일부 위험하거나 독성이 있는 유체를 계속 펌핑하더라도 공정 산업이 직면한 과제는 변화했습니다. 안전과 신뢰성은 여전히 가장 중요합니다. 그러나 작업자는 많은 배치 작업을 처리하면서 속도, 압력, 유속은 물론 유체 특성(온도, 농도, 점도 등)의 심각도도 높입니다. 석유 정제소, 가스 처리 시설, 석유화학 및 화학 공장의 운영자에게 안전이란 펌핑된 유체의 손실 또는 노출을 제어하고 방지하는 것을 의미합니다. 신뢰성이란 유지 보수가 덜 필요하면서 효율적이고 경제적으로 작동하는 펌프를 의미합니다.
적절하게 설계된 기계식 씰은 입증된 기술을 통해 펌프 작동자에게 오래 지속되고 안전하며 신뢰할 수 있는 펌프 성능을 보장합니다. 여러 회전 장비와 수많은 구성 요소 중에서 메카니컬 씰은 대부분의 작동 조건에서 안정적으로 작동하는 것으로 입증되었습니다.
펌프 및 씰 - 잘 맞는 제품
씰리스 펌프 기술이 장치산업에 대대적으로 보급된 지 거의 30년이 지났다는 사실이 믿기지 않습니다. 새로운 기술은 메카니컬 씰의 모든 문제와 인식된 한계에 대한 솔루션으로 홍보되었습니다. 일부 사람들은 이 대안이 기계적 밀봉의 사용을 완전히 제거할 것이라고 제안했습니다.
그러나 이 판촉 행사가 있은 지 얼마 지나지 않아 최종 사용자는 기계적 밀봉이 법적 누출 및 봉쇄 요구 사항을 충족하거나 초과할 수 있다는 사실을 알게 되었습니다. 또한 펌프 제조업체는 오래된 압축 포장 "채우기 상자"를 대체하기 위해 업데이트된 밀봉 챔버를 제공함으로써 이 기술을 지원했습니다.
오늘날의 씰 챔버는 메카니컬 씰용으로 특별히 설계되어 카트리지 플랫폼에서 보다 강력한 기술을 허용하고 보다 쉬운 설치를 제공하며 씰이 최대 잠재력을 발휘할 수 있는 환경을 조성합니다.
디자인 발전
1980년대 중반, 새로운 환경 규제로 인해 업계에서는 오염 방지 및 배출뿐 아니라 장비 신뢰성도 고려해야 했습니다. 화학 공장의 기계적 씰에 대한 평균 수리 간격(MTBR)은 약 12개월이었습니다. 현재 평균 MTBR은 30개월입니다. 현재 가장 엄격한 배출 수준이 적용되는 석유 산업의 평균 MTBR은 60개월 이상입니다.
기계식 씰은 BACT(Best Available Control Technology)의 요구 사항을 충족하거나 심지어 초과하는 능력을 입증함으로써 명성을 유지했습니다. 또한 배출 및 환경 규제를 충족할 수 있는 경제적이고 에너지 효율적인 기술을 유지하면서 그렇게 했습니다.
컴퓨터 프로그램을 사용하면 씰을 제조하기 전에 모델링하고 프로토타입을 만들어 현장에 설치하기 전에 특정 작동 조건을 어떻게 처리할지 확인할 수 있습니다. 씰 제조 설계 능력과 씰 표면 재료의 기술은 공정 응용 분야에 일대일로 적합하도록 개발할 수 있는 지점까지 발전했습니다.
오늘날의 컴퓨터 모델링 프로그램 및 기술을 사용하면 과거에는 쉽게 사용할 수 없었거나 비용이 너무 많이 들었던 3D 설계 검토, 유한 요소 분석(FEA), 전산유체역학(CFD), 강체 분석 및 열화상 진단 프로그램을 사용할 수 있습니다. 이전 2D 제도에 자주 사용됩니다. 모델링 기술의 이러한 발전으로 인해 메카니컬 씰의 설계 신뢰성이 향상되었습니다.
이러한 프로그램과 기술은 훨씬 더 견고한 구성 요소를 갖춘 표준 카트리지 씰 설계로 이어졌습니다. 여기에는 프로세스 유체에서 스프링과 동적 O-링을 제거하는 것이 포함되었으며 유연한 고정자 기술을 선택한 설계로 만들었습니다.
맞춤형 디자인 테스트 능력
표준 카트리지 씰의 도입으로 견고성과 설치 용이성을 통해 씰링 시스템의 신뢰성이 크게 향상되었습니다. 이러한 견고성 덕분에 안정적인 성능과 함께 광범위한 적용 조건이 가능해졌습니다.
또한 맞춤형 설계된 씰링 시스템의 보다 신속한 설계 및 제작으로 다양한 펌프 작동 요구 사항에 대한 "미세 조정"이 가능해졌습니다. 씰 자체의 변경을 통해 또는 배관 계획과 같은 보조 시스템 구성 요소를 통해 더 쉽게 맞춤화를 도입할 수 있습니다. 지지 시스템이나 배관 계획을 통해 다양한 작동 조건에서 씰 환경을 제어하는 능력은 씰 성능과 신뢰성에 가장 중요합니다.
이에 상응하는 맞춤형 기계식 씰을 사용하여 보다 맞춤형으로 설계된 펌프가 탄생하는 자연스러운 발전도 이루어졌습니다. 오늘날 메카니컬 씰은 모든 유형의 공정 조건이나 펌프 특성에 맞게 신속하게 설계하고 테스트할 수 있습니다. 씰 면, 씰 챔버의 치수 매개변수 및 씰이 씰 챔버에 끼워지는 방식은 광범위한 응용 분야에 맞게 맞춤식으로 설계 및 제작될 수 있습니다. API(American Petroleum Institute) 표준 682와 같은 표준 업데이트로 인해 씰 설계, 재료 및 기능을 검증하는 요구 사항을 통해 씰 신뢰성이 향상되었습니다.
맞춤형 핏
씰 산업은 씰 기술의 상품화로 매일 어려움을 겪고 있습니다. “인감은 인감이다”라고 생각하는 구매자가 너무 많습니다. 표준 펌프는 종종 동일한 기본 씰을 사용할 수 있습니다. 그러나 특정 공정 조건에 설치하고 적용할 경우 특정 작동 조건 및 화학 공정에서 필요한 신뢰성을 얻기 위해 씰링 시스템의 일부 유형을 맞춤화하는 경우가 많습니다.
동일한 표준 카트리지 설계를 사용하더라도 재료 구성 요소 선택부터 사용된 배관 계획까지 광범위한 맞춤화 가능성이 존재합니다. 씰 제조업체가 씰링 시스템 구성 요소를 선택하는 방법에 대한 지침은 필요한 성능 수준과 전반적인 신뢰성을 달성하는 데 매우 중요합니다. 이러한 유형의 사용자 정의를 통해 기계식 씰의 일반적인 사용 기간을 24개월이 아닌 최대 30~60개월의 MBR로 늘릴 수 있습니다.
이 접근 방식을 통해 최종 사용자는 특정 용도, 형태 및 기능에 맞게 설계된 씰링 시스템을 받을 수 있습니다. 이 기능은 최종 사용자에게 펌프를 설치하기 전에 펌프 작동에 대해 필요한 지식을 제공합니다. 펌프가 어떻게 작동하는지 또는 응용 분야를 처리할 수 있는지 추측할 필요가 없습니다.
신뢰할 수 있는 디자인
대부분의 프로세스 운영자는 동일한 기능을 수행하지만 애플리케이션은 동일하지 않습니다. 공정은 다양한 속도, 다양한 온도, 다양한 점도, 다양한 작동 절차 및 다양한 펌프 구성으로 실행됩니다.
수년에 걸쳐 메카니칼 씰 산업은 다양한 작동 조건에 대한 씰의 민감도를 줄이고 신뢰성을 높이는 중요한 혁신을 도입해 왔습니다. 이는 최종 사용자에게 진동, 온도, 베어링 및 모터 부하에 대한 경고를 제공하는 모니터링 장비가 부족하더라도 대부분의 경우 오늘날의 씰이 여전히 주요 기능을 수행한다는 것을 의미합니다.
결론
신뢰성 엔지니어링, 재료 개선, 컴퓨터 지원 설계 및 고급 제조 기술을 통해 메카니컬 씰은 그 가치와 신뢰성을 지속적으로 입증하고 있습니다. 배출 및 봉쇄 제어, 안전 및 노출 제한의 변화에도 불구하고 씰은 까다로운 요구 사항보다 앞서 있습니다. 그렇기 때문에 기계 밀봉은 여전히 공정 산업에서 선호되는 선택입니다.
게시 시간: 2022년 6월 30일