Ako si vybrať plán preplachovania odstredivého čerpadla?

V chemických závodoch, rafinériách a farmaceutických zariadeniach nie je prehnané povedať, že 8 z 10 porúch čerpadiel – od malých netesností až po úplné odstavenie alebo dokonca bezpečnostné incidenty – má za následok jednu vec: zle zvolený plán preplachovania mechanického tesnenia.

To platí najmä pre čerpadlá s vysokou údržbou, ako sú čerpadlá, ktoré manipulujú s ľahkými uhľovodíkmi alebo abrazívnymi kalmi.

Kreslenie ďalejštandardy API 682a dlhoročnými praktickými skúsenosťami v teréne, táto príručka rozoberá najbežnejšie preplachovacie zariadenia – od jednotlivých tesnení až po systémy suchého plynu – takže si môžete vybrať to správne hneď na prvýkrát a vyhnúť sa nákladným prestojom.

1. Prečo mechanické tesnenia dokonca potrebujú prepláchnutie?

Mnoho ľudí predpokladá, že keď nainštalujete mechanickú upchávku, môžete začať.

Tesniace plochy (rotujúce a stacionárne krúžky) sa spoliehajú na tesný kontakt, aby sa zabránilo úniku - ale tento kontakt vytvára teplo.

Preplachovanie to rieši vytvorením kontrolovaného prostredia okolo tesnenia.

• Odvod tepla: Odvádza teplo z trenia, aby sa zabránilo prehriatiu komponentov tesnenia alebo premeneniu kvapaliny na paru (čo vedie k chodu nasucho a rýchlemu zlyhaniu).
• Regulácia teploty: Ochladzuje horúce kvapaliny predtým, ako dosiahnu tesnenie, čím zachováva mazanie a tesniaci výkon.
• Manažment tlaku: Upravuje tlak v tesniacej komore na potlačenie odparovania, čo je kritické pre prchavé služby, ako je propán alebo amoniak.
• Čistenie: Opláchne častice a nečistoty, ktoré by mohli poškriabať alebo vniknúť do tesniacich plôch.
• Izolácia: Chráni procesnú kvapalinu pred vysychaním alebo kryštalizáciou, keď sa dostane do kontaktu so vzduchom – bráni zlepeniu tesniacich plôch počas spúšťania.

V praxi môže dobre zvolený plán preplachovania predĺžiť životnosť tesnenia 3 až 5-krát.

2. Plány preplachovania API – prispôsobené vášmu typu tesnenia

API 682 zoskupuje plány preplachovania podľa konfigurácie tesnenia.

(I) Plány s jedným tesnením – jednoduché, nákladovo efektívne, široko používané

Najlepšie pre čisté, nie nebezpečné služby, kde je prípustný občasný únik do atmosféry.

• PLÁN 01 / PLÁN 11: Samovyplachovanie z výtlaku čerpadla späť do sania.
• PLÁN 13: Reverzné samosplachovanie – kvapalina prúdi z tesniacej komory do vstupu čerpadla.
• PLÁN 21: Samosplachovanie + chladič.
• Manažment tlaku: Upravuje tlak v tesniacej komore na potlačenie odparovania, čo je kritické pre prchavé služby, ako je propán alebo amoniak.
• PLÁN 31: Pridáva cyklónový separátor na odstránenie pevných látok z preplachovacieho prúdu – dobré pre mierne znečistené služby.
• PLÁN 32: Vonkajšie čisté prepláchnutie (napr. filtrovaná voda alebo bariérová kvapalina).
• PLÁN 41: PLÁN 31 + chladič.
• PLÁN 02: Plášťová tesniaca komora s chladením alebo ohrevom.

💡 Tip pre profesionálov: PLAN 14 (prepínateľný smer splachovania) znie flexibilne, ale v praxi sa používa zriedka – ventily navyše znamenajú viac údržby a potenciálne miesta úniku.

(II) Plány dvojitého tesnenia – pre vysokorizikové aplikácie alebo aplikácie s nulovým únikom

Používajú dve tesniace plochy s bariérou alebo vyrovnávacou kvapalinou medzi nimi – ideálne pre toxické, horľavé alebo environmentálne citlivé služby.

• PLÁN 52: Beztlakové dvojité tesnenie s odvetrávanou nádržkou.
• PLAN 53A/B/C: Systémy tlakového dvojitého tesnenia:
• 53A: Akumulátor naplnený dusíkom udržuje tlak.
• 53B: Pridáva obehové čerpadlo a chladič – ideálne pre vysokoteplotné služby.
• 53C: Používa piestový akumulátor pre stabilný tlak v systémoch s veľkými tlakovými výkyvmi.
• PLÁN 54: Úplne nezávislý systém externej bariérovej kvapaliny (napr. vyhradená olejová konzola).

(III) Plány zhášania a detekcie úniku

Tie skôr podporujú primárne tesnenie, než by ho nahrádzali.

• PLÁN 62: Externé ochladzovanie (zvyčajne para alebo voda) nastriekané za tesnenie, aby sa zabránilo usadzovaniu pevných látok – bežné na čerpadlách na kal alebo čierny lúh.
• PLAN 65: Pridáva hladinový spínač k nádrži PLAN 52 na včasnú detekciu úniku vnútorného tesnenia.

(IV) Plány suchého uzáveru plynu – pre prchavé alebo citlivé služby

Ako tesniace médium použite namiesto kvapaliny čistý, suchý plyn (zvyčajne dusík).

• PLÁN 72: Tandemový suchý plynový uzáver s dusíkovou bariérou.
• PLÁN 74: Dvojité tesnenie pre suchý tlakový plyn.
• PLÁN 75/76: Varianty pre vysoko viskózne alebo neprchavé kvapaliny, kde nie je možné priamo použiť procesný plyn.

⚠️ Poznámka: Suché plynové tesnenia vyžadujú ultračistý, suchý, regulovaný plyn.

3. Tri pravidlá pre výber správneho plánu

• Začnite s tekutinou
• Čistý a chladný?
• Špinavý alebo žieravý?
• Prchavé alebo toxické?
• Opýtajte sa: Čo sa stane, ak vytečie?
• 120°C?

• Vysoký tlak?
• Opýtajte sa: Čo sa stane, ak vytečie?
• Malé kvapkanie OK?
• Požiar, toxicita alebo environmentálne riziko?

Záverečná myšlienka

Najlepší plán preplachovania nie je najlepší – je to ten, ktorý zodpovedá vašim skutočným prevádzkovým podmienkam.

Táto príručka kombinujeAPI 682základy s lekciami získanými zo stoviek inštalácií v reálnom svete.

Potrebujete pomôcť s určením veľkosti plánu pre vašu konkrétnu službu? www.teffiko.com.