Thread Content
1. При проектировании, изготовлении и модернизации уплотнений для насосов высокого риска, а также соответствующих систем, должны соблюдаться следующие стандарты: (1) API682-2004 «Системы уплотнения валов для центробежных и вращающихся насосов»; (2) API610-2004 «Центробежные насосы для нефтяной, тяжелой химической и газовой промышленности» ; (3) GB150.1~150.4-2011 «Стальные сосуды под давлением» ; (4) ASME (или ANSI) B16.5-2003 «Фланцы для труб и фитинги с фланцами» ; (5) SH3406-1996 «Фланцы для стальных труб в нефтехимической промышленности» ; HG/T 20615-2009 «Фланцы для стальных труб, серия CLASS» ; (6) SHT3156-2009 «Технические требования к системам уплотнения валов для центробежных и роторных насосов в нефтехимической промышленности». 2. Рекомендуемые варианты выбора уплотнений 2.1 Выбор уплотнений для высокотемпературных теплых масел 2.1.1 Основные требования к выбору Уплотнения для насосов с высокотемпературными теплыми маслами должны соответствовать требованиям стандарта API682-2004 и представлять собой двухсторонние уплотнения с давлением, расположенные «спина к спине», «лицом к лицу» или «лицом к спине» (способ размещения 3). В особых случаях можно рассмотреть использование двухсторонних уплотнений без давления, расположенных «лицом к спине» (способ размещения 2). 2.1.2 Выбор схемы промывки (1) Для двойной герметизации насосов с высокотемпературным горячим маслом в зависимости от конкретных условий на объекте можно использовать P21(23, 32)+53A(B), P21(23, 32)+54 или P21(23, 32)+74 ; В зависимости от температуры в герметичной камере и требований к конструкции уплотнения можно добавить схему промывки P02 ; Структура с двойной герметизацией без давления (то есть схема P52) должна обеспечивать безопасность сброса. (2) Если среда содержит твердые частицы и другие элементы, способные повредить уплотнение, и на месте имеются условия для использования масляного уплотнения, рекомендуется применять метод внешнего омывания P32 ; (3) При довольно чистом среде можно использовать P21(23) с самоочищением или P32 с внешним охлаждением ; (4) В случаях, когда вязкость среды при комнатной температуре высока и на месте отсутствуют условия для герметизации, рекомендуется использовать P02 для снижения температуры в камере уплотнения ; Двойная герметизация должна осуществляться с использованием герметизации под давлением. (5) Поскольку на внешнем уплотнении легко образуется кок, рекомендуется применить вариант P62. 2.1.3 Выбор типа уплотнения и материала (1) Для уплотнения высокотемпературных насосов рекомендуется использовать металлические гибкие уплотнители, устойчивые к высоким температурам. В зависимости от коррозионных свойств среды и температуры выбирается металл для изготовления таких уплотнителей ; В качестве вспомогательных уплотнительных элементов должен использоваться графит с высокой гибкостью или резина на основе перфторэфиров, устойчивая к высоким температурам ; (2) Для графитовых кольцев должен использоваться качественный графит, устойчивый к образованию пузырей ; 2.1.4 Технические требования и рекомендации (1) Для схемы P02 рекомендуется использовать пар низкого давления для охлаждения; для схем P21 и P23 предпочтительно использовать отфильтрованную воду. Необходимо обеспечить достаточный объем и скорость потока охлаждающей воды. Температура воды на входе должна быть ниже 32°C, а на выходе — ниже 49°C℃ ; (2) В системе P32 требуется установка обратного клапана, манометра и регулятора расхода; (фильтр типа Y, расходомер) — это опциональные элементы ; (3) При использовании P53, P54 или P74 уплотнение с стороны среды должно выдерживать давление как в положительном, так и в отрицательном направлениях; уплотнение с атмосферной стороны также должно быть выполнено из материалов, устойчивых к высоким температурам, как и уплотнение с стороны среды ; Для устройств, в которых уже используется P52, уплотнение на атмосферной стороне должно быть таким, чтобы оно могло выдерживать температуру и давление на стороне с рабочей средой ; (4) При использовании схемы P52 в резервуаре для хранения жидкости должны быть установлены датчики контроля уровня жидкости на высоком и низком уровнях. На верхней части резервуара необходимо установить клапаны для ограничения потока жидкости, а также обратные клапаны (по необходимости). В системе слива при использовании схемы P52 должна быть специальная конструкция, предотвращающая утечку высокотемпературных легковоспламеняющихся веществ, что может привести к опасности ; (5) Если в зависимости от конкретных условий используется зрелая конструкция 2CW-CS, соответствующая стандарту API682, то системы промывки и сброса должны иметь специальную конструкцию и средства сигнализации для предотвращения утечки высокотемпературных легковоспламеняющихся жидкостей, что может привести к опасности ; (6) В рамках схемы P62 рекомендуется использовать сухой пар под низким давлением или азот (азот применяется только в незакрытых пространствах для предотвращения вреда для людей). При использовании низкодавленного сухого пара на устройстве P62 необходимо контролировать соответствующий расход пара, следя за тем, чтобы пар не загрязнял масло, используемое для смазки подшипников ; (7) Резервуар для жидкости должен иметь вытянутую форму. В зависимости от диаметра вала стандартный объем жидкости составляет 12 л (при диаметре вала не более 60 мм) и 20 л (при диаметре вала больше 60 мм). Материалом для изготовления служат стали 304 или 316 ; В схемах P52 и 53 предусмотрен ручный насос для введения жидкости ; (8) Если качество воды для охлаждения системы низкое, рекомендуется использовать внешний отдельный охладитель для охлаждающей (буферной) жидкости — это облегчает его чистку и повышает эффективность охлаждения ; При выборе и монтаже охладителя необходимо обеспечить удобство выпуска воздуха, чтобы избежать образования воздушных засоров, которые могут помешать циркуляции изоляционной (буферной) жидкости ; (9) Трубопроводы системы герметизации должны быть расположены разумным образом, чтобы обеспечить циркуляцию и движение среды, упростить техническое обслуживание, предотвратить наступание людей на них и уменьшить риск утечки среды ; (10) При проектировании корпуса уплотнения необходимо учитывать возможность его работы при температуре среды, чтобы в случае внезапного сбоя в вспомогательной системе уплотнение могло продолжать функционировать не менее 8 часов ; (11) Все внешние уплотнения должны обеспечивать нормальную работу при утечке внутренних уплотнений в течение не менее 8 часов. 2.1.5 Выбор изоляционной жидкости Для изоляции высокотемпературных насосов рекомендуется использовать теплопроводящее масло/белое масло, устойчивое к высоким температурам; следует выбирать продукты, которые не образуют коксы при высоких температурах. 2.1.6 Система сигнализации (1) План P52 оснащен сигнализацией о давлении, а также о низком и высоком уровне жидкости ; (2) Схема P53A оснащена сигнализацией о давлении и низком уровне жидкости ; (3) В схеме P53B предусмотрена сигнализация о повышенном давлении ; (4) Схема P74 оснащена сигнализацией о давлении и расходе ; (5) Системы с уплотнительной конструкцией 2CW-CS должны быть оснащены необходимыми и надежными сигнализациями ; (6) В систему сигнализации целесообразно внедрить DCS. 2.2 Выбор уплотнения для насосов, работающих с легкими углеводородами 2.2.1 Основные требования к выбору Для насосов, работающих с легкими углеводородами и представляющих высокий риск, рекомендуется использование двойного уплотнения без давления с противоположным расположением уплотнительных элементов (способ размещения 2) или двойного уплотнения с давлением (способ размещения 3), соответствующего требованиям стандарта API682-2004. 2.2.2 Выбор схемы промывки (1) В тех случаях, когда при рабочей температуре давление в герметичной камере имеет определенный запас по отношению к точке газификации среды, можно использовать схему P52 с бездавлительными соединениями с обеих сторон (верхняя часть резервуара должна быть подключена к системе сброса), либо схему P72+76(75) ; (2) В условиях, когда давление в герметичной камере при рабочей температуре близко к температуре испарения среды, а также при отсутствии возможности сброса газов наружу, следует использовать схему двойной герметизации с повышенным давлением P53 B (A/C), P54 или P74 ; (3) Схема самоочистки с учетом температуры среды: P11/P13/P14, P21. 2.2.3 Выбор формы уплотнения и материала (1) Выбор конструкции уплотнения: тип А ; (2) Для материалов, из которых изготавливаются пары фрикционных поверхностей, целесообразно использовать материалы с низким уровнем теплопродукции при трении и хорошими теплопроводными свойствами ; (3) В зависимости от коррозионной активности среды выбираются различные материалы для уплотнения. 2.2.4 Технические требования и рекомендации (1) Для уплотнения систем, предназначенных для транспортировки сред с высоким содержанием сероводорода, целесообразно использовать в качестве вспомогательных уплотнительных элементов резину на основе перфторэфиров ; (2) Выбросы систем P52, а также P75 и P76 должны направляться в систему пламенеобразователей ; (3) При утечке во внутреннем уплотнении всех схем промывки внешнее уплотнение должно функционировать нормально не менее 8 часов ; (4) Резервуар для жидкости должен иметь вытянутую форму. В зависимости от диаметра вала стандартный объем жидкости составляет 12 л (при диаметре вала не более 60 мм) и 20 л (при диаметре вала больше 60 мм). Материалом для изготовления служат стали 304 или 316 ; В схемах P52 и 53 предусмотрен ручный насос для введения жидкости ; (5) Если качество воды для охлаждения системы низкое, рекомендуется использовать внешний отдельный охладитель для жидкости изоляции, что облегчает его очистку и повышает эффективность охлаждения ; При выборе и установке охладителя необходимо обеспечить удобство выпуска воздуха, чтобы избежать образования воздушных засоров, которые могут помешать циркуляции изоляционной жидкости ; (6) Трубопроводы системы герметизации должны быть расположены разумным образом, чтобы обеспечить циркуляцию и движение среды, упростить техническое обслуживание, предотвратить наступание людей на них и уменьшить риск утечки среды ; (7) В схемах P52 и P72+75(76) для подключения к системе сброса необходимы клапаны ограничения потока (по необходимости можно использовать обратные клапаны). Следует учитывать обратное давление в системе сброса, а также влияние используемой среды на систему уплотнения. 2.2.5 Выбор среды для изоляции (1) Для легких углеводородов рекомендуется использовать промышленное белое масло с низкой температурой застывания; в зависимости от температуры окружающей среды выбирается масло с соответствующей температурой застывания для обеспечения работоспособности в зимних условиях на открытом воздухе ; (2) При использовании смазки с низкой вязкостью она не должна содержать антиоксидантов или противоизносных веществ. 2.2.6 Система сигнализации (1) Вариант P52 оснащен сигнализацией о давлении, а также о низком и высоком уровне жидкости ; (2) Схема P53A оснащена сигнализацией о давлении и низком уровне жидкости ; (3) В схеме P53B предусмотрена сигнализация о повышенном давлении ; (4) Схема P75(76) оснащена сигнализацией о давлении; кроме того, у P75 должна быть сигнализация уровня жидкости ; (5) В систему сигнализации целесообразно внедрить DCS. 2.3 Требования к выбору уплотнений для насосов, перекачивающих токсичные и вредные среды 2.3.1 Основные требования к выбору Уплотнения для насосов, работающих с токсичными и вредными средами, должны соответствовать требованиям стандарта API682-2004 и представлять собой двойные уплотнения под давлением (способ расположения 3). При температуре работы выше 176°C (350°F) следует использовать уплотнения типа C, однако они должны быть специально разработаны. 2.3.2 Выбор схемы промывки (1) Рекомендуется использовать P53B(A), P54 или P74 ; (2) В зависимости от температуры среды применяются схемы промывки P11, P21, P23 или P62 ; (3) В зависимости от коррозионной активности среды выбирают уплотнители из разных материалов. 2.3.3 Выбор формы уплотнения и материала: для высокотемпературных условий см. 2.1.3, для низкотемпературных условий — 2.2.3. 2.3.4 Технические требования и рекомендации (1) Для уплотнительных кольц в средах, содержащих ароматические углеводороды, рекомендуется использовать резину на основе перфторэфиров ; (2) Другие технические требования и меры предосторожности: для высоких температур см. 2.1.4, для низких температур — 2.2.4. 2.3.5 Выбор изоляционной жидкости: для высокотемпературных условий см. раздел 2.1.5, для низкотемпературных — раздел 2.2.5. Если масляная изоляционная жидкость несовместима с растворяемым веществом, можно рассмотреть возможность использования другой подходящей изоляционной жидкости. 2.3.6 Система сигнализации: для высоких температур — аналогично 2.1.6, для низких температур — аналогично 2.2.6. 2.4 Выбор уплотнения с одной поверхностью уплотнения в случаях, когда отсутствуют условия для модификации: Для высокорисковых насосов, у которых невозможно осуществить модификацию таким образом, чтобы обеспечить двойное уплотнение в камере насоса, можно использовать замену большой крышки насоса для достижения необходимых размеров камеры уплотнения ; Модернизацию также можно осуществить путем замены типа насоса. Для наиболее опасных насосов, у которых невозможно осуществить модернизацию с использованием двойной герметизации, следует применять герметизацию с одной поверхностью с высокой надежностью, а также установить системы для сбора утечек и сигнализации (P65, P66). Предотвратить происшествия с серьезными утечками.