چرا مهر و موم های مکانیکی هنوز هم در صنایع فرآیندی انتخاب ارجح هستند؟

چالش‌های پیش روی صنایع فرآیندی تغییر کرده است، اگرچه آنها همچنان به پمپاژ سیالات، برخی خطرناک یا سمی ادامه می‌دهند. ایمنی و قابلیت اطمینان هنوز از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، اپراتورها سرعت، فشار، نرخ جریان و حتی شدت ویژگی‌های سیال (دما، غلظت، ویسکوزیته و غیره) را در حین پردازش بسیاری از عملیات دسته‌ای افزایش می‌دهند. برای اپراتورهای پالایشگاه‌های نفت، تأسیسات فرآوری گاز و کارخانه‌های پتروشیمی و شیمیایی، ایمنی به معنای کنترل و جلوگیری از اتلاف یا قرار گرفتن در معرض سیالات پمپاژ شده است. قابلیت اطمینان به معنای پمپ هایی است که به طور موثر و اقتصادی کار می کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند.
مهر و موم مکانیکی با طراحی مناسب به اپراتور پمپ از عملکرد پمپ طولانی مدت، ایمن و قابل اعتماد با فناوری اثبات شده اطمینان می دهد. در میان قطعات متعدد تجهیزات دوار و تعداد بی شماری از اجزاء، ثابت شده است که مهر و موم های مکانیکی تحت اکثر انواع شرایط عملیاتی به طور قابل اعتمادی عمل می کنند.

پمپ ها و مهر و موم ها - مناسب هستند
به سختی می توان باور کرد که تقریباً 30 سال از ترویج انبوه فناوری پمپ بدون مهر و موم در صنعت فرآیند می گذرد. فن آوری جدید به عنوان راه حلی برای تمام مسائل و محدودیت های درک شده سیل های مکانیکی ترویج شد. برخی پیشنهاد کردند که این جایگزین استفاده از مهر و موم های مکانیکی را به طور کامل حذف می کند.
با این حال، مدت زیادی پس از این تبلیغ، کاربران نهایی متوجه شدند که مهر و موم مکانیکی می تواند الزامات قانونی نشت و مهار را برآورده کند یا از آن فراتر رود. علاوه بر این، تولیدکنندگان پمپ با ارائه محفظه های مهر و موم به روز شده برای جایگزینی "جعبه های پر کردن" بسته بندی فشرده سازی قدیمی، از این فناوری پشتیبانی کردند.
محفظه های آب بند امروزی به طور خاص برای آب بندی های مکانیکی طراحی شده اند، که امکان استفاده از فناوری قوی تر در یک پلت فرم کارتریج را فراهم می کند، نصب آسان تر را فراهم می کند و محیطی ایجاد می کند که به مهر و موم ها اجازه می دهد تا با پتانسیل کامل خود عمل کنند.

پیشرفت های طراحی
در اواسط دهه 1980، مقررات زیست محیطی جدید صنعت را مجبور کرد نه تنها به مهار و انتشار گازهای گلخانه ای توجه کند، بلکه به قابلیت اطمینان تجهیزات نیز توجه کند. میانگین زمان بین تعمیر (MTBR) برای مهر و موم مکانیکی در یک کارخانه شیمیایی تقریباً 12 ماه بود. امروزه میانگین MTBR 30 ماه است. در حال حاضر، صنعت نفت، مشروط به برخی از شدیدترین سطوح انتشار، میانگین MTBR بیش از 60 ماه دارد.
مهر و موم های مکانیکی با نشان دادن توانایی خود در برآوردن و حتی فراتر از الزامات بهترین فناوری کنترل موجود (BACT) شهرت خود را حفظ کردند. علاوه بر این، آنها این کار را انجام دادند در حالی که یک فناوری اقتصادی و کارآمد انرژی در دسترس برای رعایت مقررات انتشار و محیط زیست باقی ماندند.
برنامه‌های رایانه‌ای اجازه می‌دهند مهر و موم‌ها قبل از ساخت مدل‌سازی و نمونه‌سازی شوند تا تأیید شود که چگونه شرایط عملیاتی خاص را قبل از نصب در مزرعه انجام می‌دهند. قابلیت‌های طراحی ساخت مهر و فن‌آوری مواد مهر و موم به حدی پیشرفت کرده است که می‌توان آن‌ها را برای یک برنامه کاربردی توسعه داد.
برنامه‌ها و فناوری مدل‌سازی رایانه‌ای امروزی امکان استفاده از بررسی طراحی سه بعدی، تحلیل اجزا محدود (FEA)، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، تجزیه و تحلیل بدن صلب و برنامه‌های تشخیصی تصویربرداری حرارتی را می‌دهد که در گذشته به آسانی در دسترس نبودند یا بسیار پرهزینه بودند. برای استفاده مکرر با پیش نویس 2 بعدی قبلی. این پیشرفت ها در تکنیک های مدل سازی به قابلیت اطمینان طراحی مهر و موم های مکانیکی افزوده است.
این برنامه ها و فناوری ها راه را برای طراحی مهر و موم های کارتریج استاندارد با اجزای بسیار قوی تر هدایت کرده اند. اینها شامل حذف فنرها و حلقه‌های O دینامیک از سیال فرآیند بود و فناوری استاتور انعطاف‌پذیر را به طرح انتخابی تبدیل کرد.

توانایی تست طراحی سفارشی
معرفی مهر و موم های کارتریج استاندارد به دلیل استحکام و سهولت نصب به قابلیت اطمینان بیشتر سیستم آب بندی کمک کرده است. این استحکام طیف وسیع تری از شرایط کاربرد را با عملکرد قابل اعتماد امکان پذیر می کند.
علاوه بر این، طراحی و ساخت سریع‌تر سیستم‌های آب‌بندی طراحی شده سفارشی، «تنظیم دقیق» را برای نیازهای مختلف پمپ‌ها فعال کرده است. سفارشی‌سازی را می‌توان از طریق تغییرات در خود مهر و موم یا آسان‌تر از طریق اجزای سیستم کمکی مانند طرح لوله‌گذاری معرفی کرد. توانایی کنترل محیط آب بندی تحت شرایط عملیاتی مختلف از طریق سیستم پشتیبانی یا طرح های لوله کشی برای عملکرد و قابلیت اطمینان آب بندی بسیار مهم است.
یک پیشرفت طبیعی نیز رخ داد که بیشتر پمپ های سفارشی طراحی شده بودند، با مهر و موم مکانیکی سفارشی مربوطه. امروزه می توان یک مهر و موم مکانیکی را برای هر نوع شرایط فرآیند یا مشخصات پمپ به سرعت طراحی و آزمایش کرد. سطوح آب بندی، پارامترهای ابعادی محفظه آب بند و نحوه قرار گرفتن آب بند در محفظه آب بند را می توان به گونه ای سفارشی برای طیف وسیعی از کاربردها طراحی و ساخت. به‌روزرسانی استانداردهایی مانند استاندارد 682 مؤسسه نفت آمریکا (API) همچنین از طریق الزاماتی که طراحی، مواد و عملکرد مهر و موم را تأیید می‌کند، قابلیت اطمینان بیشتر مهر و موم را افزایش داده است.

یک تناسب سفارشی
صنعت مهر و موم روزانه با کالایی شدن فناوری مهر مبارزه می کند. بسیاری از خریداران فکر می کنند که "مهر مهر یک مهر است." پمپ های استاندارد اغلب می توانند از همان مهر و موم اولیه استفاده کنند. با این حال، هنگام نصب و اعمال در شرایط فرآیند خاص، نوعی سفارشی سازی در سیستم آب بندی اغلب برای به دست آوردن قابلیت اطمینان مورد نیاز تحت آن مجموعه خاص از شرایط عملیاتی و فرآیند شیمیایی اجرا می شود.
حتی با طراحی استاندارد کارتریج، طیف گسترده‌ای از پتانسیل سفارشی‌سازی از مجموعه‌ای از اجزای مواد گرفته تا طرح لوله‌کشی مورد استفاده وجود دارد. راهنمایی در مورد انتخاب اجزای سیستم آب بندی توسط سازنده آب بندی برای دستیابی به سطح عملکرد و قابلیت اطمینان کلی مورد نیاز بسیار مهم است. این نوع سفارشی‌سازی می‌تواند به مهر و موم‌های مکانیکی اجازه دهد تا استفاده معمولی را تا 30 تا 60 ماه MTBR به جای 24 ماه کشش دهند.
با این رویکرد، کاربران نهایی می توانند از دریافت یک سیستم آب بندی که برای کاربرد، شکل و عملکرد خاص آنها طراحی شده است، اطمینان حاصل کنند. این قابلیت قبل از نصب، دانش مورد نیاز در مورد عملکرد پمپ را در اختیار کاربر نهایی قرار می دهد. حدس زدن در مورد اینکه پمپ چگونه کار می کند یا اینکه آیا می تواند برنامه را مدیریت کند، ضروری نیست.

طراحی قابل اعتماد
در حالی که اکثر اپراتورهای فرآیند عملکردهای یکسانی را انجام می دهند، برنامه های کاربردی یکسان نیستند. فرآیندها با سرعت‌های مختلف، دماها و ویسکوزیته‌های مختلف، با روش‌های عملیاتی متفاوت و پیکربندی‌های پمپ متفاوت اجرا می‌شوند.
در طی سال‌ها، صنعت مهر و موم مکانیکی نوآوری‌های قابل‌توجهی را معرفی کرده است که حساسیت مهر و موم را به شرایط عملیاتی متفاوت کاهش داده و منجر به افزایش قابلیت اطمینان شده است. این بدان معناست که اگر کاربر نهایی فاقد ابزار نظارتی برای ارائه هشدارهای مربوط به ارتعاش، دما، باربری و بارهای موتور باشد، مهر و موم های امروزی، در بیشتر موارد، همچنان وظایف اصلی خود را انجام می دهند.

نتیجه گیری
مهر و موم های مکانیکی از طریق مهندسی قابلیت اطمینان، پیشرفت مواد، طراحی به کمک کامپیوتر و تکنیک های ساخت پیشرفته همچنان ارزش و قابلیت اطمینان خود را ثابت می کنند. با وجود تغییر در کنترل انتشار و مهار، و محدودیت های ایمنی و قرار گرفتن در معرض، مهر و موم ها از الزامات چالش برانگیز جلوتر مانده اند. به همین دلیل است که مهر و موم های مکانیکی همچنان انتخاب ارجح در صنایع فرآیندی هستند.