Die Herausforderungen, vor denen die Prozessindustrie steht, haben sich verändert, obwohl sie weiterhin Flüssigkeiten pumpen, von denen einige gefährlich oder giftig sind.Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen nach wie vor an erster Stelle.Allerdings erhöhen die Bediener bei der Verarbeitung vieler Chargenvorgänge Geschwindigkeiten, Drücke, Durchflussraten und sogar die Schwere der Flüssigkeitseigenschaften (Temperatur, Konzentration, Viskosität usw.).Für die Betreiber von Erdölraffinerien, Gasverarbeitungsanlagen sowie petrochemischen und chemischen Anlagen bedeutet Sicherheit, den Verlust oder die Exposition gegenüber den gepumpten Flüssigkeiten zu kontrollieren und zu verhindern.Zuverlässigkeit bedeutet, dass Pumpen effizient und wirtschaftlich arbeiten und weniger Wartung erfordern.
Eine richtig konstruierte Gleitringdichtung gewährleistet dem Pumpenbetreiber eine langlebige, sichere und zuverlässige Pumpenleistung mit bewährter Technologie.Bei mehreren rotierenden Geräten und einer Vielzahl von Komponenten haben sich Gleitringdichtungen unter den meisten Betriebsbedingungen als zuverlässig erwiesen.
PUMPEN & DICHTUNGEN – PASSEN GUT
Es ist kaum zu glauben, dass seit der Massenförderung der dichtungslosen Pumpentechnologie in der Prozessindustrie fast 30 Jahre vergangen sind.Die neue Technologie wurde als Lösung für alle Probleme und wahrgenommenen Einschränkungen von Gleitringdichtungen beworben.Einige schlugen vor, dass diese Alternative den Einsatz mechanischer Dichtungen vollständig überflüssig machen würde.
Doch nicht lange nach dieser Aktion erfuhren die Endbenutzer, dass Gleitringdichtungen die gesetzlichen Anforderungen an Leckage und Eindämmung erfüllen oder übertreffen könnten.Darüber hinaus unterstützten Pumpenhersteller die Technologie durch die Bereitstellung aktualisierter Dichtungskammern als Ersatz für die alten Stopfbuchsen mit Kompressionspackung.
Heutige Dichtungskammern sind speziell für mechanische Dichtungen konzipiert und ermöglichen eine robustere Technologie in einer Patronenplattform, was eine einfachere Installation ermöglicht und eine Umgebung schafft, in der die Dichtungen ihr volles Potenzial entfalten können.
Designfortschritte
Mitte der 1980er Jahre zwangen neue Umweltvorschriften die Branche, nicht nur auf Eindämmung und Emissionen, sondern auch auf die Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu achten.Die durchschnittliche mittlere Reparaturzeit (MTBR) für Gleitringdichtungen in einer Chemieanlage betrug etwa 12 Monate.Heute beträgt die durchschnittliche MTBR 30 Monate.Derzeit weist die Erdölindustrie, die einigen der strengsten Emissionsgrenzwerte unterliegt, eine durchschnittliche MTBR von mehr als 60 Monaten auf.
Gleitringdichtungen behaupteten ihren Ruf, indem sie die Fähigkeit bewiesen, die Anforderungen der besten verfügbaren Steuerungstechnologie (BACT) zu erfüllen und sogar zu übertreffen.Darüber hinaus blieben sie dabei eine wirtschaftliche und energieeffiziente Technologie, die zur Einhaltung von Emissions- und Umweltvorschriften zur Verfügung steht.
Mithilfe von Computerprogrammen können Dichtungen vor der Herstellung modelliert und Prototypen erstellt werden, um zu bestätigen, wie sie bestimmte Betriebsbedingungen bewältigen, bevor sie im Feld installiert werden.Die Konstruktionsmöglichkeiten für die Dichtungsherstellung und die Technologie der Dichtungsflächenmaterialien sind so weit fortgeschritten, dass sie für eine eins-zu-eins-Passung für eine Prozessanwendung entwickelt werden können.
Heutige Computermodellierungsprogramme und -technologien ermöglichen den Einsatz von 3D-Entwurfsprüfungen, Finite-Elemente-Analyse (FEA), numerischer Strömungsmechanik (CFD), Starrkörperanalyse und Wärmebild-Diagnoseprogrammen, die in der Vergangenheit nicht ohne weiteres verfügbar oder zu kostspielig waren für den häufigen Einsatz bei früheren 2D-Zeichnungen.Diese Fortschritte in den Modellierungstechniken haben zur Konstruktionszuverlässigkeit von Gleitringdichtungen beigetragen.
Diese Programme und Technologien haben den Weg zur Entwicklung von Standard-Patronendichtungen mit wesentlich robusteren Komponenten geebnet.Dazu gehörte die Entfernung von Federn und dynamischen O-Ringen aus der Prozessflüssigkeit und machte die flexible Statortechnologie zum Design der Wahl.
TESTMÖGLICHKEIT FÜR BENUTZERDEFINIERTE DESIGNS
Die Einführung von Standard-Patronendichtungen hat durch ihre Robustheit und einfache Installation erheblich zu einer höheren Zuverlässigkeit des Dichtungssystems beigetragen.Diese Robustheit ermöglicht einen breiteren Anwendungsbereich bei zuverlässiger Leistung.
Darüber hinaus haben die schnellere Entwicklung und Herstellung kundenspezifischer Dichtungssysteme eine „Feinabstimmung“ für unterschiedliche Pumpenbetriebsanforderungen ermöglicht.Die Anpassung kann entweder durch Änderungen an der Dichtung selbst oder, was einfacher ist, durch Hilfssystemkomponenten wie einen Rohrleitungsplan erfolgen.Die Fähigkeit, die Dichtungsumgebung unter wechselnden Betriebsbedingungen über ein Unterstützungssystem oder Rohrleitungspläne zu kontrollieren, ist für die Leistung und Zuverlässigkeit der Dichtung von entscheidender Bedeutung.
Es gab auch eine natürliche Weiterentwicklung, bei der es immer mehr kundenspezifische Pumpen mit einer entsprechenden kundenspezifischen Gleitringdichtung gab.Heutzutage kann eine Gleitringdichtung für jede Art von Prozessbedingungen oder Pumpeneigenschaften schnell entworfen und getestet werden.Die Dichtungsflächen, die Dimensionsparameter der Dichtungskammer und die Art und Weise, wie die Dichtung in die Dichtungskammer passt, können individuell für eine Vielzahl von Anwendungen entworfen und hergestellt werden.Die Aktualisierung von Standards wie dem Standard 682 des American Petroleum Institute (API) hat durch Anforderungen zur Validierung von Dichtungsdesign, Materialien und Funktionalität auch zu einer höheren Zuverlässigkeit der Dichtungen geführt.
EINE MASSGESCHNEIDERTE PASSFORM
Die Dichtungsindustrie kämpft täglich mit der Kommerzialisierung der Dichtungstechnologie.Zu viele Käufer denken: „Ein Siegel ist ein Siegel ist ein Siegel.“Standardpumpen können häufig dieselbe Grunddichtung verwenden.Bei der Installation und Anwendung auf bestimmte Prozessbedingungen werden jedoch häufig Anpassungen des Dichtungssystems vorgenommen, um die erforderliche Zuverlässigkeit unter diesen spezifischen Betriebsbedingungen und chemischen Prozessen zu erreichen.
Selbst bei gleichem Standard-Kartuschendesign besteht ein breites Spektrum an Anpassungsmöglichkeiten, von der Auswahl der Materialkomponenten bis hin zum verwendeten Rohrleitungsplan.Die Beratung des Dichtungsherstellers bei der Auswahl der Komponenten des Dichtungssystems ist entscheidend für das Erreichen des erforderlichen Leistungsniveaus und der Gesamtzuverlässigkeit.Diese Art der Anpassung kann es Gleitringdichtungen ermöglichen, die normale Nutzung auf bis zu 30 bis 60 Monate MTBR statt auf 24 Monate auszudehnen.
Mit diesem Ansatz können die Endbenutzer sicher sein, dass sie ein Dichtungssystem erhalten, das auf ihre spezifische Anwendung, Form und Funktion zugeschnitten ist.Diese Funktion vermittelt dem Endbenutzer das erforderliche Wissen über den Betrieb der Pumpe, bevor diese installiert wird.Spekulationen darüber, wie die Pumpe funktioniert oder ob sie der Anwendung gewachsen ist, sind nicht erforderlich.
ZUVERLÄSSIGES DESIGN
Während die meisten Prozessoperatoren dieselben Funktionen ausführen, sind die Anwendungen nicht dieselben.Prozesse laufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen Viskositäten, mit unterschiedlichen Betriebsabläufen und unterschiedlichen Pumpenkonfigurationen ab.
Im Laufe der Jahre hat die Gleitringdichtungsindustrie bedeutende Innovationen eingeführt, die die Empfindlichkeit der Dichtungen gegenüber wechselnden Betriebsbedingungen verringert und zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit geführt haben.Das bedeutet, dass die heutigen Dichtungen in den meisten Fällen immer noch ihre Hauptfunktionen erfüllen, wenn dem Endbenutzer keine Überwachungsinstrumente zur Verfügung stehen, um Warnungen vor Vibration, Temperatur, Lager- und Motorlasten bereitzustellen.
ABSCHLUSS
Durch Zuverlässigkeitstechnik, Materialverbesserungen, computergestütztes Design und fortschrittliche Fertigungstechniken beweisen Gleitringdichtungen weiterhin ihren Wert und ihre Zuverlässigkeit.Trotz sich ändernder Emissions- und Eindämmungskontrollen sowie Sicherheits- und Expositionsgrenzwerte sind Dichtungen den anspruchsvollen Anforderungen immer einen Schritt voraus.Aus diesem Grund sind Gleitringdichtungen in der Prozessindustrie nach wie vor die bevorzugte Wahl.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Juni 2022