20. März 2024
Verbesserung von API Plan 31 Systemen: Bewährte Praktiken für Zuverlässigkeit
API Plan 31 ist eine Konfiguration, die für Dichtungsanordnungen in Pumpen und anderen rotierenden Geräten verwendet wird, die Flüssigkeiten verarbeiten, die Schwebstoffe und Feststoffe enthalten.
In den API-Normen (American Petroleum Institute) wird eine bestimmte Kombination von Dichtungskomponenten und Hilfssystemen spezifiziert, die Leckagen aus der Pumpe verhindern sollen. Zu den Hauptkomponenten von API Plan 31 gehören in der Regel eine einzelne Gleitringdichtung, ein Zyklonabscheider und ein Rohrleitungssystem zum Spülen der Dichtungsflächen mit sauberer Flüssigkeit.
Die Bestandteile des API-Plans 31 umfassen in der Regel Folgendes:
Gleitringdichtung:
Dies ist die primäre Dichtung, die Leckagen um die Pumpenwelle herum verhindert. Sie besteht aus zwei flachen Flächen, die mit mechanischer Kraft zusammengepresst werden, um eine Dichtung zu bilden. Eine Fläche dreht sich mit der Welle, während die andere stationär ist.
Flüssigkeit spülen:
In einem Plan 31-System wird die gespülte Flüssigkeit vom Auslass der Pumpe durch einen Zyklonabscheider und zur Gleitringdichtung zurückgeführt. Der Zyklonabscheider trägt dazu bei, die Feststoffe in der Flüssigkeit abzuscheiden und die im Wesentlichen saubere Flüssigkeit zur Gleitringdichtung zu leiten, wobei die Feststoffe zurück zur Pumpenansaugung geleitet werden. Die Spülflüssigkeit dient der Kühlung und Schmierung der Dichtungsflächen.
Im Gegensatz zu API Plan 11 ist ein Plan 31-System erforderlich, wenn die Pumpe verschmutzte Flüssigkeiten mit Feststoffen und Schwebstoffen fördert.
API Plan 31 wurde zwar entwickelt, um Leckagen zu minimieren und die Integrität der Gleitringdichtung zu erhalten, ist aber nicht unproblematisch. Einige der Probleme, die mit API Plan 31 verbunden sind, umfassen:
Verlässlichkeit:
Die Effizienz des Zyklonabscheiders ist proportional zum Zyklondurchmesser. Ein großer Zyklondurchmesser führt zu einer weniger effizienten Abscheidung, während ein kleinerer Zyklondurchmesser eine effizientere Abscheidung ermöglicht. Natürlich können kleinere Zyklondurchmesser schneller verstopfen als große Zyklondurchmesser, so dass die Wahl der richtigen Zyklonabscheidergröße für die jeweilige Anwendung wichtig ist.
Probleme:
Dem erfahrenen Leser wird klar sein, dass der Zyklonabscheider, so leistungsfähig er auch sein mag, nicht alle Schwebstoffe aus der verarbeiteten Flüssigkeit abscheiden kann. Daher werden einige Partikel und Feststoffe zu den Dichtungsflächen der Gleitringdichtung geleitet. Befindet sich die Spülöffnung direkt über den Dichtungsflächen, werden die Schwebstoffe die Dichtungsflächen "abstrahlen", was zu Schäden und vorzeitigen Leckagen der Dichtung führen kann. Die Gleitringdichtung Plan 31 sollte daher nicht so konstruiert werden, dass sich die Spülöffnung direkt über der Dichtungsfläche befindet, und sie sollte insbesondere von der stationären Dichtungsfläche entfernt positioniert werden, da die stationäre Dichtungsfläche statisch ist und sich nicht dreht, um etwaige Angriffspunkte für Strahlmittel zu entschärfen.
Es ist wichtig, dass Plan 31-Systeme für Anwendungen verwendet werden, die Feststoffe mit einem spezifischen Gewicht enthalten, das doppelt so hoch (oder höher) ist wie das der Prozessflüssigkeit. Zyklonabscheider funktionieren nicht richtig und scheiden zu kleine/leichte Partikel ab.
Insgesamt kann API Plan 31 zwar bei bestimmten Anwendungen mit Schwebstoffen/Feststoffen wirksam sein, es ist jedoch wichtig, seine Nachteile sorgfältig zu berücksichtigen und eine ordnungsgemäße Konstruktion, Installation und Wartung der Gleitringdichtung, des Systems und der Pumpe sicherzustellen, um Probleme zu minimieren und die Leistung und Zuverlässigkeit der rotierenden Ausrüstung zu optimieren. Bedenken Sie auch, dass nicht alle Plan 31-Systeme gleich sind. Verbesserungen in der Dichtungskonstruktion und Best-Practice-Techniken sind für den Erfolg des Plan 31-Systems von großer Bedeutung. Einige dieser bewährten Plan 31-Techniken werden im Folgenden erläutert.
Bewährte Praxis:
Das System API Plan 31 sollte mit einer Halsdurchführung im Boden der Dichtungskammer der Pumpe verwendet werden. Dies trägt dazu bei, die Feststoffpartikel im Ansaugbereich der Pumpe zu isolieren und zu verhindern, dass sie in die Dichtungskammer gelangen.
Die Größe der Spülöffnung sollte mindestens 6 mm (1/4") betragen, da Schwebeteilchen auch sehr kleine Öffnungen wie 3 mm (1/8") oder weniger verstopfen können.
Die Stopfbuchsenplatte der Gleitringdichtung sollte mit einem Wirbelbrecher ausgestattet sein. Der Wirbelbrecher hilft, Verschleißschäden an der Gleitringdichtung und der Pumpe zu verhindern. Zentrifugal rotierende Schleifmittel verschleißen die Komponenten schnell und führen zu einem vorzeitigen Ausfall der Dichtung.
Die Innenflächen des Zyklonabscheiders verschleißen während des Betriebs. Die Geschwindigkeit des Verschleißes hängt von der Abrasivität des verarbeiteten Mediums und der Verschleißfestigkeit/Härte des Abscheidermaterials ab.
Wenn der Verschleiß des Abscheiders nicht überwacht wird und die Wandstärke des Abscheiders ein kritisches Niveau erreicht, kann dies zu einem katastrophalen Ausfall des Abscheiders und des Systems führen. Eine regelmäßige Inspektion des Zyklonabscheiders ist bei einer Plan 31-Anwendung obligatorisch.
Es ist ratsam, regelmäßig Proben des in die Gleitringdichtung eintretenden Prozessmediums zu nehmen. Wenn der Abscheider verschleißt, befinden sich Metallpartikel im Probenauffangbehälter. Wenn der Abscheider falsch dimensioniert ist, ist der Feststoffanteil im Probenauffangbehälter hoch. In jedem System gibt es viele Warnzeichen, die auf eine Störung hindeuten. Daher sehen die Ingenieure in Plan 31-Systemen eine Probenahme der Prozessmedien vor.
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