Ako vybrať správne odstredivé čerpadlo na prepravu ropných produktov

V petrochemickom inžinierstve, pri miešaní mazacích olejov, nakladaní/vykladaní paliva a pri riadení skladu ropy je prenos ropných produktov častou a kritickou operáciou. Výber nesprávneho odstredivého čerpadla môže v najlepšom prípade viesť k nedostatočnému prietoku a nízkej účinnosti a v najhoršom prípade k úniku mechanického tesnenia, zadretiu hriadeľa zariadenia alebo dokonca k požiarom a výbuchom.

Ako výskumník v oblasti fluidných strojov tento dokument z pohľadu osoby, ktorá rozhoduje o výbere, kombinuje princípy mechaniky tekutín a prevádzkové podmienky na mieste, aby rozdelil 6 základných krokov na výber.odstredivé čerpadlána prenos ropných produktov.

1. Objasnite fyzikálne a chemické vlastnosti ropných produktov

Pred otvorením návodu na výber najskôr analyzujte vlastnosti dopravovaného média. Na rozdiel od vody majú ropné produkty parametre, ktoré výrazne ovplyvňujú výkon čerpadla.

Viskozita

Primárnym určujúcim faktorom pri výbere je viskozita.

• Ropné produkty s nízkou viskozitou (napríklad benzín, nafta, ľahký benzín):Viskozita je blízka vode a vhodné sú bežné odstredivé čerpadlá. Upozorňujeme, že takéto médiá majú vysoký tlak pár a sú náchylné na kavitáciu, preto je potrebné venovať osobitnú pozornosť čistej pozitívnej sacej výške systému.
• Stredne a vysoko viskózne ropné produkty (napr. mazací olej, ťažká nafta, ropa):Keď kinematická viskozita prekročí 50 cSt, účinnosť odstredivých čerpadiel výrazne klesá. V tomto prípade, ak je stále zvolené bežné odstredivé čerpadlo, treba zvážiť korekčné faktory viskozity (napr. prepočet podľa noriem HSI) alebo priamo zvoliť rotačné čerpadlo; ak sa trvá na odstredivom čerpadle, vyberie sa špeciálny model so širokým prietokovým kanálom určený pre vysokú viskozitu.

Mazavosť a korozívnosť

Olejové produkty majú určité samomazacie vlastnosti, ktoré sú prospešné pre životnosť mechanických upchávok. Treba však postupovať opatrne:

• Médiá obsahujúce síru/kyslé:Vyberú sa materiály odolné voči korózii (304 pre slabú koróziu, 316/316L pre strednú a vysokú síru a silné korozívne médiá), aby sa zabránilo kontaminácii oleja hrdzou z uhlíkovej ocele.
• Bezvodý/obsahujúci vodu:Určité ropné produkty (napr. letecký petrolej) sú mimoriadne citlivé na vodu, takže materiál telesa čerpadla by mal byť dehydratovaný alebo by sa mali zvoliť materiály odolné voči hrdzi.

Bod vzplanutia a horľavosť

Pri prenose médií s nízkym bodom vzplanutia, ako je benzín a benzén, je povinným ukazovateľom odolnosť proti výbuchu. Musí sa zvoliť motor plne odolný voči výbuchu (Ex d II BT4 alebo vyšší), obežné koleso môže byť vyrobené z bronzu, aby sa znížilo riziko iskier spôsobených trením, a celý stroj musí byť správne uzemnený kvôli statickej elektrine.

2. Presne vypočítajte prevádzkové parametre tak, aby zodpovedali základnému výkonu pumpy

Presný výpočet prevádzkových parametrov zlepšuje efektivitu a znižuje spotrebu energie.

Požiadavka na prietok

Vyhraďte si fluktuačnú maržu 10 % – 20 % na základe skutočného objemu prevodu; vyberte odstredivé čerpadlá s dvojitým nasávaním pre veľké prietoky a malé jednostupňové odstredivé čerpadlá pre malé prietoky a vybavte zariadením na frekvenčný menič pre prevádzkové podmienky s veľkými výkyvmi.

Výpočet hlavy

Skutočná požadovaná výška = dopravná výška + odpor potrubia + lokálny odpor. Menovitá výška výberu musí byť o 10 % – 15 % vyššia ako skutočný dopyt na rezervovanie marže.

Prevádzková teplota a podmienky odsávania

Vyberte tesnenia a materiály odolné voči vysokej teplote pre ropné produkty s vysokou teplotou a zvážte antikoaguláciu pre produkty s nízkou teplotou; vypočítajte čistú pozitívnu saciu výšku a vyberte samonasávacie odstredivé čerpadlá pre zlé podmienky nasávania, aby sa predišlo kavitácii.

3. Čistá pozitívna sacia hlava (NPSH)

Ropné produkty majú zvyčajne vysoký tlak nasýtených pár a je pravdepodobnejšie, že sa vyparujú, najmä v prostredí s vysokou teplotou.

• Čistá pozitívna sacia hlava k dispozícii (NPSHa):Určené potrubným systémom na mieste (výška hladiny kvapaliny v zásobnej nádrži, strata v sacom potrubí, atmosférický tlak, tlak pár ropných produktov).
• Vyžaduje sa čistá pozitívna sacia hlava (NPSHr):Určené samotným čerpadlom.

Pravidlo výberu:NPSHa ＞ NPSHr + 1,0 m (bezpečnostná rezerva)

Pre prenos ropných produktov je často dôležitejšia konštrukcia sacej strany ako samotného čerpadla. Odporúčania:

• Prijmite čo najviac zaplaviteľnú inštaláciu.
• Ak je samonasávanie povinné, vyberte samonasávacie odstredivé čerpadlo, nainštalujte nožný ventil na sacie potrubie a ovládajte saciu výšku do 2 m.

4. Tesniaci systém: Základná obranná línia proti úniku

Únik ropných produktov nie je len ekonomickou stratou, ale aj potenciálnym bezpečnostným rizikom. Pre prenos ropných produktov je rozhodujúci výber mechanických upchávok. Podľa vlastností ropných produktov sa odporúča nasledujúci stupňovitý výber:

1.Jednoduché mechanické tesnenie + plán preplachovania 01/02

Vhodné pre zdravotne nezávadné, neprchavé ropné produkty (napr. bežný mazací olej, nafta). Samovyplachovanie čerpaným médiom na odvádzanie tepla z tesniacej plochy.

2.Jednoduché mechanické tesnenie + plán preplachovania 11

Štandardná konfigurácia, ktorá vedie vysokotlakové médium z výstupu čerpadla na preplachovanie tesniacej komory, vhodná pre väčšinu čistých ropných produktov.

3. Tandemové mechanické tesnenie (API 682 Plan Plan 52/53)

Dôrazne sa odporúča pre vysoko prchavé a toxické médiá, ako je benzín, benzén a toluén. Táto štruktúra využíva dvojstupňové tesnenia s izolačnou kvapalinou (biely olej alebo etylénglykol) vstreknutou medzi nimi. Aj keď dôjde k úniku primárneho tesnenia, ropné produkty neuniknú do atmosféry, ale pretekajú do bezpečnostnej nádrže, čím sa výrazne zvýši bezpečnosť.

5. Výber materiálu: Od liatiny po nehrdzavejúcu oceľ

Pri prenose ropných produktov sa výber materiálu riadi nasledovnou logikou:

• Liatina/liata oceľ:Vhodné pre nekorozívne ľahké olejové produkty s normálnou teplotou (napr. nafta, mazací olej) s najvyšším nákladovým výkonom.
• Nerezová oceľ 304 (CF8):Vhodné pre slabo korozívne médiá, potravinársky biely olej a jemné chemické ropné produkty citlivé na ióny železa.
• Nerezová oceľ 316 (CF8M):Vhodné pre ropu alebo chemické medziprodukty s vysokým obsahom chloridových iónov a kyslosťou.

Okrem toho sa pre nízkoteplotné uhľovodíky, skvapalnené plyny (napr. nízkoteplotný propán) alebo vysokoteplotný teplonosný olej musia zvoliť špeciálne materiály odolné voči nízkej teplote/vysokej teplote a zodpovedajúce chladiace/ohrievacie konštrukcie ložísk.

6. Úvahy o motore a energetickej účinnosti

Prenos ropných produktov si často vyžaduje dlhodobú nepretržitú prevádzku a nemožno ignorovať náklady na spotrebu energie.

• Hodnotenie odolnosti proti výbuchu: Stanovte triedu ochrany proti výbuchu motora podľa klasifikácie oblasti na mieste (zóna 1 alebo zóna 2). Bežným štandardom je Ex d II BT4 (nehorľavý typ, vhodný pre väčšinu petrochemických scenárov).
• Normy energetickej účinnosti (IE3/IE4): Odporúčajú sa motory so stupňom energetickej účinnosti IE3 alebo vyšším. Aj keď sú počiatočné obstarávacie náklady o niečo vyššie, cenový rozdiel sa zvyčajne môže vrátiť do 1 až 2 rokov pri rastúcich cenách elektriny.
• Regulácia s premenlivou frekvenciou: Ak je potrebné časté nastavenie prietoku olejového produktu, odporúča sa pohon s premenlivou frekvenciou (VFD). Úprava rýchlosti pomocou frekvenčnej konverzie namiesto škrtenia ventilu môže ušetriť 20 % – 40 % elektrickej energie.

Záver

Výber správneho odstredivého čerpadla na prepravu ropných produktov nemusí byť zložitý. S jasným pochopením charakteristík vašich olejových produktov, prevádzkových parametrov a požiadaviek na aplikáciu v kombinácii s profesionálnou technickou podporou a produktovými riešeniami spoločnosti Teffiko môžete nájsť zariadenie, ktoré poskytuje spoľahlivý výkon po mnoho rokov.

Pridajte sa k nám a preskúmajte nekonečné možnosti technológie tekutín. Navštívte oficiálnu webovú stránku:http://www.teffiko.com