APIプラン31システムの強化：信頼性のベストプラクティス

APIプラン31は、懸濁粒子や固形物を含む流体を処理するポンプやその他の回転機器のシーリングに使用される構成です。

API（米国石油協会）規格では、ポンプからの漏れを防ぐことを目的としたシールコンポーネントと補助システムの特定の組み合わせを規定しています。APIプラン31の主なコンポーネントは、通常、シングルメカニカルシール、サイクロンセパレーター、シール面をクリーンな液体で洗浄するための配管システムです。

_{APIプラン31の構成要素には通常、以下が含まれる：}

メカニカルシール：

ポンプのシャフト周りの漏れを防ぐ一次シール。2つの平らな面が機械的な力で押し付けられ、シールが形成されます。一方の面はシャフトと一緒に回転し、他方の面は静止しています。

洗浄液：

プラン31のシステムで洗浄された液体は、ポンプの吐出口からサイクロンセパレーターを通り、メカニカルシールに再循環されます。サイクロンセパレーターは、液体中の固形物を分離し、実質的に清浄な液体をメカニカルシールに導き、固形物はポンプ吸引に戻します。フラッシュ液の目的は、シール面に冷却と潤滑を与えることです。

API Plan 11とは異なり、Plan 31システムは、ポンプが固形物や浮遊粒子を含む汚れた液体を処理する場合に必要となります。

APIプラン31は漏れを軽減し、メカニカルシールの完全性を維持するように設計されていますが、問題がないわけではありません。APIプラン31に関連する問題には次のようなものがあります：

信頼性：

サイクロンの分離効率はサイクロンの直径に比例します。サイクロン径が大きいと分離効率が悪くなり、サイクロン径が小さいと分離効率が良くなります。サイクロン径が小さいと、サイクロン径が大きい場合よりも早く目詰まりを起こすため、用途に適したサイクロンセパレーターのサイズを選択することが重要です。

問題だ：

サイクロンセパレーターがいかに効率的であっても、処理された流体からすべての浮遊粒子を分離できるわけではないことは、経験を積んだ読者には明らかであろう。したがって、粒子や固形物の一部はメカニカルシールのシール面に向かう。もしフラッシュオリフィスがシール面の真上にあれば、浮遊粒子はシール面を "ショットブラスト "し、損傷や早期シール漏れにつながる可能性があります。特に、固定シール面は静止しており、回転しないため、ショットブラストのターゲットポイントを軽減するのに役立ちます。

比重がプロセス液の比重の2倍（またはそれ以上）の固形物を含むアプリケーションには、Plan 31システムを使用することが重要です。サイクロンセパレーターは正しく機能せず、小さすぎる/軽すぎる粒子を分離しません。

全体として、API Plan 31 は懸濁粒子／固形物を含む特定の用途では有効ですが、問題を最小限に抑え、回転機器の性能と信頼性を最適化するためには、その欠点を慎重に考慮し、メカニカルシール、システム、ポンプの適切な設計、設置、メンテナンスを確実に行うことが重要です。また、すべてのプラン31システムが同じではないことも覚えておいてください。シール設計の改善とベストプラクティス技術は、プラン31システムの成功に大きな違いをもたらします。プラン31のベストプラクティス技術のいくつかを以下に説明します。

ベストプラクティス：

API Plan 31システムは、ポンプのシール室の底部にスロートブッシュを使用してください。これにより、ポンプ吸込端の固体粒子を隔離し、シール室への侵入を防ぐことができます。

浮遊粒子は、3mm（1/8インチ）以下の非常に小さなオリフィスを詰まらせる可能性があるため、洗浄オリフィスのサイズは最低6mm（1/4インチ）でなければなりません。

メカニカルシールのグランドプレートには、ボルテックスブレーカーを組み込む必要がある。ボルテックスブレーカーは、メカニカルシールとポンプの摩耗損傷を防ぐのに役立ちます。遠心力で回転する研磨材はすぐに部品を摩耗させ、シールの早期故障につながります。

サイクロンセパレーターの内側表面は運転中に摩耗します。摩耗の速度は、処理される流体媒体の研磨性とセパレーター材料の耐摩耗性/硬度に依存します。

セパレーターの磨耗が監視されず、セパレーターの肉厚が臨界レベルに達した場合、セパレーターとシステムの致命的な故障につながる可能性があります。プラン31では、サイクロンセパレーターの定期点検が必須です。

メカニカルシールに入るプロセス媒体のサンプルを定期的に採取することが望ましい。セパレータが磨耗すると、サンプル・コレクタ・ポットに金属粒子が存在するようになる。セパレーターのサイズが不適切な場合、サンプル・コレクター・ポット内の固形物の割合が高くなります。どのようなシステムにも、故障の兆候を示すものが多くあるため、ベストプラクティスのエンジニアは、プラン31のシステムでプロセス媒体のサンプル採取を行うようにしています。