Przewodnik po pompach dzielonych osiowo: ograniczenia obudowy, materiały i zasady doboru

Planista konserwacji w kompleksie petrochemicznym o wydajności 600 000 ton rocznie może wyjąć wirnik z pompy dzielonej osiowo i przywrócić maszynę do pracy w ciągu jednej ośmiogodzinnej zmiany. Ta sama praca na promieniowo dzielonej obudowie o identycznym obciążeniu zajmuje od dwóch do trzech dni, ponieważ kołnierze ssawny i tłoczny, sprzęgło, a czasami płyta podstawy muszą zostać zniszczone, zanim wiązka wirnika będzie mogła się poruszyć. Ta różnica trzy do jednego w czasie realizacji decyduje o wyborze większej liczby pomp niż kiedykolwiek krzywe wydajności.

Pytanie powraca przy każdej modernizacji, zwiększeniu wydajności i wymianie ze względu na korozję. O tym decydują cztery fakty techniczne: sposób podziału obudowy, ciśnienie, jakie może wytrzymać połączenie śrubowe, wpływ medium na metal oraz sposób konserwacji maszyny przez następne dwadzieścia lat.

Co to jest pompa dzielona osiowo i gdzie się znajduje w API 610

Pompa dzielona osiowo to pompa odśrodkowa, której obudowa jest podzielona w płaszczyźnie poziomej przez linię środkową wału, dzięki czemu górną połowę można podnieść z wirnika bez zakłócania rurociągu ssącego, tłocznego, napędu lub fundamentu.

API 610, norma regulująca pompy rafineryjne i petrochemiczne, rozpoznaje dwie rodziny rozdzielonych osiowo w swoim zakresie łożysk.

• BB1: jeden lub dwa stopnie, zwykle z podwójnym wirnikiem ssącym, do wykonywania zadań o wysokim przepływie i umiarkowanym spadku, takich jak przesył ropy, woda chłodząca i obsługa wspomagająca.
• BB3: wielostopniowa, dzielona poziomo obudowa z przeciwległymi wirnikami, z głowicą nośną, której nie jest w stanie zapewnić pojedynczy stopień, przy zachowaniu dostępu od górnej połowy.

Termin ten jest często mylony z pompą o przepływie osiowym, która przemieszcza ciecz wzdłuż osi wału za pomocą wirnika w kształcie śmigła. Przepływ osiowy opisuje ścieżkę hydrauliczną; osiowo rozdzielony opisuje połączenie osłony. Mieszanie tych dwóch elementów w zapytaniu ofertowym skutkuje błędną wyceną i czasami niewłaściwą maszyną na miejscu.

Ta sama logika połączeń poziomych sprawia, że ​​jednostopniowa jednostka z podwójnym ssaniem jest praktyczna w przypadku dużych zadań związanych z transportem wody obiegowej i ropy.

S SH Podwójna pompa ssąca do cyrkulacji wody i przesyłu ropy Osiowo dzielona, dwustopniowa pompa ssąca, przeznaczona do dużych zastosowań w wodzie obiegowej i transporcie ropy, z szybszym dostępem do elementów obrotowych w celu konserwacji. Zobacz produkt →

Dostęp konserwacyjny: dlaczego pompy dzielone osiowo wygrywają pod względem czasu realizacji

W przypadku podobnych zastosowań, osiowo dzielona obudowa skraca czas dostępu do elementów obrotowych o 60 do 75 procent w porównaniu z promieniowo dzieloną obudową o tym samym przepływie i wysokości podnoszenia.

Tę lukę tworzą trzy szczegóły mechaniczne.

• Złącze poziome stanowi pojedynczy kołnierz skręcany. Podniesienie górnej połowy nie wymaga łamania rur, ustawiania lasera ani fugowania.
• Sprzęgło dystansowe umożliwia osiowe wycofanie wiązki wirnika po zdjęciu górnej połowy.
• Przeciwległe wirniki w BB3 eliminują hydraulicznie większość nacisku osiowego, więc nie ma bębna wyrównoważającego, żadnej linii wyważającej i jednej części zużywalnej mniej do przebudowy.

Staw karze także za nieostrożną pracę. Spiralnie zwijana uszczelka z elastycznym wypełniaczem grafitowym, kontrolowana sekwencja dokręcania śrub według wzoru krzyżowego i ponowne dokręcenie momentu po pierwszym cyklu nagrzewania oddzielają obudowę, która pozostaje sucha przez lata, od tej, która płacze przy każdym skoku temperatury.

Zakłady, w których wykorzystuje się BB1 lub BB3 jako maszynę rezerwową, zwykle trzymają na półce wyważony zespół wirnika. Wymiana wstępnie wyważonego wkładu zajmuje jedną zmianę, a zdemontowany wirnik trafia do warsztatu, podczas gdy pompa pracuje.

Sufity ciśnieniowe i temperaturowe: gdzie złącze poziome przestaje działać

Obudowa dzielona osiowo jest właściwym rozwiązaniem do około 40 barów dla jednostopniowego BB1 i około 100 do 150 barów dla wielostopniowego BB3. Powyżej przykręcana pozioma granica staje się najmniej niezawodną częścią maszyny i wygrywa obudowa promieniowo dzielona lub lufowa.

Powód jest geometryczny. Złącze poziome to ciągła ścieżka wycieku biegnąca przez całą długość obudowy po obu stronach wału, mniej więcej dwa razy dłuższa niż złącze promieniowe, a każde dodatkowe 10 bar ciśnienia wylotowego zwielokrotnia obciążenie śruby potrzebne do utrzymania ściśniętej uszczelki.

Złącze poziome nie jest słabą konstrukcją. Jest to konstrukcja z sufitem ciśnieniowym, ustalanym na podstawie obciążenia śrub, pełzania uszczelki i cykli termicznych, a nie wirnika.

Temperatura zachowuje się w ten sam sposób. Różnicowa rozszerzalność pomiędzy górną i dolną połówką powoduje lekkie otwarcie złącza przy każdym nagrzaniu, zatem powyżej około 200°C uszczelkę należy dobierać tak, aby zapewniała powrót sprężystości, a nie samo ściskanie. W tym momencie doświadczeni inżynierowie przechodzą na obudowę dzieloną promieniowo.

Materiały decydują o tym, czy obudowa wytrzyma działanie medium

Wybór materiału, a nie dzielona konstrukcja, decyduje o tym, czy pompa przetrwa pięć lat, czy pięć miesięcy w tym samym punkcie pracy.

Obudowy do pomp procesowych dzielonych osiowo są zwykle dostarczane w jednej z tych rodzin.

• Stal węglowa A216 WCB do wody, solanki i łagodnych węglowodorów.
• Stal austenityczna 304 i 316L do rozcieńczonych kwasów i ogólnych zastosowań chemicznych.
• Duplex 2205 i super duplex 2507, gdzie chlorki wykluczają 316L w wyniku pękania korozyjnego naprężeniowego.
• CD4MCu i podobne gatunki odlewane metodą duplex do zawiesin ściernych i korozyjnych.
• Stopy niklu, takie jak Hastelloy, plus tytan, do mocnych chlorków i kwasów utleniających.
• Żaroodporny 2520 do strumieni procesowych o wysokiej temperaturze.

Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. zajmuje się odlewaniem i obróbką pomp w Jingjiang od 1987 roku i prowadzi własną odlewnię, tłoczenie niemetali, zakłady obróbki i montażu w oparciu o ponad 300 specyfikacji. Ten pionowy łańcuch ma znaczenie na etapie selekcji: odlewnia potwierdza, który gatunek faktycznie nadaje się do odlania przy wymaganej grubości przekroju, jeszcze przed złożeniem zamówienia, zamiast odkrywać go na modelarni.

Obowiązuje jedno zastrzeżenie. Jeśli medium jest silnie kwaśne, a przepływ jest niewielki, pompa z napędem magnetycznym wyłożona fluoroplastem lub bez uszczelnień jest często tańsza i bezpieczniejsza niż obudowa metalowa, ponieważ zwilżana granica jest wykonana z polimeru, a nie ze stopu. Dopasuj styl obudowy do obowiązków, nigdy odwrotnie.

Podzielony osiowo lub promieniowo: porównanie praktyczne

Powyżej 150 barów, w przypadku wsadu rafineryjnego i hydroobróbki, jedynym rozsądnym wyborem jest maszyna dzielona promieniowo lub beczkowa. W obiegu wody chłodzącej o wydajności 3000 m3/h lub w linii przesyłowej ropy, dzielona osiowo obudowa wygrywa w całym cyklu życia, ponieważ oszczędności w zakresie konserwacji powtarzają się przy każdym otwarciu maszyny.

Tam, gdzie zadanie znajduje się pośrodku, pozioma pompa procesowa z wysuwanym tyłem stanowi kompromis: wirnik wysuwa się z tyłu bez przerywania rurociągu ssawnego, choć nie tak szybko, jak podnoszenie górnej połowy.

Standardowa chemiczna pompa odśrodkowa serii CZ Pozioma jednostopniowa pompa chemiczna DIN/ISO do cieczy neutralnych, żrących, gorących, zimnych, czystych lub zawierających cząstki stałe w zastosowaniach chemicznych, petrochemicznych, rafineryjnych, energetycznych, farmaceutycznych i uzdatniania wody. Zobacz produkt →

Jak prawidłowo określić pompę dzieloną osiowo

Sześć sygnałów wejściowych decyduje o tym, czy pompa dzielona osiowo będzie działać przez dwadzieścia lat, czy też będzie wymagać konserwacji.

1. Napraw pełną obwiednię roboczą, a nie punkt znamionowy. Przepływy o 20 procent powyżej i poniżej projektu zmieniają prędkość właściwą, wykończenie wirnika i równowagę ciągu osiowego.
2. Potwierdź marżę NPSH w najgorszym przypadku operacyjnym. Półmetrowy margines na papierze znika po pierwszym zabrudzeniu sitka ssącego.
3. Wybierz liczbę etapów w zależności od prędkości wału. Osiem stopni przy 3600 obr/min to nie ta sama maszyna, co cztery stopnie przy 1800 obr/min, nawet przy identycznej głowicy.
4. Dopasuj metalurgię do medium w każdej zwilżonej części: obudowie, wirniku, pierścieniach ślizgowych, wale i komorze uszczelnienia.
5. Określ uszczelnienie mechaniczne i jego plan rurociągów API 682 wraz z pompą, a nie za nią. Awaria uszczelnienia, a nie awaria hydrauliczna, jest przyczyną większości przestojów pomp procesowych.
6. Przed złożeniem zamówienia uzgodnij listę części zamiennych i częstotliwość przeglądów. Zapasowy wirnik i zapasowa uszczelka kasetowa decydują o tym, jak długo potrwa nieplanowany przestój.

Duża część tej procedury dotyczy szerszej rodziny pomp procesowych i przewodnika jak wybrać pompę do procesów petrochemicznych dodaje kontrole, które mają zastosowanie, gdy maszyna znajduje się w licencjonowanej rafinerii.

Często zadawane pytania dotyczące pomp dzielonych osiowo

Jaka jest różnica między pompą dzieloną osiowo a pompą dzieloną promieniowo?

Złącze obudowy to cała różnica. Osiowo dzielona obudowa jest przykręcona do poziomej linii środkowej, dzięki czemu górna połowa unosi się i wirnik jest odsłonięty bez dotykania rurociągu. Promieniowo dzielona obudowa jest przykręcona wokół pionowej linii środkowej, dzięki czemu wirnik wysuwa się wzdłuż osi wału, co w większych maszynach oznacza zerwanie sprzęgła i połączeń rurowych.

Jakie maksymalne ciśnienie może wytrzymać pompa dzielona osiowo?

Jednostopniowy BB1 jest zwykle ograniczony do ciśnienia wylotowego około 40 barów. Wielostopniowe konstrukcje BB3 pracują pod ciśnieniem 100 lub 150 barów, w zależności od liczby stopni, rozmiaru śrub i szczegółów połączenia. Powyżej 150 barów, osłony lufy przejmują kontrolę, ponieważ granica ciśnienia staje się pojedynczą cylindryczną odkuwką, a nie dwiema skręcanymi połówkami.

Dlaczego wielostopniowe pompy dzielone osiowo wykorzystują przeciwstawne wirniki?

Przeciwległe wirniki eliminują większość hydraulicznego ciągu osiowego wewnątrz obudowy, więc łożysko oporowe przenosi jedynie obciążenie szczątkowe i nie jest wymagany bęben wyważający ani linka wyrównoważająca. Usunięcie tych części eliminuje dwa typowe punkty awarii i skraca wirnik, co ułatwia podniesienie przez górny otwór.

Czy pompa dzielona osiowo może wytrzymać agresywne chemikalia?

Tak, o ile metalurgia pasuje do medium. Duplex 2205, super duplex 2507, CD4MCu, Hastelloy i tytan rozszerzają projekt o usługi zawierające chlorki, kwasy i materiały ścierne. W przypadku silnie agresywnych mediów przy niskim przepływie, pompa z napędem magnetycznym wyłożona fluoroplastem lub bez uszczelnienia jest zwykle wyborem charakteryzującym się niższym ryzykiem.

Masz punkt pracy, który wymaga sprawdzenia? Wyślij przepływ, wysokość podnoszenia, temperaturę, ciężar właściwy i medium do zespołu inżynierów za pośrednictwem strona kontaktowa i poproś o liczbę etapów i kombinację materiałów, zanim arkusz danych zostanie zamrożony.