Tesnenie ropy a plynu po prúde: Výber tesnení, ktoré držia v rafinérii

Plačúca príruba na plniacom potrubí hydrokraku sa len zriedka ohlási. Najprv sa prejaví ako slabý uhľovodíkový zápach na chodníku, tmavá škvrna na izolácii alebo tepelný obraz, ktorý je o dva stupne teplejší ako zvyšok hlavičky. Kým sa z neho stane viditeľný sprej, jednotka plánuje neplánovaný výpadok a spoj, ktorý stál niekoľko stoviek dolárov, si vyžiadal týždeň výroby.

Zvyšok tohto článku sa zaoberá tým, ktoré štýly tesnení vyhovujú ktorým následným službám, čo príslušné normy skutočne kontrolujú a praktické detaily, ktoré rozhodujú o tom, či spoj prežije päťročné obdobie.

Prečo je tesnenie po prúde iný problém

Downstream pokrýva všetko po ústí vrtu: jednotky rafinérskych procesov, petrochemické a chemické závody, skladovacie terminály, nakladacie regály a distribučné potrubia. Štýly tesnení sa prekrývajú s tými, ktoré sa používajú pred prúdom, ale profil prevádzky nie.

Tri rozdiely vedú k väčšine rozhodnutí o tesnení.

• Bicyklovanie, nie rovnovážny stav. Hydrorafinéry, reformátory a katalytické jednotky sa počas regenerácie, spúšťania a odstavovania opakovane zahrievajú a ochladzujú. Každý cyklus umožňuje trochu uvoľniť zaťaženie skrutky a tesnenie, ktoré udržalo 40 barov v prvý deň, môže plakať pri 12 baroch po desiatom cykle, ak nedokáže obnoviť svoju hrúbku.
• Tisíce malých kĺbov. Jedna procesná jednotka môže obsahovať viac prírubových spojov s malým priemerom ako celé predradené zariadenie, ktoré ju napája. Štatisticky sa tam objavujú netesnosti – nie na 24-palcovej hlavnej linke.
• Korózia a elektrická izolácia. Zmiešané materiály, kyslé vedenie a katodicky chránené potrubia tvoria izolačné spoje a správne párovanie materiálov súčasťou špecifikácie tesnenia a nie dodatočným nápadom.

Na mierke záleží tiež. MarketsandMarkets odhaduje celosvetový trh s tuleňmi na spracovanie ropy a plynu na zhruba 5,7 miliardy USD v roku 2018, pričom sa predpokladá, že do roku 2023 dosiahne 6,4 miliardy USD, pričom väčší podiel tohto dopytu predstavujú skôr spracovateľské závody ako vrtné miesta.

Ktorý štýl tesnenia sa hodí pre ktorú následnú službu

Päť štýlov tesnení pokrýva prevažnú väčšinu prírubových spojov po prúde. Rozdiely, na ktorých v praxi záleží, sú požiadavky na zaťaženie skrutiek, teplotný strop a to, či spoj znesie prerobenie.

Špirálové vinuté tesnenia pre rafinérske a chemické prírubové spoje Prehľad kategórií špirálovo vinutých tesnení s kovovým vinutím, mäkkými výplňami a štýlmi pre rafinérske, chemické a elektrické prírubové spoje. Zobraziť produkt →

Pre väčšinu potrubí rafinérskych procesov zostáva špirálovo vinuté tesnenie predvolenou voľbou, pretože vyvažuje dve veci naraz: mäkká výplň zabezpečuje utesnenie, zatiaľ čo kovové vinutie v tvare V dodáva spätnú pružinu, ktorá udržuje zaťaženie na spoji pri chladnutí. Tam, kde je zaťaženie skrutiek obmedzené alebo príruba je úzka, sa zvyčajne lepšie hodia konštrukcie z vlnitého kovu alebo kammprofilu ako vtláčanie ťažšieho tesnenia do spoja.

Prispôsobenie tesnenia skutočným servisným podmienkam

Výber zvyčajne začína menovitým výkonom príruby a konštrukčnou teplotou, ale o tom, či spoj skutočne vydrží, rozhodujú štyri premenné: dostupné zaťaženie skrutiek, stav obloženia, médium a korózia a počet tepelných cyklov očakávaných medzi obrátkami.

Teplota je len polovičná oproti obrázku. Tesnenie dimenzované na 450 °C v stabilnej prevádzke môže stále zlyhať v jednotke, ktorá sa každých štrnásť dní pohybuje medzi 200 °C a 400 °C, pretože dôležité je, koľko z pôvodného zaťaženia skrutky sa vráti, keď sa spoj zmrští.

Povrchová úprava je premenná, ktorá sa pri obrate najčastejšie vynecháva. Špirálovo vinuté tesnenie špecifikované pre 3,2 až 6,3 µm Ra zúbkovaný povrch sa správa veľmi odlišne na hladkom, opotrebovanom alebo ryhovanom povrchu a povrchová úprava a stav príruby často vysvetľuje, prečo rovnaké tesnenie tesní na jednej prírube a plače na ďalšej.

Normy a schválenia, ktoré majú skutočnú váhu

Následné obstarávanie zvyčajne uvádza skôr štandardy ako značky, takže pomáha vedieť, čo každý z nich skutočne ovláda.

• ASME B16.20 — rozmery, tolerancie a označenie pre špirálovo vinuté, prstencové a opláštené tesnenia plus limity teploty výplne.
• ASME B16.5 / B16.47 a EN 1092-1 — normy príruby, ktoré musí tesnenie zodpovedať vŕtaniu, kružnici skrutiek a obloženiu.
• ASME PCC-1 — vedenie zostavy skrutkového spoja vrátane cieľového napätia skrutiek, mazania a poradia uťahovania.
• NACE MR0175 / ISO 15156 — limity tvrdosti materiálu a metalurgie pre kyslú prevádzku.
• EN 10204 3.1 — typ certifikátu materiálu, ktorý sa zvyčajne vyžaduje pre kovové komponenty.
• API 6A a ISO 9001:2015 — schválenia produktov a systémov kvality, ktoré si podľa mena vyžiadajú následní prevádzkovatelia a dodávatelia EPC.

Napríklad spoločnosť Ningbo Rilson Tesniaci materiál Co., Ltd. pôsobí podľa normy ISO 9001:2015 a je držiteľom produktovej certifikácie API 6A a bola uznaná ako dodávateľ pre priemyselné skupiny vrátane GE, Shell a ExxonMobil. Tieto schválenia sú užitočným filtrom počas kvalifikácie dodávateľa, pretože komprimujú dlhý kontrolný zoznam do jedinej otázky.

Krúžkové spoje a tesnenia Kammprofile pre najtvrdšie spoje

Dva štýly dominujú, keď tlaková trieda, teplota alebo cyklovanie vytlačí mäkšie tesnenia z okna.

Tesnenia krúžkových spojov

Krúžkový spoj tesní na líniovom kontakte medzi opracovaným kovovým krúžkom a drážkou v čele príruby. Neexistuje žiadne mäkké plnivo, ktoré by čokoľvek kompenzovalo, a to je presne dôvod, prečo funguje pri vysokotlakovom vodíku a vysoko integrovaných spojoch – a tiež preto, že rýchlo zlyhá, keď je drážka poškriabaná, krúžok je mimo tolerancie alebo skrutky nie sú rovnomerne vytiahnuté. Požiadavky na zaťaženie skrutiek sú vysoké a drážka sa musí skontrolovať, nepredpokladá sa.

Tesnenia krúžkových spojov pre vysokotlakové ropné, plynárenské a petrochemické služby Kovové tesnenia RTJ pre vysokotlakové a vysokoteplotné tesnenie, so štýlmi R, RX, BX, IX, šošovky a pogumované štýly. Zobraziť produkt →

Kammprofile tesnenia

Tesnenie kammprofile používa zúbkované kovové jadro s tenkým mäkkým povrchom na každej strane. Správa sa ako hybrid: potrebuje menšie skrutkové zaťaženie ako prstencový spoj, dobre sa zotavuje tepelným cyklovaním a zvláda prírubové spojenia okolo plášťov výmenníkov a krytov kanálov, kde by špirálovo vinuté tesnenie fungovalo takmer na hranici svojich možností.

Výmenník tepla a izolované spoje: Prehliadané tesniace body

Výmenníky tepla koncentrujú problémy s tesnením do malej oblasti. Tesnenie sedí medzi prírubou plášťa a kanálom alebo krycou doskou, teplotné gradienty naprieč spojom sú strmé a zaťaženie skrutky musí držať dve strany naraz. Tesnenia výmenníka sú zvyčajne špecifikované ako kompletná sada na jednotku, takže všetky spoje vo zväzku sú vymenené spoločne a zaťaženie skrutiek zostáva vyvážené.

Súpravy izolačných tesnení riešia iný problém. Ak je potrubie katodicky chránené, vodivý prírubový spoj sa stáva miestom korózie a izolačná súprava s izolačným tesnením, manžetami a podložkami preruší túto elektrickú cestu. Povinnosť pečatenia je bezvýznamná; elektrická integrita nie je a jediná chýbajúca izolačná podložka zničí celú inštaláciu.

Vlastné tesnenia výmenníka tepla pre plášťové, rúrkové a doskové jednotky Vlastné tesnenia výmenníkov tepla s kovovým plášťom a kammprofilom pre petrochemické, energetické, lodné chladenie a priemyselné chladiace zariadenia. Zobraziť produkt →

Kde netesnosti skutočne začínajú: Montáž a zaťaženie skrutiek

Priemyselné vedenie skrutkových spojov, vrátane ASME PCC-1, sa zbližuje s rovnakým posolstvom: tesnenie je zriedkavo najslabším článkom – zostava je. Praktická postupnosť obratu po prúde vyzerá takto.

1. Skontrolujte, či príruba smeruje k špecifikácii tesnenia; odmietnuť ryhované, skorodované alebo zle jamkované tváre namiesto toho, aby ste sa ich snažili utesniť.
2. Vyčistite obe čelá a drážku a skontrolujte rozmery tesnenia, vŕtanie a hrúbku podľa výkresu skôr, ako sa tesnenie priblíži k spoju.
3. Aplikujte špecifikované mazivo dôsledne na závity a čelá matíc; zmeny mazania spôsobili väčšie zaťaženie skrutiek, ako väčšina ľudí očakáva.
4. Spojte nahor vo viacerých prechodoch pomocou vzoru v postupe montáže, nie jedným kruhovým pohybom.
5. Na konci skontrolujte napätie alebo krútiaci moment skrutky, zaznamenajte si hodnoty a označte kĺb pre ďalšie otočenie.

Opätovné utiahnutie po dosiahnutí prevádzkovej teploty jednotky je niekedy vhodné a niekedy nie, v závislosti od typu tesnenia a postupu. Dodržiavanie písomnej metódy je dôležitejšie ako zvyk.

Čo poslať výrobcovi tesnení

Oneskorenie cenových ponúk v tomto odvetví takmer vždy súvisí s chýbajúcimi spoločnými údajmi. Odoslanie nasledujúceho v jednej správe odstráni väčšinu pohybu tam a späť.

• Štandardná príruba, menovitý rozmer, tlaková trieda a typ obkladu.
• Rozmery tesnenia alebo vyznačený výkres vrátane otvoru a vonkajšieho priemeru.
• Navíjací a výplňový materiál plus akékoľvek požiadavky na tvrdosť pre kyslé služby.
• Požadovaný typ certifikátu, napríklad EN 10204 3.1.
• Množstvo podľa veľkosti a či je potrebná úplná sada výmenníka.

Pri opakovaných objednávkach stojí za námahu ponechať si pôvodnú špecifikáciu v evidencii – zabraňuje „ekvivalentnej“ zámene, ktorá potichu mení kvalitu plniva.

Často kladené otázky

Tesnenie po prúde odmeňuje prípravu viac ako prémiové materiály. Výber správneho štýlu tesnenia pre servis, overenie príruby a zaťaženia skrutiek a dodržanie písomného postupu montáže zabráni väčšiemu úniku netesností ako ktorákoľvek jednotlivá aktualizácia podľa špecifikačného listu.

Pre prevádzkovateľov rafinérií a petrochemických podnikov, ktorí získavajú spoľahlivého partnera na tesnenia, Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. navrhuje a vyrába špirálovo vinuté, kruhové spoje, kammprofily, vlnité kovové, nekovové rady tepelných výmenníkov a izolačných tesnení, spolu so surovinami na tesnenia, zo svojho výrobného závodu s rozlohou 20 000 m².