Pengedap udara pam penggalak berganda, disesuaikan daripada teknologi pengedap udara pemampat, adalah lebih biasa dalam industri pengedap aci.Pengedap ini memberikan pelepasan sifar cecair yang dipam ke atmosfera, memberikan kurang rintangan geseran pada aci pam dan berfungsi dengan sistem sokongan yang lebih ringkas.Faedah ini memberikan kos kitaran hayat penyelesaian keseluruhan yang lebih rendah.
Pengedap ini berfungsi dengan memperkenalkan sumber luar gas bertekanan antara permukaan pengedap dalam dan luar.Topografi tertentu permukaan pengedap memberikan tekanan tambahan pada gas penghalang, menyebabkan permukaan pengedap terpisah, menyebabkan permukaan pengedap terapung dalam filem gas.Kehilangan geseran adalah rendah kerana permukaan pengedap tidak lagi bersentuhan.Gas penghalang melalui membran pada kadar aliran rendah, memakan gas penghalang dalam bentuk kebocoran, kebanyakannya bocor ke atmosfera melalui permukaan meterai luar.Sisa meresap ke dalam ruang pengedap dan akhirnya dibawa oleh aliran proses.
Semua pengedap hermetik berganda memerlukan cecair bertekanan (cecair atau gas) di antara permukaan dalam dan luar pemasangan meterai mekanikal.Sistem sokongan diperlukan untuk menghantar cecair ini ke meterai.Sebaliknya, dalam pengedap berganda tekanan pelincir cecair, cecair penghalang beredar dari takungan melalui meterai mekanikal, di mana ia melincirkan permukaan meterai, menyerap haba, dan kembali ke takungan di mana ia perlu menghilangkan haba yang diserap.Sistem sokongan dwi meterai tekanan bendalir ini adalah kompleks.Beban terma meningkat dengan tekanan dan suhu proses serta boleh menyebabkan masalah kebolehpercayaan jika tidak dikira dan ditetapkan dengan betul.
Sistem sokongan kedap berganda udara termampat mengambil sedikit ruang, tidak memerlukan air penyejuk, dan memerlukan sedikit penyelenggaraan.Di samping itu, apabila sumber gas pelindung yang boleh dipercayai tersedia, kebolehpercayaannya adalah bebas daripada tekanan dan suhu proses.
Disebabkan penggunaan pengedap udara pam dwi tekanan yang semakin meningkat di pasaran, Institut Petroleum Amerika (API) menambah Program 74 sebagai sebahagian daripada penerbitan edisi kedua API 682.
74 Sistem sokongan program lazimnya ialah satu set tolok dan injap yang dipasang pada panel yang membersihkan gas penghalang, mengawal tekanan hiliran dan mengukur tekanan dan aliran gas ke pengedap mekanikal.Mengikuti laluan gas penghalang melalui panel Pelan 74, elemen pertama ialah injap sehala.Ini membolehkan bekalan gas penghalang diasingkan daripada pengedap untuk penggantian elemen penapis atau penyelenggaraan pam.Gas penghalang kemudiannya melalui penapis penyatuan 2 hingga 3 mikrometer (µm) yang memerangkap cecair dan zarah yang boleh merosakkan ciri topografi permukaan meterai, mewujudkan filem gas pada permukaan permukaan meterai.Ini diikuti dengan pengatur tekanan dan manometer untuk menetapkan tekanan bekalan gas penghalang ke meterai mekanikal.
Pengedap gas pam tekanan dwi memerlukan tekanan bekalan gas penghalang untuk memenuhi atau melebihi tekanan pembezaan minimum di atas tekanan maksimum dalam ruang pengedap.Penurunan tekanan minimum ini berbeza-beza mengikut pengeluar dan jenis pengedap, tetapi biasanya sekitar 30 paun setiap inci persegi (psi).Suis tekanan digunakan untuk mengesan sebarang masalah dengan tekanan bekalan gas penghalang dan membunyikan penggera jika tekanan jatuh di bawah nilai minimum.
Operasi meterai dikawal oleh aliran gas penghalang menggunakan meter aliran.Penyimpangan daripada kadar aliran gas meterai yang dilaporkan oleh pengeluar meterai mekanikal menunjukkan prestasi pengedap yang berkurangan.Aliran gas penghalang yang berkurangan mungkin disebabkan oleh putaran pam atau penghijrahan bendalir ke muka pengedap (daripada gas penghalang yang tercemar atau cecair proses).
Selalunya, selepas kejadian sedemikian, kerosakan pada permukaan pengedap berlaku, dan kemudian aliran gas penghalang meningkat.Lonjakan tekanan dalam pam atau kehilangan separa tekanan gas penghalang juga boleh merosakkan permukaan pengedap.Penggera aliran tinggi boleh digunakan untuk menentukan bila campur tangan diperlukan untuk membetulkan aliran gas yang tinggi.Titik tetapan untuk penggera aliran tinggi biasanya dalam julat 10 hingga 100 kali ganda aliran gas penghalang biasa, biasanya tidak ditentukan oleh pengeluar meterai mekanikal, tetapi bergantung pada berapa banyak kebocoran gas yang boleh diterima oleh pam.
Meter alir tolok boleh ubah secara tradisional telah digunakan dan bukan perkara biasa bagi meter alir julat rendah dan tinggi disambung secara bersiri.Suis aliran tinggi kemudiannya boleh dipasang pada meter aliran julat tinggi untuk memberikan penggera aliran tinggi.Meter alir kawasan boleh ubah hanya boleh ditentukur untuk gas tertentu pada suhu dan tekanan tertentu.Apabila beroperasi dalam keadaan lain, seperti turun naik suhu antara musim panas dan musim sejuk, kadar aliran yang dipaparkan tidak boleh dianggap sebagai nilai yang tepat, tetapi hampir dengan nilai sebenar.
Dengan keluaran API 682 edisi ke-4, pengukuran aliran dan tekanan telah beralih daripada analog kepada digital dengan bacaan tempatan.Meter aliran digital boleh digunakan sebagai meter aliran kawasan berubah-ubah, yang menukar kedudukan apungan kepada isyarat digital, atau meter aliran jisim, yang secara automatik menukar aliran jisim kepada aliran volum.Ciri yang membezakan pemancar aliran jisim ialah ia menyediakan output yang mengimbangi tekanan dan suhu untuk memberikan aliran sebenar di bawah keadaan atmosfera standard.Kelemahannya ialah peranti ini lebih mahal daripada meter aliran kawasan berubah-ubah.
Masalah dengan menggunakan pemancar aliran adalah untuk mencari pemancar yang mampu mengukur aliran gas penghalang semasa operasi biasa dan pada titik penggera aliran tinggi.Penderia aliran mempunyai nilai maksimum dan minimum yang boleh dibaca dengan tepat.Antara aliran sifar dan nilai minimum, aliran keluaran mungkin tidak tepat.Masalahnya ialah apabila kadar aliran maksimum untuk model transduser aliran tertentu meningkat, kadar aliran minimum juga meningkat.
Satu penyelesaian ialah menggunakan dua pemancar (satu frekuensi rendah dan satu frekuensi tinggi), tetapi ini adalah pilihan yang mahal.Kaedah kedua ialah menggunakan sensor aliran untuk julat aliran operasi biasa dan menggunakan suis aliran tinggi dengan meter aliran analog julat tinggi.Komponen terakhir yang dilalui oleh gas penghalang ialah injap sehala sebelum gas penghalang meninggalkan panel dan bersambung ke meterai mekanikal.Ini adalah perlu untuk mengelakkan aliran balik cecair yang dipam ke dalam panel dan kerosakan pada instrumen sekiranya berlaku gangguan proses yang tidak normal.
Injap sehala mesti mempunyai tekanan bukaan yang rendah.Jika pemilihan adalah salah, atau jika meterai udara pam tekanan dwi mempunyai aliran gas penghalang yang rendah, dapat dilihat bahawa denyutan aliran gas penghalang disebabkan oleh pembukaan dan penetapan semula injap sehala.
Secara amnya, nitrogen tumbuhan digunakan sebagai gas penghalang kerana ia mudah didapati, lengai dan tidak menyebabkan sebarang tindak balas kimia yang buruk dalam cecair yang dipam.Gas lengai yang tidak tersedia, seperti argon, juga boleh digunakan.Dalam kes di mana tekanan gas pelindung yang diperlukan adalah lebih besar daripada tekanan nitrogen tumbuhan, penggalak tekanan boleh meningkatkan tekanan dan menyimpan gas tekanan tinggi dalam penerima yang disambungkan ke salur masuk panel Plan 74.Botol nitrogen berbotol biasanya tidak disyorkan kerana ia memerlukan penggantian berterusan silinder kosong dengan yang penuh.Jika kualiti meterai merosot, botol boleh dikosongkan dengan cepat, menyebabkan pam berhenti untuk mengelakkan kerosakan dan kegagalan selanjutnya pada meterai mekanikal.
Tidak seperti sistem penghalang cecair, sistem sokongan Plan 74 tidak memerlukan jarak yang dekat dengan pengedap mekanikal.Satu-satunya kaveat di sini ialah bahagian memanjang tiub diameter kecil.Penurunan tekanan antara panel Pelan 74 dan pengedap boleh berlaku dalam paip semasa tempoh aliran tinggi (degradasi pengedap), yang mengurangkan tekanan penghalang yang tersedia pada pengedap.Meningkatkan saiz paip boleh menyelesaikan masalah ini.Sebagai peraturan, panel Plan 74 dipasang pada dirian pada ketinggian yang sesuai untuk mengawal injap dan membaca bacaan instrumen.Pendakap boleh dipasang pada plat asas pam atau di sebelah pam tanpa mengganggu pemeriksaan dan penyelenggaraan pam.Elakkan bahaya tersandung pada paip/paip yang menyambungkan panel Plan 74 dengan pengedap mekanikal.
Untuk pam antara galas dengan dua meterai mekanikal, satu pada setiap hujung pam, tidak disyorkan untuk menggunakan satu panel dan alur keluar gas penghalang yang berasingan untuk setiap meterai mekanikal.Penyelesaian yang disyorkan ialah menggunakan panel Pelan 74 yang berasingan untuk setiap pengedap, atau panel Pelan 74 dengan dua output, setiap satu dengan set meter alir dan suis alirannya sendiri.Di kawasan yang mempunyai musim sejuk yang sejuk, panel Plan 74 mungkin perlu ditangguhkan.Ini dilakukan terutamanya untuk melindungi peralatan elektrik panel, biasanya dengan membungkus panel dalam kabinet dan menambah elemen pemanas.
Fenomena menarik ialah kadar aliran gas penghalang meningkat dengan penurunan suhu bekalan gas penghalang.Ini biasanya tidak disedari, tetapi boleh menjadi ketara di tempat yang mempunyai musim sejuk atau perbezaan suhu yang besar antara musim panas dan musim sejuk.Dalam sesetengah kes, mungkin perlu melaraskan titik set penggera aliran tinggi untuk mengelakkan penggera palsu.Saluran udara panel dan paip/paip penyambung mesti dibersihkan sebelum meletakkan panel Plan 74 ke dalam perkhidmatan.Ini paling mudah dicapai dengan menambah injap bolong pada atau berhampiran sambungan meterai mekanikal.Jika injap berdarah tidak tersedia, sistem boleh dibersihkan dengan mencabut tiub/tiub daripada pengedap mekanikal dan kemudian menyambungkannya semula selepas pembersihan.
Selepas menyambungkan panel Plan 74 ke pengedap dan memeriksa semua sambungan untuk kebocoran, pengawal selia tekanan kini boleh dilaraskan kepada tekanan yang ditetapkan dalam aplikasi.Panel mesti membekalkan gas penghalang bertekanan ke meterai mekanikal sebelum mengisi pam dengan cecair proses.Pengedap dan panel Pelan 74 sedia untuk dimulakan apabila prosedur pentauliahan dan pengudaraan pam telah selesai.
Elemen penapis mesti diperiksa selepas sebulan beroperasi atau setiap enam bulan jika tiada pencemaran ditemui.Selang penggantian penapis akan bergantung pada ketulenan gas yang dibekalkan, tetapi tidak boleh melebihi tiga tahun.
Kadar gas penghalang hendaklah diperiksa dan direkodkan semasa pemeriksaan rutin.Jika denyutan aliran udara penghalang yang disebabkan oleh pembukaan dan penutupan injap sehala cukup besar untuk mencetuskan penggera aliran tinggi, nilai penggera ini mungkin perlu ditingkatkan untuk mengelakkan penggera palsu.
Langkah penting dalam penyahtauliahan ialah pengasingan dan penyahtekanan gas pelindung harus menjadi langkah terakhir.Mula-mula, asingkan dan kurangkan tekanan selongsong pam.Sebaik sahaja pam berada dalam keadaan selamat, tekanan bekalan gas pelindung boleh dimatikan dan tekanan gas dikeluarkan daripada paip yang menyambungkan panel Pelan 74 ke pengedap mekanikal.Toskan semua cecair dari sistem sebelum memulakan sebarang kerja penyelenggaraan.
Pengedap udara pam tekanan dwi digabungkan dengan sistem sokongan Plan 74 menyediakan pengendali dengan penyelesaian pengedap aci pelepasan sifar, pelaburan modal yang lebih rendah (berbanding dengan pengedap dengan sistem penghalang cecair), kos kitaran hayat yang dikurangkan, jejak sistem sokongan yang kecil dan keperluan perkhidmatan minimum.
Apabila dipasang dan dikendalikan mengikut amalan terbaik, penyelesaian pembendungan ini boleh memberikan kebolehpercayaan jangka panjang dan meningkatkan ketersediaan peralatan berputar.
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Mark Savage ialah pengurus kumpulan produk di John Crane.Savage memiliki Ijazah Sarjana Muda Sains dalam Kejuruteraan dari Universiti Sydney, Australia.Untuk maklumat lanjut layari johncrane.com.
Masa siaran: Sep-08-2022