より優れたメカニカル シール サポート システムの構築

API 682 とあなた:より優れたメカニカル シール サポート システムの構築

Sean Hunsicker、マーケット マネージャー、化学および精製市場

メカニカル シールは、1980 年代に製油所や化学プラントで主要なシーリング技術となり、米国石油協会 (API) は、これらのコンポーネントの規格を作成することのみに焦点を当てた委員会を設立しました。初版の API 682 遠心ポンプおよびロータリー ポンプ用シャフト シーリング システムは、1994 年に次のミッション ステートメントとともに発行されました。排出規制に準拠しながら、何年にもわたる中断のないサービスを提供します。」 ¹ 特に、この規格には、別段の指定がない限り、安全で信頼できることが証明されているテクノロジをデフォルトにするという推奨事項が含まれています。 API 682 は現在第 4 版であり、メカニカル シールとそのサポート システムの両方のプロセス サービスに基づいたガイダンスを提供し続けています。

規格の多くはメカニカル シールに焦点を当てていますが、シールとポンプ システムが適切に機能するための重要なコンポーネントであるため、かなりの部分がシール サポート システムに当てられています。シール サポート システムのメーカーとして、Swagelok Company とその販売およびサービス センターは、API 682 第 4 版のベスト プラクティスを実装しています。このブログ投稿では、これらのベスト プラクティスのいくつかを説明し、シール サポート システムの構築と設計において標準からの推奨事項を実装することで、コストを削減しながら信頼性と安全性を高めるという目標を達成するのにどのように役立つかを説明します。

メカニカル シール サポート システムの主な機能は何ですか?

ベスト プラクティスについて説明する前に、シール サポート システムの機能を見てみましょう。これらのシステムは、特定のメカニカル シールと一連のプロセス条件向けに設計されています。通常、メカニカル シールに気体または液体を供給して、シールが動作する環境を調整し、回転機器を損傷から保護します。

これらのシステムには 4 つの主な機能があります。

• シール面に潤滑剤を供給する
• シールチャンバーとシール内の圧力と温度を制御する
• 汚染および/または残留物蓄積のシールを洗い流す
• システムのプロセス流体が大気中に漏れるのを防ぎます

下のビデオで、メカニカル シール サポート システムの詳細をご覧ください。

潜在的なリークポイントを減らす

API 682 全体で 4 ^th 版では、シール サポート システムの接続数を減らすための参照があります。システムに溶接パイプまたはチューブが選択されているかどうかにかかわらず、ねじ式システムは推奨されません。 すべての接続は、潜在的なリーク ポイントと見なされ、炭化水素ポンプ アプリケーションでの信頼性リスクの可能性があります。 ポンプ近くのシール サポート システムでの漏れは、資産の損傷、ダウンタイムの増加、環境問題、および安全上のリスクを引き起こす可能性があります。

過去には、歴史的に配管が好まれていたため、多くのシールサポートシステムがパイプで構成されていました。最近では、シール メーカー、エンド ユーザー、およびポンプ OEM が、チューブをシール サポート システムの接続ソリューションとして実装しています。これは、産業界全体の重要なアプリケーションでの使用に成功してきた長い歴史があるためです。回転機器の専門家 Heinz Bloch が最近の Hydrocarbon Processing の記事で指摘したように、「[the] American Petroleum Institute Standard 682 (API 682) は、一部のシール配管計画にチューブの使用を推奨し始めました。残念なことに、伝統に縛られた購入者はいまだにハードパイプを選んでいます。私たちは彼らに再考を求めています。 API 682 (第 4 版) では、シール サポート システムの接続がほぼ同じように指定されています。」 ²

チューブを利用して、ラインを曲げたり、アダプター フィッティングを適切に使用したりすることで、接続の数を減らすことができます。多くの場合、必要な接続はシールとシーリング システムの接続だけです。チューブは焼きなまし処理を施しているため、チューブを曲げ加工することで金属が硬化し、チューブの曲げ部分の強度が増します。フランジ アダプターや拡張オス コネクターなどの革新的な接続技術により、複数のフィッティングが不要になるため、シールおよびシール ポットのネジ付きポートからの接続数がさらに削減されます。チューブの使用は、ポンプ、シール、およびサポート システムの MRO コストを調べると、さらなる経済的利益をもたらします。ポンプ周辺の「配管」を再加工するメンテナンス作業中に、チューブを使用すると、コストのかかる現場での溶接が不要になり、迅速に取り付けてダウンタイムを短縮できます。

運用とメンテナンスの簡素化

シールサポートシステムは、シールとポンプの適切な動作に不可欠であり、定期的な目視検査が必要です。目視検査の作業を簡素化することで、システムの信頼性と安全性が向上します。シール サポート システムを設計する場合、配管計画と一般的な配置を選択したら、考慮すべきいくつかのベスト プラクティスの設計原則があります。

1.システムの機能が明確で、デザインが直感的である必要があります。

メカニカル シールは、ポンプの起動時と停止時に破損することが多く、不適切なシール サポート システムの操作が原因である場合もあります。シール サポート システムの設計が適切な操作を促進する場合、ポンプの試運転時によくある間違いを回避できます。

API 682 4 で エディション、プラン 32 は、配管またはチューブに取り付けられた複数の機器およびコンポーネントとして示されています。機能的には正しいが、この設計は、システムの操作、重要な情報、および重要な理由に関する情報をオペレーターにほとんど提供しません。システムがポンプのシールの隣にある場合、オペレーターはポンプに戻ってかがむ必要があり、機器の情報を読む必要があります。オペレーターにとって小さな障害物でも作成すると、トラブル信号を見逃すリスクが高まり、信頼性が低下します。直感的な解決策は、これらのコンポーネントをパネルに配置することです。

Plan 32 などの配管図をパネルに配置すると、適切な識別と操作という 2 つの重要な設計原則に対応できます。これには次の利点があります:

• まず、プラン 32 は別のシステムのように見えます。コンポーネントをパイプまたはチューブ上に配置するだけでなく、流路を識別できるパネル上に配置し、すべての機器を目の高さで利用できます。
• さらに、API 682 はこれらの設計上の考慮事項をサポートしています。 「すべての制御装置と機器は、オペレーターが簡単に見られるように配置および配置され、テスト、調整、および保守のためにアクセスできるようにする必要があります」(9.1.5) ³ .
• 最後に、パネルには部品番号情報、流路の表示、操作説明を含めることができます。これらの改善は、ポンプとシール サポート システムの安全で信頼性の高い起動とシャットダウンを保証するのに役立ちます。

2.システムは、メンテナンスが容易になるように設計する必要があります。

シール サポート システムの正しい操作は最優先事項ですが、メンテナンスが容易なシステムの設計も考慮する必要があります。シール サポート システムには、流量計、ストレーナ、その他の視覚機器など、一般的に整備されるアイテムが含まれています。これらのシステムの予防保守 (PM) は、オペレータにとって簡単で安全でなければなりません。ストレーナが適切な位置に配置されておらず、ブローダウンに利用できない場合、適切な PM は推奨される間隔で実施されます。

API 682 4 ^th Edition では、すべてのゲージに対してブロックブリード構成も推奨しています。システムがこの機能で設計されていない場合、ゲージが故障すると、ポンプとサポート システムを廃止してゲージを交換できる次のターンアラウンドまたはプロジェクトまで、オペレーターは重要な情報を持たないままになる可能性があります。

最後に、さまざまなチューブ接続と設計オプションがあり、シール サポート システムの保守可能なすべてのコンポーネントを簡単に取り外して交換しながら、システムを操作し続けることができます。シールポットの場合、4 版は、「局所操作、通気、充填、および排水は、等級から達成されなければならない」と規定しています。別段の指定がない限り、はしごやステップの使用が必要なシステム、またはベースプレートや配管に登る必要があるシステムは受け入れられません」 (8.1.8) . ⁴ 多くのプラントには、上部にパイプ プラグだけが付いた古いシール ポットがあります。オペレーターがはしごを登ってポットを上に上げると、プロセス蒸気にさらされる可能性があり、一般的に安全ではありません。以下に示すような充填システムを備えたPlan 52またはPlan 53を設計することは、安全なメンテナンスを促進する単純な設計上の考慮事項とベストプラクティスです.

より優れたシール サポート システムの構築

これらの基本的なベスト プラクティスの設計原則をメカニカル シール サポート システムに実装することで、信頼性が向上し、コストが削減されます。システムでより良い結果を実現する方法を要約するには:

• 設置とメンテナンスのコストを削減するために、溶接パイプの代わりにチューブを使用することを検討してください。これにより、潜在的なリーク ポイントが減少するため、信頼性も向上します。
• 軽微な計装の問題を修正したり、シール ポットを充填したりするためにポンプをオフラインにすることは認められません。これらのシステムをパネル上に配置し、適切なラベルを付けてメンテナンスを容易にするように設計すると、シールを損傷する可能性のあるオペレーターのエラーの可能性が減少します。

シールの故障とそれに伴うシールの交換費用は、すべてのプラントの回転機器グループにとって大きな関心事です。 API 682 第 4 版のベスト プラクティスと設計原則に従うことで、これらのコストを回避し、より安全で信頼性の高い運用を実現できます。

スウェージロックは、200 を超える認定販売およびサービス センターのネットワークを通じて、シール サポート システムの設計と組み立てを提供しています。コストを削減し、時間を節約し、回転機器の安全性を向上させるのに役立つように設計された、構成可能でローカルで信頼性の高いシステムを提供します。メカニカル シール サポート システムの設計と設置に関する追加のアドバイス、または適切な API の検索についてお客様の用途に合わせたシール プラン キットまたはアセンブリについては、最寄りの Swagelok チームにお問い合わせください。

¹ API 規格 682、初版、1994 年「遠心ポンプおよびロータリー ポンプのシャフト シーリング システム」、米国石油協会、ワシントン D.C.

² Bloch、Heinz P.、Mechanical Seal Connections 用のステンレス スチール チューブを検討、Hydrocarbon Processing、2018 年 3 月。

³ API 規格 682、第 4 版、2014 年「遠心ポンプおよびロータリー ポンプのシャフト シーリング システム」、米国石油協会、ワシントン D.C.

⁴ API 規格 682、第 4 版、2014 年「遠心ポンプおよびロータリー ポンプのシャフト シーリング システム」、米国石油協会、ワシントン D.C.