Těsnění pro ropu a plyn po proudu: Výběr těsnění, která drží v rafinérských službách

Plačící příruba na plnicím vedení hydrokraku se jen zřídka ohlásí. Nejprve se projeví jako slabý uhlovodíkový zápach na chodníku, tmavá skvrna na izolaci nebo tepelný snímek, který je o dva stupně teplejší než zbytek záhlaví. Než se stane viditelným sprejem, jednotka plánuje neplánovaný výpadek a spoj, který stál pár stovek dolarů, s sebou zabral týden výroby.

Zbytek tohoto článku pojednává o tom, které styly těsnění se hodí pro které navazující služby, co příslušné normy skutečně kontrolují a praktické detaily, které rozhodují o tom, zda spoj přežije pětiletý provoz.

Proč je těsnění po proudu jiný problém

Po proudu pokrývá vše po ústí vrtu: rafinérské procesní jednotky, petrochemické a chemické závody, skladovací terminály, nakládací regály a distribuční potrubí. Styly těsnění se překrývají s těmi, které se používají proti proudu, ale provozní profil nikoli.

Tři rozdíly vedou k většině rozhodnutí o těsnění.

• Cyklistika, ne ustálený stav. Hydrorafinéry, reformery a katalytické jednotky se během regenerace, spouštění a odstavování opakovaně ohřívají a ochlazují. Každý cyklus umožňuje trochu uvolnit zatížení šroubu a těsnění, které drželo 40 barů v první den, může po desátém cyklu plakat při 12 barech, pokud nemůže obnovit svou tloušťku.
• Tisíce malých kloubů. Jedna procesní jednotka může obsahovat více přírubových spojů s malým průměrem než celé předřazené zařízení, které ji napájí. Statisticky to je místo, kde se objevují úniky - ne na 24palcové hlavní lince.
• Koroze a elektrická izolace. Smíšené materiály, kyselý provoz a katodicky chráněná potrubí tvoří izolační spoje a správné párování materiálů součástí specifikace těsnění spíše než dodatečným nápadem.

Na měřítku také záleží. MarketsandMarkets odhaduje globální trh s těsněními na zpracování ropy a plynu na zhruba 5,7 miliardy USD v roce 2018, přičemž se předpokládá, že do roku 2023 dosáhne 6,4 miliardy USD, přičemž větší podíl této poptávky představují zpracovatelské závody spíše než vrtné lokality.

Jaký styl těsnění se hodí ke které následné službě

Pět typů těsnění pokrývá drtivou většinu přírubových spojů po proudu. Rozdíly, na kterých v praxi záleží, jsou požadavky na zatížení šroubů, teplotní strop a to, zda spoj snese předělání.

Spirálově vinutá těsnění pro rafinérské a chemické přírubové spoje Přehled kategorií spirálově vinutých těsnění s kovovým vinutím, měkkými výplněmi a styly pro rafinérské, chemické a elektrické přírubové spoje. Zobrazit produkt →

Pro většinu potrubí rafinérských procesů zůstává spirálově vinuté těsnění výchozí volbou, protože vyvažuje dvě věci najednou: měkká výplň zajišťuje těsnění, zatímco kovové vinutí ve tvaru V dodává odpružení, které udržuje zatížení na spoji při ochlazování. Tam, kde je zatížení šroubu omezené nebo příruba je úzká, se obvykle lépe hodí konstrukce z vlnitého kovu nebo kammprofilu, než vtlačit do spoje těžší těsnění.

Přizpůsobení těsnění skutečným servisním podmínkám

Výběr obvykle začíná jmenovitou hodnotou příruby a návrhovou teplotou, ale o tom, zda spoj skutečně drží, rozhodují čtyři proměnné: dostupné zatížení šroubu, stav obložení, médium a koroze a počet očekávaných tepelných cyklů mezi obraty.

Teplota je jen poloviční oproti obrázku. Těsnění dimenzované na 450 °C v trvalém provozu může stále selhat v jednotce, která se každých čtrnáct dní mění mezi 200 °C a 400 °C, protože záleží na tom, kolik z původního zatížení šroubu se těsnění vrátí, když se spoj smrští.

Povrchová úprava je proměnná, která se při obratu nejčastěji vynechává. Spirálově vinuté těsnění specifikované pro 3,2 až 6,3 µm Ra vroubkované obložení se chová velmi odlišně na hladkém, opotřebovaném nebo rýhovaném povrchu a povrchová úprava a stav příruby často vysvětluje, proč stejné těsnění těsní na jedné přírubě a pláče na další.

Normy a schválení, které mají skutečnou váhu

Následné zadávání zakázek obvykle pojmenovává standardy spíše než značky, takže pomáhá vědět, co každý z nich skutečně ovládá.

• ASME B16.20 — rozměry, tolerance a označení pro spirálově vinutá, kroužková a opláštěná těsnění plus limity teploty výplně.
• ASME B16.5 / B16.47 a EN 1092-1 — normy příruby, které musí těsnění odpovídat vrtání, kružnici šroubu a obložení.
• ASME PCC-1 — Návod na montáž šroubového spoje, včetně cílového napětí šroubu, mazání a pořadí utahování.
• NACE MR0175 / ISO 15156 — limity tvrdosti materiálu a metalurgie pro kyselý provoz.
• EN 10204 3.1 — typ certifikátu materiálu obvykle požadovaný pro kovové součásti.
• API 6A a ISO 9001:2015 — schválení produktů a systémů jakosti, které si následní provozovatelé a dodavatelé EPC jmenovitě vyžádají.

Například společnost Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. působí podle normy ISO 9001:2015 a je držitelem produktové certifikace API 6A a byla uznána jako dodavatel průmyslových skupin včetně GE, Shell a ExxonMobil. Tato schválení jsou užitečným filtrem během kvalifikace dodavatele, protože komprimují dlouhý kontrolní seznam do jediné otázky.

Kruhové spoje a těsnění Kammprofile pro nejtvrdší spoje

Dva styly dominují, když tlaková třída, teplota nebo cyklování vytlačí měkčí těsnění z okna.

Těsnění kroužkových spojů

Kruhový spoj těsní na liniovém kontaktu mezi opracovaným kovovým kroužkem a drážkou v čele příruby. Neexistuje žádná měkká výplň, která by cokoli kompenzovala, což je přesně důvod, proč funguje ve vysokotlakém vodíku a vysoce integrálních spojích — a také proč rychle selže, když je drážka poškrábaná, kroužek je mimo toleranci nebo šrouby nejsou rovnoměrně vytaženy. Požadavky na zatížení šroubu jsou vysoké a drážka musí být zkontrolována, nikoli předpokládána.

Těsnění kroužkových spojů pro vysokotlaké ropné, plynárenské a petrochemické služby Kovová těsnění RTJ pro vysokotlaké a vysokoteplotní těsnění, se styly R, RX, BX, IX, čočkou a pryží. Zobrazit produkt →

Těsnění Kammprofile

Těsnění kammprofile používá vroubkované kovové jádro s tenkým měkkým povrchem na každé straně. Chová se jako hybrid: potřebuje menší šroubové zatížení než prstencový spoj, dobře se zotavuje díky tepelnému cyklování a zvládá přírubové spoje kolem plášťů výměníků a krytů kanálů, kde by spirálově vinuté těsnění fungovalo téměř na hranici svých možností.

Tepelný výměník a izolované spoje: Přehlížené těsnící body

Výměníky tepla koncentrují problémy s těsněním na malou plochu. Těsnění sedí mezi skořepinovou přírubou a kanálem nebo krycí deskou, teplotní gradienty napříč spojem jsou strmé a zatížení šroubu musí držet dvě čela najednou. Těsnění výměníku jsou obvykle specifikována jako kompletní sada na jednotku, takže všechny spoje ve svazku jsou vyměněny společně a zatížení šroubů zůstává vyvážené.

Sada izolačních těsnění řeší jiný problém. Kde je potrubí katodicky chráněno, vodivý přírubový spoj se stává korozním místem a izolační sada s izolačním těsněním, manžetami a podložkami tuto elektrickou cestu přeruší. Zapečetění je bezvýznamné; elektrická integrita není a jediná chybějící izolační podložka zničí celou instalaci.

Zakázková těsnění výměníků tepla pro skořepinové, trubkové a deskové jednotky Zakázková těsnění s kovovým pláštěm a kammprofile pro výměníky tepla pro petrochemický průmysl, energetiku, námořní chlazení a průmyslové chladicí zařízení. Zobrazit produkt →

Kde netěsnosti skutečně začínají: Montáž a zatížení šroubů

Průmyslové vedení šroubových spojů, včetně ASME PCC-1, konverguje ke stejnému poselství: těsnění je zřídka nejslabším článkem – sestava je. Praktická sekvence pro obrat po proudu vypadá takto.

1. Ověřte, že příruba směřuje proti specifikaci těsnění; odmítněte rýhované, zkorodované nebo silně důlkované obličeje, spíše než se je snažit utěsnit.
2. Očistěte obě čela a drážku a ověřte rozměry těsnění, vrtání a tloušťku podle výkresu, než se přiblíží ke spoji.
3. Na závity a čela matic důsledně aplikujte určené mazivo; změny mazání přinesly větší zatížení šroubů, než většina lidí očekává.
4. Vytvořte spoj v několika průchodech pomocí vzoru v postupu sestavování, nikoli jedním kruhovým tažením.
5. Zkontrolujte namáhání šroubu nebo krouticí moment na konci, zaznamenejte hodnoty a označte spoj pro další obrat.

Opětovné utažení poté, co jednotka dosáhne provozní teploty, je někdy vhodné a někdy ne, v závislosti na typu těsnění a postupu. Dodržování písemné metody je důležitější než zvyk.

Co poslat výrobci těsnění

Zpoždění cenových nabídek v tomto odvětví téměř vždy souvisí s chybějícími společnými daty. Odeslání následujícího v jedné zprávě odstraní většinu tam a zpět.

• Standardní příruba, jmenovitá velikost, tlaková třída a typ obložení.
• Rozměry těsnění nebo vyznačený výkres včetně vrtání a vnějšího průměru.
• Navíjecí a výplňový materiál, plus jakýkoli požadavek na tvrdost pro kyselý provoz.
• Požadovaný typ certifikátu, například EN 10204 3.1.
• Množství podle velikosti a zda je potřeba kompletní sada výměníku.

U opakovaných objednávek stojí za to zachovat původní specifikaci v evidenci – zabrání to „ekvivalentní“ záměně, která tiše změní jakost plniva.

Často kladené otázky

Těsnění po proudu odměňuje přípravu více než prémiové materiály. Výběr správného stylu těsnění pro servis, ověření příruby a zatížení šroubů a dodržování písemného postupu montáže zabrání většímu úniku netěsností než jakýkoli jednotlivý upgrade na technický list.

Pro provozovatele rafinérií a petrochemie, kteří si pořizují spolehlivého partnera pro těsnění, Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. navrhuje a vyrábí spirálově vinuté, kroužkové spoje, kammprofily, vlnité kovové, nekovové řady tepelných výměníků a izolačních těsnění, spolu se surovinami na těsnění, ze svého výrobního závodu o rozloze 20 000 m².