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慧正資訊：機械密封在二十世紀八十年代成為一項煉油廠和化工廠中占主導地位的密封技術，從而促使美國石油學會 (API)成立了一個以為這些元件編寫標準為主要關注焦點的委員會。1994 年發布了面向離心泵和旋轉泵的API 682軸封系統的第一版，其中包含以下宗旨：“該標準旨在默認針對經常供應的很有可能在滿足排放法規的前提下達到至少三年連續運行目標的設備類型。”需要注意的是，該標準包括某些推薦規范，除非另有說明，否則默認為已被證明是安全可靠的技術。目前在第四版中，API 682繼續基于工藝服務為機械密封及其支持系統提供指導。
盡管大量標準均聚焦于機械密封，但很大一部分仍集中在密封支持系統上，因為它們是密封和泵系統正常運行的關鍵性元件。作為密封支持系統的制造商，世偉洛克公司以及我們的銷售與服務中心已按照API 682第四版的規范提供經過實踐的方法。在這篇博客文章中，我們將介紹部分方法以及在密封支持系統的結構與設計中實施該標準中的建議，如何助您實現在降低成本的同時提高可靠性和安全性的目標。
機械密封支持系統的主要功能是什么？
在討論優秀實踐之前，讓我們看一下密封支持系統的功能。這些系統均為特定的一件機械密封和一組工藝條件而設計。通常，這些系統向機械密封供應氣體或液體，以調節密封件工作的環境，從而保護旋轉設備免受損壞。
這些系統具有四大主要功能：
為密封面提供潤滑
控制密封腔和密封件中的壓力和溫度
沖洗污染和/或殘留物積聚的密封
防止系統工藝流體泄漏到大氣中
減少潛在的泄漏點
在整個API 682第四版中，提出了各種減少密封件支持系統中連接數量的推薦規范。系統無論是選擇焊接管還是卡套管，均不建議使用螺紋系統。在碳氫化合物泵送應用中，每個連接均被視為潛在的泄漏點和可能的可靠性風險。貼近泵的密封支持系統泄漏可能導致資產損失、延長停機時間、環境問題和安全風險。
之前的許多密封支持系統采用 的公稱管進行建設。由于卡套管在整個工業界的關鍵應用中成功使用，密封件制造商、終端用戶和泵OEM已將其作為密封件支持系統中的首選連接解決方案。正如旋轉設備專家Heinz Bloch在近期的《烴加工》文章中指出的那樣，“美國石油學會標準682 (API 682)開始認可在某些密封管道方案中使用卡套管。遺憾的是，囿于傳統的購買者仍然選擇硬質公稱管；我們建議他們重新考慮。API 682（第四版）現在幾乎可以包含所有密封件支持系統的連接。”
可以通過使用卡套管彎管及合理使用卡套管轉換接頭來減少連接數量。一般，只需要連接密封件和密封系統即可。由于卡套管已退火，彎曲卡套管會使金屬硬化，從而提升彎曲處的強度。法蘭轉換接頭和加長外螺紋接頭等創新的連接形式。進一步的消除了對多個接頭的需求，減少了密封件和密封罐上螺紋端口的連接數量。當我們分析泵、密封件和支持系統的MRO成本時，使用卡套管會帶來進一步的財務效益。在維護操作期間，需要重新改造泵周圍的“管路，使用卡套管則無需進行代價高昂的現場焊接，并且可以快速安裝以減少停機時間。
簡化操作和維護
密封支持系統對于密封件和泵的正常運行至關重要，因此，需要定期進行目視檢查。簡單化目視檢查工作可以提高系統的可靠性和安全性。在設計密封支持系統時，一旦選定了管路方案和總體布置后，就要考慮幾種經過大量實踐設計原則。
1. 系統功能應簡單明了，設計應直觀。
在啟停泵時，機械密封經常會損壞，這有時是由于密封支持系統運行不當造成的。如果密封支持系統的設計有助于正常運行，則可以避免調試泵時的常見錯誤。
在API 682第四版中，Plan 32展示了安裝在公稱管或卡套管上的多個儀表和元件。盡管功能正確，但此設計僅為操作人員提供了關于系統運行的有關限信息：什么信息是重要的，為什么重要等。如果系統位于泵密封旁邊，則操作人員現在需要走到泵的位置并彎腰以讀取儀表信息。即使給操作人員制造很小的的障礙也會增加漏掉故障信號的風險并降低可靠性。直觀的解決方案是將這些元件布置在面板上。
將管道方案（例如方案32）布置在面板上應符合兩條重要的設計原則：正確識別和操作。這提供了以下好處：
首先，Plan 32現在看上去像一個顯而易見的系統。改變了僅將元件布置在公稱管或卡套管管線上的方式，將其布置在可以識別流體管路的面板上，并且所有儀表均保持在視線范圍內。
此外，API 682支持這些設計考量。其中指出：“所有控制裝置和儀器的位置和布置均應使操作人員易于查看，并便于進行測試、調整和維護”(9.1.5)。最后，面板可以包含零部件編號信息、流路指示和操作說明。這些改進有助于確保安全可靠地啟動和關閉泵與密封支持系統。
2. 系統應設計應易于維護。
盡管密封支持系統的正確操作是當務之急，但也應考慮設計易于維護的系統。密封支持系統包含常用的服務部件，例如流量計、過濾器和其他可視化儀表。這些系統的預防性維護 (PM)對操作人員應該簡單而安全。如果過濾器的位置不合適且無法排除雜質，則可能無法以建議的間隔時間進行合適的預防性維護。
API 682第四版還建議所有儀表均采用關斷排放配置。如果系統未設計有此功能，則可能會由于儀表損壞而導致操作人員錯失關鍵信息，直至下次維護時間以停泵來維護密封支持系統并更換儀表為止。
卡套管連接和設計具有多種選擇，可以在系統運行的同時輕松拆并更換密封支持系統上的每個可維修元件。對于密封罐，第四版規定“應漸次完成本地操作、排氣、加注和排放。除非另有規定，否則需要使用梯子或臺階或需要在底板或管道上攀爬的系統是不可接受的”(8.1.8)。許多工廠都有老舊的頂部僅有一個公稱管堵塞的密封罐。讓操作人員攀爬梯子以加滿密封罐會使其暴露于工藝蒸汽中，這通常是不安全的做法。設計帶有加注系統（例如以下所示）的Plan 52s或Plan 53s 是一種簡單的可促進安全維護的設計考量和實踐方法。
構建更出色的密封支持系統
在機械密封支持系統中，實施這些經過大量實踐的基本設計原則可以提高可靠性并降低成本。回顧如何實現更佳的系統效果：
考慮使用卡套管代替焊接管，以降低安裝和維護成本。這還可以通過減少潛在的泄漏點而提高可靠性。
停泵以解決較小的儀表問題或加注密封罐是不可接受的。將這些系統布置在面板上，并進行適當的標識和設計以便于維護，從而降低操作員出現可能損壞密封件的失誤的可能性。
對于所有工廠中的旋轉設備組，應高度關注密封件失效和相關的密封件更換成本。確保遵循API 682第四版的實踐方法和設計原則有助于杜絕這些成本，并實現更安全、更可靠的運行。
世偉洛克通過我們200多家授權的銷售與服務中心網絡提供密封支持系統的設計與裝配。我們提供采用更佳設計的可配置、本地性且可靠的系統，以幫助您降低成本、節省時間并提高旋轉設備的安全性。 有關設計和安裝機械密封支持系統的進一步建議，或者尋求適合您應用的合適API密封方案套件或組件，請與您當地的世偉洛克團隊聯系。
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