшей уплотнителью и фактической производительностью. Кроме того, в нем рассматриваются различные промышленные стандарты и некоторые директивы, лежащие в основе этого ограничения, чтобы уплотнения работали безопасно в пределах окружающей среды и эксплуатационных ограничений. В статье рассматриваются различные коммерчески доступные уплотнения в этом отношении в отношении показателей утечек, связанных с соответствующими конструкциями уплотнений и их применением. Наконец, в нем представлено краткое изложение устойчивого долговечности и перспектив развития, которые предлагают технологии механической уплотнения, позволяющие создавать все более энергичные и экологически чистые конструкции уплотнений.

Допустимая степень утечки: обоснования

С одной стороны, даже неразумно утверждать, что герметичные уплотнения могут быть реализованы сами по себе. Это связано с тем, что, несмотря на ограничения материала и производственных процессов, мы имеем ограниченный уровень точности, достижимый на практике. В то же время механические уплотнители сталкиваются с сложной задачей сохранения их рабочего времени в широком диапазоне температур, давления и химической коррозионности. Они оба известны тем, что изменяют целостность материала и структуры уплотнения. Во-вторых, по крайней мере микроскопические дефекты поверхности всегда присутствуют на уплотнительных поверхностях и могут создавать легкие утечки в приемлемом уровне. Они могут быть очень тонкими обычно в микрометровом диапазоне, но в целом оказывают значительное влияние на производительность уплотнения.

Экономика, контролирующая производство уплотнения, является еще одним важным параметром, который влияет на то, сколько допустимых пределов во время механическое уплотнение конструкция. Это дорогой старт для данной конструкции и материала, но он может создать уплотнение, которое, вероятно, не позволит никакой протечки. Однако в большинстве промышленных приложений дополнительные затраты, скорее всего, не нужны, если небольшая течь не влияет на работу машины и не создает опасности для безопасности. При начале разработки практичного уплотнения, которое в конечном итоге будет коммерчески успешным, требуется определенный компромисс в дизайне, так как абсолютная герметичность просто неэкономична. Уплотнения, следовательно, представляют собой экономически обоснованный компромисс между функцией и стоимостью.

Кроме того, технологии обнаружения и измерения утечек хорошо разработаны для измерения очень низких показателей утечек. Это, очевидно, будет содержать любую утечку утечки (если это произойдет) до границы экологически безопасных и безопасных уровней, чтобы защитить как турбину, так и окружающую среду. Эти технологии контроля составляют основу не только для поддержания эксплуатационных пределов, но и соблюдения экологических правил, которые, по сути, предписывают показатели показателя утечки, которые могут быть допущены в зависимости от типа жидкости и применения.

Не только толерантность к утечке, но и контролируемое принятие утечки также помогает в области безопасности. Точно так же, это необходимая диагностика, которая требуется всякий раз, когда мы заботимся о нашей промышленной машине. Например, неожиданное увеличение скорости утечки может предупредить инженера о медленном износе уплотнения или, возможно, быстром отказе уплотнения. Это невероятно полезная ранняя сигнализация, которая позволяет проводить профилактическое обслуживание до того, как произойдет более серьезный сбой, возможно, с ужасными последствиями. Это предотвратит продление срока службы машины, а также аварийные и экологические повреждения, которые могут вызвать утечку мухи, но все сразу.

Среди прочего, контроль уровня утечки удерживает давление, которое в противном случае привело бы к катастрофическим механическим сбоям, которые выпускаются медленно. Это может иметь решающее значение для безопасности в чрезвычайно динамичных условиях, таких как нефтеперерабатывающие заводы или химические заводы, чтобы предотвратить возникновение более серьезных проблем.

Подводя итог, допустимые значения утечек могут быть одним из компромиссов, которые тем не менее являются реалистичными и очевидными характеристиками механических уплотнений (специфических для конструкции или эксплуатации). Именно такой прагматичный подход позволяет сбалансировать операционные, экономические и требования безопасности. Для обеспечения правильной работы данного механическое уплотнение в пределах этих эффективно нацеленных параметров, если система сохраняет свою целостность, защищая здоровье человека и окружающей среды — и все это при условии, что работа уплотнений строго соответствует нормам утечек для данной отрасли (как определено производителем и соответствует стандартам эксплуатации), тогда можно сказать, что успех достигнут.

Общая практика и протоколы

Напротив, процесс, определяющий максимально допустимые показатели утечки для механических уплотнений, строго регулируется, и его руководствуют многочисленные стандарты и нормативные рамки. Вместо этого это стандарты, разработанные человеческими техническими командами, связанными с глобальными организациями, которые стремятся защитить глобальную безопасность, эффективность и экологическую эффективность промышленности. Среди них ведущие из API-American Petroleum Institute, ASME-American Society of Mechanical Engineers и ISO-Международная организация по стандартизации. Это означает, что каждая из этих организаций является частью процесса, используемого для разработки ссылочных руководств, определяющих точно, как должны функционировать механические уплотнения при возникновении различных операционных симптомов.

Например, стандарт API 682 является отраслевым стандартом для насосов в нефтегазовой и нефтехимической промышленности. Стандарт в значительной степени основан на конструкции и функциональном классе механических уплотнений, включая специальные рекомендации по допустимым показателям утечки по типам. Это будет зависеть от жидкости, которая запечатана, экологических и безопасных опасностей, связанных с непреднамеренной утечкой, и рабочей среды, в которой должна функционировать уплотнение.

Аналогичным образом, ASME и ISO выпустили руководящие принципы для предприятий, работающих в нижнем эшелоне сборки, подготовки и электроснабжения. Механические уплотнители проверяются на безопасность и функциональность в соответствии с высокими стандартами независимо от уровня обслуживания, который они выполняют, все механические уплотнители будут проверяться на определенные высокие стандарты безопасности и функциональности. Это важно в отраслях, где используются вредные жидкости или которые могут нанести большой ущерб Матери-Природе, если они случайно выпущены.

В конце концов, причина этих типов стандартов - безопасная эксплуатация, а не соблюдение нормативных требований. Излишне говорить, что предприятия, которые выполняют многие из этих рекомендаций, могут в конечном итоге не только значительно лучше сократить риск загрязнения окружающей среды и разливов, но, возможно, также и некоторые очень серьезные неблагоприятные юридические и финансовые последствия. Более высокое соответствие приводит к большей надежности и скорости работы машин, что означает меньшее время простоя и сокращение затрат на техническое обслуживание с течением времени.

Это усилия тысяч, даже миллионов инженеров и ученых, которые собираются вместе с другими заинтересованными сторонами в области экологии. Такая совместная работа гарантирует, что разработанные стандарты достаточно широко основаны, чтобы решать каждый возможный сценарий, который можно представить с точки зрения производительности или безопасности уплотнений. Кроме того, стандартизация является непрерывной деятельностью, периодический обзор этих стандартов обновляет ее с последними технологическими достижениями и экологическими вопросами, обеспечивая таким образом актуальность и эффективность таких стандартов в постоянно меняющемся ландшафте отраслей промышленности.

В нем также установлены стандарты показателей утечек, а также методы установки, методы технического обслуживания и требования к инспекции. Такой подход гарантирует, что все, что связано с использованием механических уплотнений, находится в картине прямо от установки до ее эксплуатации и обслуживания он максимизирует срок службы уплотнения, одновременно связанный с любыми неисправностями из-за неправильных устройств или даже выбора

Это науки, о которых до сих пор мало кто говорил о том, насколько они важны для мира, который может быть в неотложной необходимости экологической устойчивости и безопасности. Эти стандарты должны рассматриваться как критерии утечки, специфические для отрасли, потому что многие отрасли используют эти стандарты для минимизации своего воздействия на окружающую среду и повышения безопасности. Эта уверенность, которую они создают, является минимальным уровнем качества и безопасности, чтобы все предприятия могли опираться на доверие заинтересованных сторон и регуляторов.

Таким образом, допустимые показатели утечки для механических уплотнений были фактически получены из стандартов, созданных признанными организациями (API, ASME и ISO) с использованием стандартизированной строгой процедуры испытаний. Они предназначены для безопасного и эффективного взаимодействия с применением, даже с применением опасных материалов. Хотя существует разнообразие между компаниями, профессиональные организации разделяют основные принципы, направленные на обеспечение согласованности операций и предотвращение экологических опасностей или травм, случайно причиненных людям, выполняющим такую операцию, или живущим вблизи отрасли, что подчеркивает хорошие

Существует несколько различных типов уплотнений, каждый из которых предназначен для различных применений и каждый имеет уникальные показатели утечки.

Механические уплотнители доступны во многих конструкциях для удовлетворения различных условий эксплуатации и применений. Они варьируются от обычных уплотнений, таких как уплотнения картриджей, уплотнений метлов и расщепленных уплотнений. Упаковки компонентов, такие как уплотнения картриджей, компактны и легко вписываются, поэтому они имеют широкое применение, где минуты простоя технического обслуживания означают отставание ожидаемых заказов. Не пружинные варианты, такие как уплотнения метла, которые основаны на гибкой структуре метла и обеспечивают чрезвычайно хорошие характеристики при высоких температурах и при применении кастической жидкости. Эти уплотнения разделяются так, что их можно легко установить на более крупные машины, где полная разборка была бы невозможной или дорогостоящей.

В целом, у каждого приложения есть своего рода "нормальная" скорость утечки, которая может сильно отличаться в зависимости от конкретной конструкции уплотнения, материалов строительства и деталей применения. По этой логике, уплотнитель на насосе может позволить уменьшить уровень утечки на порядки больше, чем в том же типе заводов, в которых мы используем двойную уплотнитель, поскольку сохранение пломбы нетронутой является другим материалом.

Заключение

В действительности, проектирование и выполнение неразрывно связаны и должны быть направлены на снижение показателей утечки и повышение эффективности механической уплотнения. Хотя оптимальным условием может быть отсутствие утечек, в операционной среде отрасли достигнут консенсус по поводу приемлемого значения утечки, определяющего прагматичный компромисс между стоимостью и надежностью. Продолжающееся развитие технологий означает, что точность как в производстве уплотнений, так и методы идентификации утечек должны улучшиться, что приведет к еще более строгим ограничениям показателей утечек и улучшению надежности системы.

В будущем механические уплотнители будут больше ассоциироваться с продвижением материалов и конструкции, которые позволяют соблюдать более высокие уровни экологических правил и эксплуатационных критериев. Мы также уверены, что непрерывные исследования и разработки позволят создать более высокопроизводительные уплотнители, которые будут соответствовать сегодняшним требованиям, но и будут более эффективными, чтобы обеспечить почти нулевую систему утечек во многих критически важных приложениях. Так что да, это будет означать намного более безопасный, более устойчивый и также более эффективный мир потенциальных общих промышленных операций там, в большей степени.