Mengoptimalkan Sistem Pendukung Klep Mekanis untuk Keandalan Unggul

API 682 dan Anda: Membangun Sistem Pendukung Klep Mekanis yang Lebih Baik

Sean Hunsicker, Market Manager, Chemical & Refining Market

Klep mekanis menjadi teknologi sealing dominan di pabrik raffinasi dan pabrik kimia pada tahun 1980, yang menyebabkan American Petroleum Institute (API) mendirikan komite yang fokusnya tunggal adalah menulis standar untuk komponen ini. Edisi pertama, API 682 Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps diterbitkan pada tahun 1994 dengan misi ini, "Standar ini dirancang untuk default ke jenis peralatan yang paling sering disediakan yang memiliki probabilitas tinggi untuk memenuhi objektif setidaknya tiga tahun layanan tanpa gangguan sambil mematuhi peraturan emisi."¹ Secara menarik, standar ini termasuk rekomendasi bahwa kecuali ditentukan lain, default ke teknologi yang terbukti aman dan andal. Saat ini dalam edisi keempat, API 682 terus memberikan pedoman berdasarkan layanan proses untuk baik klep mekanis dan sistem pendukungnya.

Sementara sebagian besar standar ini difokuskan pada klep mekanis, bagian yang signifikan dirombakkan pada sistem pendukung seal, karena mereka merupakan komponen kritis untuk fungsi yang tepat dari seal dan sistem pompa. Sebagai produsen sistem pendukung seal, Swagelok Company dan pusat penjualan dan layanan kami telah mengimplementasikan praktik terbaik dari API 682 Edisi Keempat. Dalam posting blog ini, kami akan menjelaskan beberapa praktik terbaik tersebut, dan bagaimana mengimplementasikan rekomendasi dari standar dalam konstruksi dan desain sistem pendukung seal Anda dapat membantu Anda mencapai tujuan Anda untuk meningkatkan keandalan dan keselamatan sambil mengurangi biaya.

Apa Fungsi Utama Sistem Pendukung Klep Mekanis?

Sebelum kita membahas praktik terbaik, mari kita lihat fungsi sistem pendukung seal. Sistem ini dirancang untuk sebuah klep mekanis dan sekumpulan kondisi proses tertentu. Biasanya, mereka menyediakan gas atau cairan ke klep mekanis untuk mengatur lingkungan di mana klep beroperasi, melindungi peralatan berputar dari kerusakan.

Sistem ini memiliki empat fungsi utama:

• Memberikan pelumasan pada wajah seal
• Kontrol tekanan dan suhu di ruang seal dan seal
• Membersihkan seal dari kontaminasi dan/atau penumpukan sisa
• Mencegah fluida proses sistem bocor ke atmosfer

Pelajari lebih lanjut tentang sistem pendukung klep mekanis dalam video di bawah ini.

Mengurangi Titik Kebocoran Potensial

Seluruh API 682 Edisi Keempat, ada referensi untuk mengurangi jumlah koneksi dalam sistem pendukung seal. Apakah pipa yang diweld atau tabung dipilih untuk sistem, sistem yang berselang tidak direkomendasikan. Setiap koneksi dapat dianggap sebagai titik kebocoran potensial dan risiko keandalan yang mungkin dalam aplikasi pompa hidrokarbon. Kebocoran pada sistem pendukung seal di dekat pompa dapat menyebabkan kerusakan aset, downtime yang meningkat, masalah lingkungan, dan risiko keselamatan.

Di masa lalu, banyak sistem pendukung seal dibuat dari pipa karena pipa secara historis dipilih. Sebelumnya, produsen seal, pengguna akhir, dan OEM pompa telah mengimplementasikan tabung sebagai solusi koneksi dalam sistem pendukung seal karena sejarah penggunaan yang lama dalam aplikasi kritis di seluruh dunia industri. Seperti yang disebutkan oleh ahli peralatan berputar Heinz Bloch dalam artikel Hydrocarbon Processing terbaru, "[standar] American Petroleum Institute 682 (API 682) mulai mendukung penggunaan tabung untuk beberapa rencana pipa seal. Sayangnya, pembeli yang terikat tradisi masih memilih pipa keras; kami meminta mereka untuk mempertimbangkan ulang. API 682 (Edisi Keempat) kini menentukan koneksi sistem pendukung seal hampir secara selimut."²

Tabung dapat digunakan untuk mengurangi jumlah koneksi dengan membengkokkan garis dan menggunakan fitting adaptor dengan tepat. Sering kali, satu-satunya koneksi yang diperlukan adalah di klep dan sistem sealing. Karena tabung dianil, membengkokkan tabung akan memperkeras logam, yang meningkatkan kekuatan tabung di bagian bengkok. Teknologi koneksi inovatif seperti flange adapter dan extended male connector lebih mengurangi jumlah koneksi dari port berselang pada klep dan seal pot dengan menghilangkan kebutuhan akan beberapa fitting. Penggunaan tabung memberikan manfaat keuangan lebih lanjut ketika kita memeriksa biaya MRO pompa, seal, dan sistem pendukung. Selama operasi pemeliharaan di mana "piping" di sekitar pompa dirangkai ulang, penggunaan tabung menghilangkan kebutuhan akan pengelasan di lokasi yang mahal dan dapat dipasang dengan cepat untuk mengurangi downtime.

Menyederhanakan Operasi dan Pemeliharaan

Sistem pendukung seal sangat penting untuk operasi yang tepat dari seal dan pompa, dan sebagai akibatnya, memerlukan inspeksi visual teratur. Membuat pekerjaan inspeksi visual menjadi sederhana mempromosikan keandalan dan keselamatan sistem. Dalam merancang sistem pendukung seal, ada beberapa prinsip desain praktik terbaik yang harus dipertimbangkan setelah rencana pipa dan tata letak umum telah dipilih.

1. Fungsi sistem harus terlihat jelas dan desain intuitif.

Klep mekanis sering kali rusak saat pompa dimulai dan dihentikan, terkadang sebagai akibat dari operasi sistem pendukung seal yang tidak tepat. Jika desain sistem pendukung seal memfasilitasi operasi yang tepat, kesalahan umum saat memasang pompa dapat dihindari.

Dalam API 682 Edisi Keempat, Plan 32 ditampilkan sebagai beberapa instrumen dan komponen yang dipasang pada pipa atau tabung. Meskipun secara fungsional benar, desain ini memberikan informasi yang sedikit bagi operator mengenai operasi sistem, informasi apa yang penting, dan mengapa penting. Jika sistem berada di bawah dekat seal pada pompa, operator sekarang perlu kembali ke pompa dan membungkuk untuk membaca informasi instrumen. Menciptakan rintangan kecil bagi operator meningkatkan risiko bahwa sinyal masalah akan terlewat dan mengurangi keandalan. Solusi intuitif adalah menyusun komponen ini pada panel.

Menempatkan rencana pipa seperti Plan 32 pada panel memadukan dua prinsip desain penting: identifikasi dan operasi yang tepat. Ini memberikan manfaat berikut:

• Pertama, Plan 32 sekarang terlihat seperti sistem yang berbeda. Daripada hanya memiliki komponen yang terletak pada pipa atau tabung, mereka disusun pada panel di mana jalur aliran dapat diidentifikasi, dan semua instrumen tersedia pada tingkat mata.
• Selain itu, API 682 mendukung pertimbangan desain ini. Ia menyatakan: "Semua kontrol dan instrumen harus terletak dan disusun untuk memungkinkan visibilitas yang mudah oleh operator, serta aksesibilitas untuk tes, penyesuaian, dan pemeliharaan" (9.1.5)³.
• Terakhir, panel dapat mencakup informasi nomor bagian, indikasi jalur aliran, dan instruksi operator. Peningkatan ini membantu memastikan startup dan shutdown yang aman dan andal dari pompa dan sistem pendukung seal.

2. Sistem harus dirancang untuk kemudahan pemeliharaan.

Meskipun operasi yang benar dari sistem pendukung seal adalah prioritas tinggi, pertimbangan juga harus diberikan untuk merancang sistem yang mudah dipelihara. Sistem pendukung seal berisi item yang sering diawasi seperti flow meter, strainer, dan instrumen visual lainnya. Pemeliharaan mencegah (PM) pada sistem ini harus sederhana dan aman bagi operator. Jika strainer tidak ditempatkan dengan nyaman dan tersedia untuk blowdown, kemungkinan PM yang tepat tidak akan dilakukan pada interval yang direkomendasikan.

API 682 Edisi Keempat juga merekomendasikan konfigurasi block-bleed untuk semua gauge. Jika sistem tidak dirancang dengan fitur ini, kemungkinan saat gauge gagal, operator akan tinggal tanpa informasi kritis hingga turnaround atau proyek berikutnya ketika pompa dan sistem pendukung dapat dicabut dan gauge diganti.

Terakhir, ada berbagai macam koneksi tabung dan opsi desain yang memungkinkan setiap komponen yang dapat diservis pada sistem pendukung seal untuk dengan mudah dilepas dan diganti sambil terus mengoperasikan sistem. Untuk seal pot, Edisi Keempat menentukan "Operasi lokal, ventilasi, pengisian, dan pengosongan harus dilakukan dari tingkat tanah. Kecuali ditentukan lain, sistem yang memerlukan penggunaan tangga atau tangga atau yang memerlukan memanjat pada baseplate atau pipa tidak dapat diterima" (8.1.8).⁴ Banyak pabrik memiliki seal pot lama dengan hanya satu pipa plug di atas. Membiarkan operator memanjat tangga untuk mengisi pot dapat mengekspos mereka pada uap proses dan adalah praktik yang secara umum tidak aman. Merancang Plan 52 atau Plan 53 dengan sistem pengisian seperti yang ditunjukkan di bawah ini adalah pertimbangan desain sederhana dan praktik terbaik yang mempromosikan pemeliharaan yang aman.

Membangun Sistem Pendukung Seal yang Lebih Baik

Mengimplementasikan prinsip desain praktik terbaik dasar ini untuk sistem pendukung seal mekanis meningkatkan keandalan dan mengurangi biaya. Untuk merangkum bagaimana Anda dapat mencapai hasil yang lebih baik dengan sistem Anda:

• Pertimbangkan menggunakan tabung alih-alih pipa yang diweld untuk mengurangi biaya instalasi dan pemeliharaan. Ini juga akan mempromosikan keandalan melalui pengurangan titik kebocoran potensial.
• Menghidupkan pompa offline untuk memperbaiki masalah instrumen kecil atau mengisi seal pot tidak boleh diterima. Menempatkan sistem ini pada panel, dengan pelabelan yang tepat dan merancang untuk pemeliharaan yang mudah mengurangi peluang kesalahan operator yang dapat merusak seal.

Kegagalan seal dan biaya terkait penggantian seal harus menjadi kekhawatiran besar bagi grup peralatan berputar di semua pabrik. Memastikan bahwa praktik terbaik dan prinsip desain API 682 Edisi Keempat diikuti membantu mencegah biaya ini dan menciptakan operasi yang lebih aman dan lebih andal.

Swagelok menyediakan desain dan assembly sistem pendukung seal melalui jaringan lebih dari 200 pusat penjualan dan layanan resmi kami. Kami menawarkan sistem yang dapat dikonfigurasi, lokal, dan andal yang lebih baik dengan desain untuk membantu Anda mengurangi biaya, menghemat waktu, dan meningkatkan keselamatan peralatan berputar Anda. Untuk saran tambahan tentang merancang dan memasang sistem pendukung seal mekanis Anda, atau untuk menemukan rencana kit seal API yang tepat atau assembly untuk aplikasi Anda, hubungi tim Swagelok lokal Anda.

¹ API Standard 682, First Edition, 1994 "Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps," American Petroleum Institute, Washington, D.C.

² Bloch, Heinz P., Consider Stainless Steel Tubing for Mechanical Seal Connections, Hydrocarbon Processing, March, 2018.

³ API Standard 682, Fourth Edition, 2014 "Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps," American Petroleum Institute, Washington, D.C

⁴ API Standard 682, Fourth Edition, 2014 "Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps," American Petroleum Institute, Washington, D.C.