Tehlikeli Ortamlarda Shaft Seals için Tasarım

Shaft mühürler dönen ekipmandaki kritik bileşenlerdir, süreç sıvısı ve dış çevre arasındaki birincil bariyer olarak hizmet eder. Tehlikeli ortamlarda - bu koşullar için hassas gazlar, aşındırıcı kimyasallar, patlayıcı tozlar veya aşırı sıcaklıklar mevcut - mili mühürler üzerinde betonlama mekanizmaları, ve gelişmiş güvenlik özellikleri ile ilgili olarak bir mühürleme işlemine yol açabilir.Bu makale, personel, varlıklar, ve çevre için etkili mil mühürleri tasarlayın.

Tehlike Ortamlarını Anlamak

Tehlikeli ortamlar zarar verebilecek maddeler varlığıyla tanımlanır. Bunlar genellikle ATEX (EU) veya IECEx (global) gibi uluslararası standartlar altında sınıflandırılmaktadır.

[FONT:0]Flammable gazlar ve buharlar (e.g., hidrojen, methane, çözücüler) - Bu, belirli konsantrasyonlarda hava ile karıştırıldığında patlayıcı karışımlar oluşturabilir.
[FONT:0]Komşulu tozlar [Döntgen: 1) [Düzücüler, kömür, tahıl, metal tozlar) – hatta ince toz tabakaları rahatsız edici olsa da ateşlenebilir.
[FONT:0)Corrosive ve toksik kimyasallar[Dönetici:0) [Düzg: 1, s.g., sulfurik asit, klor, amonyak) - Bu saldırı mühür malzemeleri ve sağlık riskleri oluşturur.
[FONT:0)Extreme sıcaklıkları[[Dönüşük ve düşük) – Diriliş geniş bir termal aralığındaki bütünlüğü korumalıdır.
[FONT:0) Yüksek basınçlar ve aşındırıcı slurries[DÜT:1) - Bu hız aşınmayı hızlandırır ve mühür hayatını azaltır.

Belirli tehlike, mühür tasarımı yaklaşımı belirler. Örneğin, patlayıcı atmosferdeki mühürler genellikle bir ikincil örtme veya kuru işleyen bir tasarım gerektirir, bu işlem kororatörlerin çevreye tam olarak ihtiyacı vardır - sıcaklık aşırılıkları, baskı bisikletleri, titreşim ve birden fazla tehlike varlığı - güvenilir bir mil mühür tasarlamak için ilk adımdır.

Anahtar Tasarım Tahminleri

Malzeme Seçimi

Malzeme uyumluluk belki de tehlikeli ortamlar için mühür tasarımdaki en kritik faktördür. mühür yüzü, ikincil mühürler (O-rings, gazketler), ve yapısal bileşenler kimyasal saldırıya, şişmeye, embrittlemente ve termal bozulmalara karşı direnmelidir.

[FONT:0]Seal yüzler: [Dönetici: 0:0) Karbon grafiği (kendi kendine özgü, iyi termal iletkenlik), silikon ışı (aşırı sert, korozyona dayanıklı), Dijital tırma (tough, yüksek aşınma direnci) ve seramikler (alumina, zirconia) korrosif hizmetler için.
[FONT=0]Elastomerler: [Dönetici: [Dönetici] FKM (Viton) orta kimyasal direniş için; FFKM (Kalrez, Chemraz) agresif kimyasallar ve yüksek sıcaklıklar için; Buhar ve bazı asitler için logo; Soğutma atmosferleri ile petrol ortamları için HNBR, antistatik elastomerler gerekli olabilir.
[FONT:0) Metal bileşenleri: [Dönetici: 0:1] Hastelloy, Monel, titanyum veya plex paslanmaz çelikler korozyon direnci için direnç noktaları için ve pins, non-sparking malzemelerden (örneğin, bronz veya beryllium bakır) patlayıcı gaz bölgelerinden yapılmalıdır.
[FONT:0]Köpekler ve kaplamalar: [DLCT:1] Elmas benzeri karbon (DLC) veya TİP lik kaplamaları, özellikle kuru veya geçici veya geçici işlemde aşınmak için mühür yüzleri.

Üreticiler genellikle uyumluluk grafikler sağlar, ancak gerçek dünya testleri gerçek süreç koşulları altında önerilir. Örneğin, bir mühür işleme sıcak kalibre soda bir laboratuarda iyi performans gösterebilir ancak klorür veya sıcaklık artışları nedeniyle hızla başarısız olabilir.Her zaman mühür tedarikçi ile doğrulanır.

Mechanism

Dağıtım mekanizması seçimi, işletim koşullarına (basın, hız, sıcaklık), sıvı özellikleri (vizor, buhar basıncı, temiz çizgiler), ve tehlikeli ortamlarda kullanılan ana tipler:

Mekanik mühürler

Mekanik mühürler pompalarda dönen miller için en yaygın seçimdir, kompresörler ve agitatörler. Onlar bir dönen yüz ve bir sabit yüzten oluşur, bir ilkbahar ve hidrolik basınçla birlikte basılırlar.

[Dönemli mühürler (çift veya Tandem): ), Orta bir tampon sıvı (konu dışı bir sıvı veya gaz) ile iki mühür, bir basıncılı bariyer sıvısı ile bir güvenlik katmanı sağlar: birincil mühür başarısız olursa, ikincil mühür sızdırı içerir ve bariyer sıvı basıncı atmosfere tehlikeli ürünün sızıntısını önler.
[FONT:0)Gas mühürleri (kuru gaz mühürleri): ) Flammable gazları kullanarak kullanılan kompresörler için kullanılan, temassız bir mühür oluşturmak için spiral oluklarla kontrollü bir boşluk kullanın.
[FONT:0]Split mühürler: [Dönetici: [Dönetici:0] Ekipmanı bozmadan kolay bakım için tasarlanmıştır.

Lipurs

Lip mühürleri (radial mil mühürleri) daha basit ve daha ucuz ama iyi tasarlanmış bir kaynak sistemi parçası olmadıkça patlayıcı atmosferler için daha az etkili.

Manyetik mühürler

Manyetik mühürler, ilkbaharlar olmadan yüzler arasında temasa geçmek için manyetik alanlar kullanır. Düşük sızıntı ve uzun yaşam sunarlar, ancak katılımcı konteynükleasyona karşı hassastır. Manyetik mühürler küçük pompalarda veya karıştırıcılar temiz akışkanlar işlemekte bulunabilir, ancak iki mekanik mühürlerin doğal acil durum mühürleme yeteneğinden yoksundurlar.

Ambalaj (Compression Ambalaj)

Geleneksel sıkıştırma paketlemesi daha yüksek sızıntı ve aşınma nedeniyle nadiren tercih edilirken, hala bazı miras ekipmanlarında kullanılır.Ne zaman kullanılan ambalaj düşük emisyonlar için dikkatli bir şekilde seçilmelidir (örneğin, grafik veya hologram tabanlı) ve yakından takip edilir.In ATEX bölgelerinde, paketleme sızıntı tespiti ile ikincil bir mühür gerektirir.

Güvenlik Özellikleri

Birincil yalıtım mekanizmasının ötesinde, bazı güvenlik özellikleri, hataları önlemek veya azaltmak için tehlikeli ortamlarda önemlidir. Anahtar özellikler şunları içerir:

[FONT:0)Explosion-proof holdingment:[Dönetici: [Dönetici mühür tasarımları, iç bir patlamaya dayanabilecek sağlam bir metal konut içerir (örneğin, kuru bir şekilde çalıştırılabilir bir mühür). Bu, ATEX (II 2G Ex h IIC T4) gibi standartları karşılamalıdır.
[FONT:0)İkinci olarak yer alan (knch bezi, tampon sıvı sistemleri): ), Bir gider limanının arkasındaki ( soğutma veya kızarma) veya bir basıncılı tampon sıvı sistemi. birincil mühürden gelen Leakage, güvenli bir şekilde veya toplanan veya toplanan, çevreye herhangi bir serbest bırakma.
[FONT:0)Leak algılama ve izleme: [Dönder: 1) Basınç anahtarları, hava ölçümleri, gaz detektörleri veya tampon sıvı sisteminde sıcaklık sensörleri, operatörleri birincil bir mühür sızıntısına uyarabilir. Erken algılama, yıkıcı başarısızlıktan ziyade kapanmayı planlayabilir.
[FONT=0]Temperyature ve basınç kontrolleri:) Otomatik kapatma, tırnak ısısının güvenli bir limite geçilmesi durumunda (potansiyel ateşleme kaynağı) otomatik olarak kapanıyor.
[FONT:0) Hayırlı-sparking bileşenleri: Bölgelerde flammable gazlar veya toz ile, tüm mühür bileşenleri ( konutlar, sürücü pinleri ve ilkbaharları dahil) potansiyel ateşleme kaynağı ortadan kaldırmak için yersiz malzemelerden yapılmalıdır.
[FONT:0]Dry-işmanlık yeteneği (örneğin, bazı mühürler kısa süreler için kuru koşmak için tasarlanmıştır (örneğin, silikon ışı ile özel yüzmek için yüzler kullanmak).Bu, pompanın suksiyonu veya işlem sıvısı flaşları kaybederse değerlidir.

Bu güvenlik özellikleri genel ekipman güvenliği sistemine entegre edilmelidir (ESD, ateş ve gaz algılaması) ve API 682, ISO 21049 (konuşlar için), ve IEC 61508/61511 (işlevsel güvenlik).

Sıcaklık ve Basınç Tahminleri

Aşırı sıcaklıklar malzeme gücünü, termal genişlemeyi ve yağdırmayı etkiler. Seals hem işletim sıcaklıklarını ve potansiyel gezileri (örneğin, başlangıç veya süreç sırasında üzgünler).

Yüksek sıcaklıklar (200 °C) metal bellows mühürlerini elastomer başarısızlıklarından kaçınmak için veya esnek grafiklere gazketleri gerekmez. Face material must not pain term ling (e.g., avoid silikon in termal şok uygulamaları, yerine TDK kullanın).
Ağojenik sıcaklıklar (yavaş - 1/2C) dükten sonra gelen malzemeler (örneğin, paslanmaz çelikler, şampuan veya özel alaşımlar) Elastomerler önük hale gelir; metal-metal mühürler veya bahar enerjik yalıtım mühürleri kullanın.
Yüksek basınçlar (above 20 bar), yüksek kapanış güçleriyle sağlam mühür yüz tasarımları gerektirir, denge geometrileri yüz yükü azaltmak ve sağlam kollar veya konutlar. Çift mühürler 100 barın üzerinde gerekli hale gelir.
Cyclical baskı ve sıcaklık değişiklikleri yüz hareketi ve mühür izlemesine neden olur. Esnek montaj (örneğin, O-ring desteklenen yüzler) ile mühürler kullanın ve fikre uymadan ısı genişletmeye izin verir.

Yağız, Soğutma ve Flushing

Tehlikeli ortamlarda, mühürün destek sistemi, mühürün kendisi kadar kritiktir. Propertrol ve soğutma, buharlaştırmaya, karbonizasyona veya kullanılabilir sıvılara yol açabilir. Ortak destek sistemleri şunları içerir:

[FONT:0)Plan 11/12/13 (API boru planları): ), Temiz su geçirmez pompa deşarjı betonlar için kullanılan, temiz sıvılar için kullanılır.
[FONT:0)Plan 32 (ekişçi kızar): [Dönetici: 0,4|Dönlü yıkamalar:) Süreç sıvısı kirli veya aşındırıcı olduğunda mühür odaya enjekte edilir.
[FONT:0) Plan 53B/53C (profeksiyonlu bariyer sıvısı ile mühürler): ), Süreçden daha yüksek bir basınçta bir bariyer sıvısı, ürünün sızıntısını önler. bariyer sıvısı genellikle temiz, nötr sıvı (su, glycol) bu kontamine gaz mühürleri için izlenir.
[FONT:0)Plan 62 (knch): Düşük basınçlı sıvı, mühürün atmosferini serinlemek ve herhangi bir sızıntıyı dillendirmek için bir yanar.
[FONT:0) Ceket veya ısı değiştiricileri: [Döneticileri: [Döneticileri) Yüksek sıcaklık uygulamaları güvenli sınırların altında bariyer sıvı ısıtılması için gereklidir (tipik olarak 80°C'nin altında organik bariyer sıvıları için).

Tüm destek sistemi bileşenleri (tanks, boru, soğutucular) bölge puanı için uygun olmalıdır ve mühürlenmiş sıvı ile uyumlu olmalıdır. patlayıcı atmosferlerde, bariyer sıvı sistemleri, susuzluk mühürlerini veya spreyleri oluşturabilecek baskıları önlemek için tasarlanmıştır.

Kurulum ve Bakım

En iyi tasarlanmış mühür bile uygunsuz olarak kurulamaz veya muhafaza edilir. tehlikeli ortamlarda, kurulum katı prosedürlerden sonra sertifikalı teknisyenler tarafından yapılmalıdır:

[FONT:0)Temizler:[[Dönler:[Dönler:[Dönler:[Dönler:) Herhangi bir kontrasesyon (örneğin, burrs, yabancı parçacıklar) erken mühür başarısızlıklarına neden olabilir.
[FONT=0)Öylegeme hizası:[Dönetici: 0)[Dönetici:0))|Dönekleme oranı:[Dönetici:[Dönetici: 0/FONT)[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=
[FONT:0) Başlangıç sırasındaLubrikasyon:) Bazı mühürler, pompanın kuru çalıştırma hasarını önlemeye başlamadan önce bir ön veya bir kızarmaya ihtiyaç duyar.
[FONT=0)Kondition monitoring:[Dönetici seviyeleri düzenli olarak denetim altına alın, yüz aşınma, sızıntı oranları ve titreşim. non-intrusive sensörler (örneğin, akustik emisyon, termal görüntüleme) tehlikeli bölgelerde.
[FONT:0]Spare parçaları yönetimi:[Dönetici:[Dönetici:0)Spare parçaları yönetimi:[Dönetici:[Dönetici:0)Hızlı yedek için sertifikalı mühür kartuşları tut. patlayıcı bölgelerde, farklı tedarikçilerden veya alter mühür geometrisinden asla karıştırmayın.

Uyum ve Standartlar

Tehlikeli ortamlar için mühürler tasarlamak uluslararası düzenlemelere ve endüstri standartlarına uymak gerektirir. Anahtar referanslar şunları içerir:

[FONT=0]IYORUM Direkt 2014/34/EU: [Dönetici] AB içinde patlayıcı atmosferlerde kullanılan ekipman için kullanılan ekipman için, potansiyel ateşleme kaynakları için (mekanik kıvılcımlar, sıcak yüzeyler, elektrostatik deşarjlar) ve uygun koruma kavramları ile işaretlenmelidir (Ex h, Ex d, vs.).
[FONT:0)IEC 60079 serisi: [Dönetici: 1) Toprakların sınıflandırılması (Zone 0,1,2 gazlar için; 20,21,22 toz için) ve ekipman koruma seviyeleri (EPL Ga, Gb, Gc).
[FONT:0)API 682 / ISO 21049: Ortam ve döner pompalar için mühür sistemleri standarttır. Bu, mühür türleri, düzenlemeler ve tehlikeli hizmetler için belirli gereksinimleri olan sistemleri tanımlar (Kategory 1.2,3).
[FONT:0) ISO 12623 (Agitators için mekanik mühürler için): [Döneticiler için kimyasal veya farmasötik süreçlerde karıştırmak için geçerli.
[FONT=0)OSHA 1910 (US): [Dön tehlikeli kimyasallar için Süreç Güvenliği Yönetimi; mühürlerin mekanik bütünlüğü için gerekli şartlar içerir.

ATEX, IECEx ve API Q1 gibi sertifikalar taşıyan bir mühür üreticisi ile çalışmak, tasarım, test ve belgenin gerekli güvenlik seviyelerini karşılamasını sağlar. [FONTD:0]EagleBurgmann ve [[Dönetici:2John Crane) tehlikeli hizmet için kapsamlı kaynaklar ve tasarım kılavuzları sağlar.

Tasarım En İyi Uygulamaları

Yukarıdaki düşünceler üzerinde çizim, aşağıdaki en iyi uygulamalar tehlikeli ortamlar için mili mühürleri tasarlarken uygulanmalıdır:

[FONT:0]Bir tehlike analizine giriş: [Dönetici:[Dönetici:0) Tüm olası başarısızlık modlarını (örneğin, mühür yüz su toplayıcıları, O-ring Cut, ilkbahar molası) ve sonuçları. HAZOP veya LOPA gibi araçları gerekli güvenlik bütün seviyelerini belirlemek için kullanın.
[FONT:0] Tüm hizmetler için bir çift mühür düzenlemesini seçin:[Dönetici: Bir basıncılı bariyer sıvısı ile çift veya tandem mekanik mühür, sızdırıl olasılığı önemli ölçüde azaltır ve inşa edilmiş kırmızıdans sağlar.
[FONT:0) Benzer hizmette kanıtlanmış malzemeler: Referans NACE MR0175/ISO 15156, aşındırıcı ortamlar için malzeme test verileri ve kimyasal direnç, termal genişleme ve mekanik özellikler için malzeme testine bakınız.
[FONT:0)Instri a monitoring system:[Dönetici: 1 ) En az bir basınç ölçüm ve seviye geçiş bariyer sıvı rezervuar üzerinde. kritik hizmetler için, yüksek sızdırılda veya yüksek sıcaklıkta otomatik olarak izleme ekleyin.
[FONT:0) Bakım erişilebilirliği için Tasarım:[Dönetici:[Dönetici:0)) Ön monte edilen kartuş mühürlerini kullanın ve hiçbir alan ayarlaması gerekmez. Bu, teknisyenlerin mühür değişiklikleri sırasında tehlikeli atmosferlere maruz kalmalarını sağlar.
[FONT=0) Doğru destek sistemi tasarımı: bariyer sıvı sistemi doğru boru çapı, malzemeler ve basınç derecelendirmesine sahip olmalıdır. bariyer sıvısının işlem sıvısı ile tepki vermediğini doğrulayın (örneğin, su bazlı sıvılar, karışıklarsa).
[FONT=0]Dokuzlu dinamik davranışlar: [Dönetici: [Dönetici: 0] mili defleksiyonlar, vibrasyon ve termal büyüme için hesap. Finite element analizi (FEA) folik ve bahar yüklerini optimize etmenize yardımcı olabilir.
[FONT:0)Test prototipleri en kötü durumda mühürler:[Dönemli: [Dönder: 1) Basınç bisikleti, sıcaklık rampları ve arazi dağıtımı olmadan performans doğrulama için kurutulmuş üzgünler içerir.
[FONT:0] Tüm tasarım kararlarını ve güvenlik özelliklerini garanti edin:), düzenleyici uyumluluk için açık bir teknik dosya (ATEX belgeleri, IECEx sertifikası, vs.) ve gelecekteki bakım ekipleri için.
[[FONT:0) Deneyimli mühür üreticileri ilePartner:), En iyi yapılandırmayı seçmek için tasarım aşamasında erken yaşta yönetildi. Birçok tedarikçi tasarım desteği, uygulama mühendisliği ve alan hizmeti sunuyor. Örneğin, [[Dönetici[Dönetici), tehlikeli hizmetler için kapsamlı bir mühür ve destek sistemleri sunar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Tehlikeli ortamlardaki kirli mühürler sadece bileşenler değildir - aşırı koşullar altında kusursuz bir şekilde performans göstermeleri gereken güvenlik bariyerleridir.Onlar malzeme bilimi, sıvı dinamikleri, termal yönetimi ve fonksiyonel güvenliği entegre eden sistematik bir yaklaşım gerektirir.Özelliklere yönelik tehlikeleri anlamak, uygun tutma mekanizmaları ve malzemeleri seçmek, kırmızı güvenlik özelliklerini seçmek ve dürüst bir şekilde uygulamak için teşvik etmek için teşvik etmek gerekir.

Tehlikeli Ortamlarda Shaft Seals için Tasarım

Table of Contents