คู่มือปั๊มแยกตามแนวแกน: ขีดจำกัดของปลอก วัสดุ และกฎการเลือก

ผู้วางแผนการบำรุงรักษาที่ศูนย์ปิโตรเคมีขนาด 600,000 ตัน/ปีสามารถยกโรเตอร์ออกจากปั๊มแยกตามแนวแกน และนำเครื่องจักรกลับมาใช้งานได้อีกครั้งภายในกะทำงานแปดชั่วโมงหนึ่งกะ งานเดียวกันบนโครงที่แยกตามแนวรัศมีของหน้าที่เหมือนกันจะใช้เวลาสองถึงสามวัน เนื่องจากหน้าแปลนดูดและระบาย ข้อต่อ และบางครั้งแผ่นฐานต้องแตกหักก่อนที่มัดโรเตอร์จะเคลื่อนที่ได้ ช่องว่างสามต่อหนึ่งในช่วงเวลาตอบสนองดังกล่าวจะตัดสินใจเลือกปั๊มมากกว่ากราฟประสิทธิภาพที่เคยมีมา

คำถามนี้จะเกิดขึ้นอีกทุกครั้งที่มีการปรับปรุง อัพเกรดความจุ และการเปลี่ยนทดแทนสารกัดกร่อน ข้อเท็จจริงทางวิศวกรรมสี่ข้อที่สรุปได้ ได้แก่ วิธีแยกปลอก ข้อต่อแบบสลักเกลียวรับแรงกดได้เท่าใด สารตัวกลางทำกับโลหะอย่างไร และจะบำรุงรักษาเครื่องจักรอย่างไรในอีกยี่สิบปีข้างหน้า

Axially Split Pump คืออะไรและอยู่ที่ใดใน API 610

ปั๊มแยกตามแนวแกนคือปั๊มหอยโข่งซึ่งมีปลอกแบ่งอยู่บนระนาบแนวนอนผ่านเส้นกึ่งกลางเพลา ดังนั้นจึงสามารถยกครึ่งบนให้พ้นจากโรเตอร์ได้โดยไม่รบกวนท่อดูด ท่อจ่าย ตัวขับ หรือฐานราก

API 610 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ใช้ควบคุมปั๊มโรงกลั่นและปิโตรเคมี จำแนกสองตระกูลที่แยกตามแกนในช่วงระหว่างตลับลูกปืน

• บีบี1: หนึ่งหรือสองขั้นตอน โดยปกติจะใช้ใบพัดดูดคู่ ครอบคลุมงานที่มีการไหลสูงในระดับปานกลาง เช่น การถ่ายเทน้ำมันดิบ น้ำหล่อเย็น และบริการเพิ่มแรงดัน
• บีบี3: โครงสร้างแบบหลายขั้นตอนแยกตามแนวนอนพร้อมใบพัดตรงข้าม ส่วนหัวที่ระดับเดียวไม่สามารถทำได้ในขณะที่ยังคงเข้าถึงครึ่งบนได้

คำนี้มักสับสนกับปั๊มไหลตามแนวแกน ซึ่งเคลื่อนของเหลวไปตามแกนเพลาด้วยใบพัดรูปใบพัด การไหลตามแนวแกนอธิบายเส้นทางไฮดรอลิก การแยกตามแนวแกนจะอธิบายข้อต่อของปลอกหุ้ม การผสมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกันในการขอใบเสนอราคาทำให้เกิดใบเสนอราคาที่ไม่ถูกต้อง และในบางครั้งเครื่องก็ไม่ถูกต้องที่ไซต์งาน

ตรรกะข้อต่อแนวนอนแบบเดียวกันทำให้เครื่องดูดแบบขั้นตอนเดียวแบบดูดคู่ใช้งานได้จริงสำหรับน้ำหมุนเวียนขนาดใหญ่และหน้าที่ถ่ายเทน้ำมันดิบ

ปั๊มดูดคู่ S SH สำหรับการหมุนเวียนน้ำและการถ่ายเทน้ำมันดิบ ปั๊มขั้นตอนเดียวแบบดูดสองทางแยกตามแนวแกน ซึ่งเหมาะกับน้ำหมุนเวียนขนาดใหญ่และหน้าที่ถ่ายเทน้ำมันดิบ พร้อมการเข้าถึงองค์ประกอบแบบหมุนได้เร็วขึ้นเพื่อการบำรุงรักษา ดูผลิตภัณฑ์ →

การเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา: เหตุใดปั๊มแบบแยกส่วนในแนวแกนจึงชนะในเวลาดำเนินการ

ในงานที่คล้ายกัน ปลอกแยกตามแกนจะลดเวลาในการเข้าถึงส่วนประกอบที่หมุนได้ 60 ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ เทียบกับปลอกที่แยกตามแนวรัศมีของการไหลและส่วนหัวเดียวกัน

รายละเอียดทางกลไกสามประการทำให้เกิดช่องว่างนั้น

• ข้อต่อแนวนอนเป็นหน้าแปลนเกลียวเดี่ยว การยกครึ่งบนไม่จำเป็นต้องทำให้ท่อแตก ไม่ต้องวางตำแหน่งด้วยเลเซอร์ และไม่ต้องทำงานยาแนว
• ข้อต่อตัวเว้นระยะช่วยให้สามารถถอดมัดโรเตอร์ออกได้ในแนวแกนเมื่อปิดครึ่งบนแล้ว
• ใบพัดที่อยู่ตรงข้ามใน BB3 จะยกเลิกแรงขับตามแนวแกนส่วนใหญ่ด้วยระบบไฮดรอลิก ดังนั้นจึงไม่มีดรัมบาลานซ์ ไม่มีเส้นบาลานซ์ และชิ้นส่วนที่สึกหรอน้อยกว่าหนึ่งชิ้นที่ต้องสร้างใหม่

ข้อต่อยังลงโทษการทำงานที่ไม่ระมัดระวัง ปะเก็นแบบพันเกลียวพร้อมตัวเติมกราไฟท์แบบยืดหยุ่น ลำดับการขันโบลต์รูปแบบกากบาทแบบควบคุม และแรงบิดใหม่หลังจากรอบการให้ความร้อนครั้งแรกจะแยกตัวเรือนที่คงความแห้งเป็นเวลาหลายปีออกจากตัวเรือนที่ร้องไห้ทุกครั้งที่มีการระบายความร้อน

โรงงานที่ใช้ BB1 หรือ BB3 เป็นเครื่องจักรแบบเว้นระยะมักจะเก็บชุดโรเตอร์ที่สมดุลไว้บนชั้นวาง การเปลี่ยนคาร์ทริดจ์ที่ปรับสมดุลล่วงหน้าเป็นงานกะเดียว และโรเตอร์ที่ถูกถอดออกจะไปที่ศูนย์บริการในขณะที่ปั๊มทำงานต่อไป

เพดานความดันและอุณหภูมิ: ตำแหน่งที่ข้อต่อแนวนอนหยุดทำงาน

เคสแบบแยกแกนคือคำตอบที่ถูกต้อง โดยสามารถรองรับแรงดันได้ประมาณ 40 บาร์สำหรับ BB1 แบบขั้นตอนเดียว และประมาณ 100 ถึง 150 บาร์สำหรับ BB3 แบบหลายขั้นตอน นอกเหนือจากนั้น ขอบเขตแนวนอนที่ยึดด้วยสลักเกลียวจะกลายเป็นชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้น้อยที่สุดของเครื่องจักร และปลอกแบบแยกตามแนวรัศมีหรือแบบลำกล้องจะชนะ

เหตุผลก็คือเรขาคณิต ข้อต่อแนวนอนเป็นเส้นทางรั่วไหลต่อเนื่องตลอดความยาวเต็มของท่อทั้งสองด้านของเพลา ซึ่งยาวประมาณสองเท่าของข้อต่อในแนวรัศมี และแรงดันระบายที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 บาร์จะคูณภาระของโบลต์ที่จำเป็นในการทำให้ปะเก็นถูกบีบอัด

ข้อต่อแนวนอนไม่ใช่การออกแบบที่อ่อนแอ เป็นการออกแบบที่มีเพดานแรงดัน และเพดานนั้นถูกกำหนดโดยโหลดของสลักเกลียว การคืบของปะเก็น และวงจรความร้อน แทนที่จะเป็นใบพัด

อุณหภูมิมีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกัน การขยายส่วนต่างระหว่างครึ่งบนและครึ่งล่างจะเปิดข้อต่อเล็กน้อยทุกครั้งที่มีความร้อน ดังนั้นจึงต้องเลือกปะเก็นที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 C เพื่อการคืนสภาพแบบยืดหยุ่น แทนที่จะใช้การบีบอัดเพียงอย่างเดียว นั่นคือจุดที่วิศวกรผู้มีประสบการณ์ย้ายไปใช้โครงแบบแยกส่วนในแนวรัศมี

วัสดุจะตัดสินใจว่าปลอกจะอยู่รอดจากตัวกลางหรือไม่

การเลือกใช้วัสดุ ไม่ใช่การออกแบบแบบแยกส่วน จะตัดสินว่าปั๊มจะอยู่ได้ห้าปีหรือห้าเดือนในจุดปฏิบัติหน้าที่เดียวกัน

โดยปกติแล้ว ปลอกสำหรับปั๊มกระบวนการแบบแยกส่วนตามแกนจะรวมอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์เหล่านี้

• เหล็กกล้าคาร์บอน A216 WCB สำหรับน้ำ น้ำเกลือ และไฮโดรคาร์บอนชนิดอ่อนโยน
• สเตนเลสออสเทนนิติก 304 และ 316L สำหรับกรดเจือจางและงานเคมีทั่วไป
• Duplex 2205 และ super duplex 2507 โดยที่คลอไรด์กำจัด 316L ผ่านการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น
• CD4MCu และเกรดดูเพล็กซ์หล่อที่คล้ายกันสำหรับสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและกัดกร่อน
• โลหะผสมนิกเกิล เช่น Hastelloy และไทเทเนียม สำหรับคลอไรด์เข้มข้นและกรดออกซิไดซ์
• ทนความร้อน 2520 สำหรับกระแสกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง

Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. ดำเนินธุรกิจปั๊มหล่อและกลึงใน Jingjiang ตั้งแต่ปี 1987 และดำเนินธุรกิจโรงหล่อ การอัดขึ้นรูปอโลหะ การตัดเฉือน และประกอบของตนเองในข้อกำหนดเฉพาะมากกว่า 300 รายการ โซ่แนวตั้งนั้นมีความสำคัญในขั้นตอนการเลือก: โรงหล่อจะยืนยันว่าเกรดใดที่สามารถหล่อได้จริงที่ความหนาของส่วนที่ต้องการก่อนทำการสั่งซื้อ แทนที่จะค้นหาจากร้านขายลวดลาย

มีข้อแม้ประการหนึ่ง หากตัวกลางมีความเป็นกรดสูงและการไหลต่ำ ปั๊มไดรฟ์แม่เหล็กที่บุด้วยฟลูออโรพลาสติกหรือแบบไม่มีซีลมักจะถูกกว่าและปลอดภัยกว่าท่อโลหะ เนื่องจากขอบเขตที่เปียกคือโพลีเมอร์แทนที่จะเป็นโลหะผสม จับคู่สไตล์ของเคสให้เข้ากับการใช้งาน อย่ามองข้าม

การแยกตามแนวแกนหรือการแยกแนวรัศมี: การเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติ

เหนือ 150 บาร์ในค่าบริการโรงกลั่นและบริการกระบวนการไฮโดรโพรเซสซิง เครื่องแยกแนวรัศมีหรือเครื่องถังเป็นทางเลือกเดียวที่สมเหตุสมผล บนวงจรน้ำหล่อเย็นขนาด 3000 ลบ.ม./ชม. หรือท่อส่งน้ำมันดิบ เคสแบบแยกตามแกนจะชนะค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน เนื่องจากการประหยัดการบำรุงรักษาจะเกิดขึ้นซ้ำทุกครั้งที่เปิดเครื่อง

ในกรณีที่มีหน้าที่อยู่ตรงกลาง ปั๊มกระบวนการแนวนอนแบบดึงกลับออกจะช่วยประนีประนอม: โรเตอร์จะออกมาจากด้านหลังโดยไม่ทำให้ท่อดูดแตก แม้ว่าจะไม่เร็วเท่ากับการยกครึ่งบนก็ตาม

ปั๊มหอยโข่งเคมีมาตรฐานซีรีส์ CZ ปั๊มเคมีขั้นตอนเดียว DIN/ISO แนวนอนสำหรับของเหลวที่เป็นกลาง มีฤทธิ์กัดกร่อน ร้อน เย็น สะอาด หรือมีอนุภาคหนัก ทั่วทั้งงานด้านเคมี ปิโตรเคมี การกลั่น พลังงาน ยา และการบำบัดน้ำ ดูผลิตภัณฑ์ →

วิธีระบุปั๊มแยกตามแนวแกนอย่างถูกต้อง

อินพุต 6 ช่องตัดสินใจว่าปั๊มแยกแกนจะทำงานเป็นเวลา 20 ปีหรือต้องรับผิดชอบในการบำรุงรักษา

1. แก้ไขขอบเขตการทำงานทั้งหมด ไม่ใช่จุดที่กำหนด การออกแบบการไหลด้านบนและด้านล่าง 20 เปอร์เซ็นต์จะเปลี่ยนความเร็วเฉพาะ การตัดขอบใบพัด และความสมดุลของแรงขับตามแนวแกน
2. ยืนยันส่วนต่าง NPSH ในกรณีที่ปฏิบัติการเลวร้ายที่สุด ขอบกระดาษครึ่งเมตรจะหายไปหลังจากฟาวล์ตัวกรองดูดครั้งแรก
3. เลือกการนับระยะเทียบกับความเร็วเพลา แปดสเตจที่ 3600 รอบต่อนาทีไม่ใช่เครื่องจักรเดียวกันกับสี่สเตจที่ 1800 รอบต่อนาที แม้จะอยู่ที่ส่วนหัวที่เหมือนกันก็ตาม
4. จับคู่โลหะวิทยากับตัวกลางในทุกส่วนที่เปียก: เคส ใบพัด แหวนกันสึก เพลา และห้องซีล
5. ระบุแมคคานิคอลซีลและแผนผังการวางท่อ API 682 กับปั๊ม ไม่ใช่หลังจากนั้น ความล้มเหลวของซีล ไม่ใช่ความล้มเหลวของไฮดรอลิก ทำให้ปั๊มกระบวนการส่วนใหญ่หยุดทำงาน
6. ยอมรับรายการอะไหล่และช่วงเวลาการตรวจสอบก่อนทำการสั่งซื้อ โรเตอร์สำรองและซีลตลับอะไหล่จะตัดสินว่าไฟดับโดยไม่ได้วางแผนจะคงอยู่นานเท่าใด

ขั้นตอนส่วนใหญ่ส่งต่อไปยังตระกูลปั๊มกระบวนการที่กว้างขึ้น และคำแนะนำต่อไป วิธีการเลือกปั๊มสำหรับกระบวนการปิโตรเคมี เพิ่มการตรวจสอบที่ใช้เมื่อมีเครื่องจักรอยู่ภายในหน่วยโรงกลั่นที่ได้รับใบอนุญาต

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับปั๊มแยกตามแนวแกน

อะไรคือความแตกต่างระหว่างปั๊มแยกตามแนวแกนและปั๊มแยกแนวรัศมี?

ข้อต่อท่อมีความแตกต่างทั้งหมด โครงแบบแยกตามแกนจะถูกยึดไว้บนเส้นกึ่งกลางแนวนอน ดังนั้นครึ่งบนจึงถูกยกออก และโรเตอร์จะโผล่ออกมาโดยไม่ต้องสัมผัสกับท่อ เคสที่แยกออกแนวรัศมีจะถูกยึดไว้รอบๆ เส้นกึ่งกลางแนวตั้ง ดังนั้นโรเตอร์จะออกมาตามแกนเพลา ซึ่งในเครื่องจักรขนาดใหญ่กว่านั้นหมายถึงการแตกหักของคัปปลิ้งและการเชื่อมต่อท่อ

แรงดันสูงสุดที่ปั๊มแยกตามแนวแกนสามารถรองรับได้คือเท่าใด

โดยทั่วไป BB1 ขั้นเดียวจะถูกจำกัดไว้ที่แรงดันระบายประมาณ 40 บาร์ การออกแบบ BB3 แบบหลายสเตจรองรับแรงดัน 100 หรือ 150 บาร์ ขึ้นอยู่กับจำนวนสเตจ ขนาดของสลักเกลียว และรายละเอียดข้อต่อ ปลอกถังที่มีแรงดันสูงกว่า 150 บาร์เข้ามาแทนที่ เนื่องจากขอบเขตของแรงดันกลายเป็นการตีขึ้นรูปทรงกระบอกเดียว แทนที่จะเป็นครึ่งเกลียวสองซีก

เหตุใดปั๊มแยกตามแนวแกนแบบหลายใบพัดจึงใช้ใบพัดตรงข้าม

ใบพัดที่อยู่ตรงข้ามจะยกเลิกแรงผลักตามแนวแกนไฮดรอลิกส่วนใหญ่ภายในเคส ดังนั้นตลับลูกปืนกันรุนจึงรับภาระที่เหลือเท่านั้น และไม่ต้องใช้ดรัมบาลานซ์หรือบาลานซ์ไลน์ การถอดชิ้นส่วนเหล่านั้นจะเป็นการลบจุดที่เกิดข้อผิดพลาดทั่วไปสองจุด และทำให้โรเตอร์สั้นลง ซึ่งทำให้ง่ายต่อการยกออกผ่านช่องเปิดครึ่งบน

ปั๊มแยกตามแนวแกนสามารถรับมือกับสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงได้หรือไม่

ใช่ ตราบใดที่โลหะวิทยาตรงกับตัวกลาง Duplex 2205, super duplex 2507, CD4MCu, Hastelloy และ Titanium ขยายการออกแบบไปสู่บริการที่มีคลอไรด์ กรด และสารกัดกร่อน สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงที่อัตราการไหลต่ำ โดยปกติแล้วปั๊มขับเคลื่อนแม่เหล็กที่มีฟลูออโรเรซิ่นหรือแบบไม่มีซีลจะเป็นตัวเลือกที่มีความเสี่ยงต่ำกว่า

มีจุดปฏิบัติหน้าที่ที่ต้องตรวจสอบหรือไม่? ส่งการไหล ส่วนหัว อุณหภูมิ ความถ่วงจำเพาะ และตัวกลาง ให้กับทีมวิศวกรผ่านทาง หน้าการติดต่อ และขอจำนวนขั้นตอนและการผสมวัสดุก่อนที่แผ่นข้อมูลจะถูกแช่แข็ง