建立更好的机械密封支持系统

API 682 与您：构建更好的机械密封支持系统

Sean Hunsicker，化工和炼油市场市场经理

机械密封在 1980 年代成为炼油厂和化工厂的主要密封技术，导致美国石油学会 (API) 成立了一个委员会，其唯一重点是为这些组件编写标准。第一版，用于离心泵和旋转泵的 API 682 轴密封系统于 1994 年发布，其使命宣言是：“该标准旨在默认为最常提供的设备类型，这些设备类型很有可能满足至少三个目标多年不间断服务，同时遵守排放法规。” ¹ 值得注意的是，该标准包含的建议除非另有说明，否则默认采用已证明安全可靠的技术。目前在其第四版中，API 682 继续为机械密封及其支持系统提供基于过程服务的指导。

虽然大部分标准都集中在机械密封上，但很大一部分专门用于密封支持系统，因为它们是密封和泵系统正常运行的关键组件。作为密封支持系统的制造商，世伟洛克公司和我们的销售和服务中心已实施 API 682 第 4 版的最佳实践。在这篇博文中，我们将解释其中一些最佳实践是什么，以及如何在密封支撑系统的构造和设计中实施标准建议可以帮助您实现在降低成本的同时提高可靠性和安全性的目标。

机械密封支撑系统的主要功能是什么？

在讨论最佳实践之前，让我们看一下密封支持系统的功能。这些系统专为特定的机械密封和一组工艺条件而设计。通常，它们向机械密封件供应气体或液体，以调节密封件工作的环境，保护旋转设备免受损坏。

这些系统有四个主要功能：

• 为密封面提供润滑
• 控制密封腔和密封中的压力和温度
• 冲洗污染和/或残留物堆积的密封圈
• 防止系统过程流体泄漏到大气中

在下面的视频中了解有关机械密封支持系统的更多信息。

减少潜在的泄漏点

贯穿 API 682 4 ^th 版本中，有提及减少密封支持系统中的连接数量。无论系统选择焊管还是油管，都不鼓励使用螺纹系统。 每个连接都可以被视为碳氢化合物泵送应用中的潜在泄漏点和可能的可靠性风险。 泵附近的密封支持系统泄漏会导致资产损坏、停机时间增加、环境问题和安全风险。

过去，由于管道在历史上是首选，许多密封支撑系统都是用管道建造的。最近，密封制造商、最终用户和泵 OEM 已将管道作为密封支持系统中的连接解决方​​案，因为它在整个工业世界的关键应用中有着悠久的成功使用历史。正如旋转设备专家 Heinz Bloch 在最近一篇碳氢化合物加工文章中指出的那样，“[the] American Petroleum Institute Standard 682 (API 682) 开始认可在某些密封管道计划中使用管道。遗憾的是，传统的购买者仍然选择硬管；我们要求他们重新考虑。 API 682（第 4 版）现在几乎可以互换地指定密封支持系统连接。” ²

管道可用于通过弯曲线和适当使用适配器配件来减少连接数量。通常，唯一需要的连接是密封件和密封系统处的连接。由于管材经过退火处理，因此弯曲管材会使金属硬化，从而增加弯曲处管材的强度。创新的连接技术，如法兰适配器和扩展公连接器，通过消除对多个配件的需求，进一步减少了密封件和密封罐上的螺纹端口的连接数量。当我们检查泵、密封件和支撑系统的 MRO 成本时，使用管道提供了进一步的经济利益。在对泵周围的“管道”进行返工的维护操作期间，使用管道消除了昂贵的现场焊接的需要，并且可以快速安装以减少停机时间。

简化运维

密封支撑系统对于密封和泵的正常运行至关重要，因此需要定期进行目视检查。使视觉检查工作变得简单可提高系统的可靠性和安全性。在设计密封支撑系统时，一旦选择了管道计划和总体布置，就有几个最佳实践设计原则需要考虑。

1。系统功能应明显，设计直观。

机械密封经常在泵启动和停止时损坏，有时是由于密封支持系统操作不当造成的。如果密封支撑系统的设计有利于正常运行，则可以避免调试泵时的常见错误。

在 API 682 4 ^th 版本中，Plan 32 显示为安装在管道或管道上的多个仪器和组件。虽然在功能上是正确的，但这种设计为操作员提供了很少的关于系统操作、哪些信息是重要的以及为什么重要的信息。如果系统位于泵上的密封件旁边，操作员现在需要走回泵处并弯腰阅读仪器信息。为操作员制造即使很小的障碍也会增加错过故障信号的风险并降低可靠性。一个直观的解决方案是将这些组件排列在一个面板上。

将管道平面图（如平面图 32）放置在面板上符合两个重要的设计原则：正确识别和操作。这提供了以下好处：

• 首先，Plan 32 现在看起来像是一个独特的系统。不是仅将组件放置在管道或管道上，而是将它们布置在可以识别流路的面板上，并且所有仪器都可以在视线水平上使用。
• 此外，API 682 支持这些设计注意事项。它规定：“所有控件和仪器的位置和布置应便于操作员查看，以及测试、调整和维护的可及性”(9.1.5) ³ .
• 最后，面板可以包含零件编号信息、流路指示和操作员说明。这些改进有助于确保泵和密封支持系统的安全可靠启动和关闭。

2。系统的设计应易于维护。

虽然密封支持系统的正确操作是重中之重，但也应考虑设计易于维护的系统。密封支持系统包含常用的服务项目，如流量计、过滤器和其他视觉仪器。这些系统的预防性维护 (PM) 对操作员来说应该简单且安全。如果过滤器位置不方便且无法用于排污，则不太可能适当 PM 将以推荐的间隔执行。

API 682 4 ^th 版本还建议所有仪表的块排放配置。如果系统未设计有此功能，则当仪表出现故障时，操作员可能无法获得关键信息，直到下一次检修或项目时，泵和支持系统可以退役并更换仪表。

最后，有各种各样的管道连接和设计选项，允许在继续操作系统的同时轻松拆卸和更换密封支持系统上的每个可维修组件。对于密封罐，第 4 版规定“就地操作、放空、加注、排水应从坡度上完成。除非另有规定，否则需要使用梯子或台阶或需要爬上底板或管道的系统是不可接受的”（8.1.8）。 ⁴ 许多植物都有较旧的密封罐，顶部只有一个管塞。让操作员爬上梯子给罐子加满油会使他们暴露在工艺蒸汽中，这通常是一种不安全的做法。使用如下所示的填充系统设计 Plan 52s 或 Plan 53s 是一种简单的设计考虑和促进安全维护的最佳实践。

建立更好的密封支持系统

为机械密封支持系统实施这些基本的最佳实践设计原则可提高可靠性并降低成本。回顾一下如何使用您的系统实现更好的结果：

• 考虑使用管材代替焊管，以降低安装和维护成本。这也将通过减少潜在的泄漏点来提高可靠性。
• 不应接受让泵离线以解决轻微的仪器问题或填充密封罐。将这些系统定位在面板上，并带有适当的标签和易于维护的设计，可以减少可能损坏密封件的操作员错误的机会。

密封件故障和更换密封件的相关成本应该是所有工厂的旋转设备组非常关心的问题。确保遵循 API 682 第 4 版的最佳实践和设计原则有助于避免这些成本并创造更安全、更可靠的操作。

世伟洛克通过我们的 200 多个授权销售和服务中心网络提供密封支持系统的设计和组装。我们提供可配置、本地且可靠的系统，这些系统在设计上更出色，可帮助您降低成本、节省时间并提高旋转设备的安全性。有关设计和安装机械密封支持系统的更多建议，或寻找合适的 API用于您的应用的密封计划套件或组件，请联系您当地的世伟洛克团队。

¹ API 标准 682，第一版，1994 年“离心泵和旋转泵的轴密封系统”，美国石油学会，华盛顿特区

² Bloch, Heinz P.，考虑用于机械密封连接的不锈钢管，碳氢化合物加工，2018 年 3 月。

³ API 标准 682，第四版，2014 年“离心泵和旋转泵的轴密封系统”，美国石油学会，华盛顿特区

⁴ API 标准 682，第四版，2014 年“离心泵和旋转泵的轴密封系统”，美国石油学会，华盛顿特区