TCVN 9736:2013 - Phần 14

Tác giả Sudo Ecommerce 06/09/2024 41 phút đọc

QUY TRÌNH LỰA CHỌN KIỂU LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

TỜ 5/10

CÁC HYĐROCACBON BAY HƠI

		Điều kiện vận hành, các kiểu làm kín đề xuất và các tính năng đặc biệt
	Các chất lỏng	1	2	3	4	5	6	7	8
	Nhiệt độ bơm, °F	- 40 đến 20	-40 đến 20	20 đến 350	20 đến 350	350 đến 500	350 đến 500	500 đến700	500 đến 700
	Áp suất dư buồng làm kín, Mpa Các cụm làm kín Loại 1	< 300		< 300		< 300		N/A	N/A
	Áp suất dư buồng làm kín, MPa Các cụm làm kín Loại 2 vá 3	< 300	300 đến 600	< 300	300 đến 600	< 300	300 đến 600	< 300	300 đến 600
	Kiểu làm kín tiêu chuẩn	Kiểu A	Kiểu A	Kiểu A ^d	Kiểu A ^d	Kiểu C	ES^a^,b	Kiểu C	ES^a^,b
	Lựa chọn khi được quy định	ES^a	ES^a^,b	ES^a	ES^a^,b	ES^a		ES^a
	Các tính chất đặc biệt cần thiết	Các vòng đệm nitril O	Các vòng đệm nitril O
Các tính năng đặc biệt đối với tạp chất^c	Kiềm			Chất đàn hồi bị flo hóa	Chất đàn hồi bị flo hóa
Các tính năng đặc biệt đối với tạp chất^c	Các hạt có tính mài mòn	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt	Làm cứng bề mặt
	Các chất thơm hoặc/và H₂S			Chất đàn hồi bị flo hóa	Chất đàn hồi bị flo hóa
	Amin			Chất đàn hồi bị flo hóa kháng amin	Chất đàn hồi bị flo hóa kháng amin
	Amoniac	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃	Cacbon graphit kháng NH₃
Quy trình lựa chọn này chọn các kiểu làm kín thiết kế phù hợp với các vị trí mặc định thông qua tiêu chuẩn này. Các lựa chọn được liệt kê đáp ứng tiêu chuẩn này có thể phù hợp.
^a Toàn bộ hệ thống làm kín đã kỹ thuật hóa. Tư vấn cho nhà cung cấp nhằm đảm bảo xem xét thiết kế đặc biệt. ^b Ống gió kỹ thuật. ^c Các tính năng đặc biệt đã nêu chỉ áp dụng trong hỗn hợp các hợp chất có độ pH giữa 4 và 11. ^d Yêu cầu tính năng đặc biệt (cơ cấu tuần hoàn) trên 140 ^o F và tính năng đặc biệt của chất đàn hồi bị flo hóa nếu nhiệt độ bơm trên 350 °F.

QUY TRÌNH LỰA CHỌN CẤU TRÚC LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

TỜ 6/10

Giả định Cấu trúc 1 để bắt đầu

TỜ 6/10 (tiếp theo)

QUY TRÌNH LỰA CHỌN CẤU TRÚC LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

TỜ 7/10

CHÚ THÍCH: Xem Hình A.4.13 về hướng dẫn lựa chọn Sơ đồ 53A, 53B hoặc 53C.

a) Người sử dụng phải đánh giá xem có bổ sung Sơ đồ 13 hay không, xem xét đến các yếu tố như sử dụng ống lót xả, ô nhiễm buồng cụm làm kín cùng chất lỏng được bơm để thông gió cho buồng làm kín và sự cần thiết để giảm áp suất buồng cụm làm kín do tỷ lệ áp suất danh định tĩnh hoặc áp suất danh định động lực học của cụm làm kín đối lấp với áp suất buồng làm kín tĩnh và động lực dự kiến.

b) Nếu Sơ đồ 31, 32 hoặc 41 được lựa chọn và bơm là trục đứng, Sơ đồ 13 cũng được đề xuất để thông gió. Người sử dụng phải xem xét việc lắp đặt thiết kế “ống lót xải" trong đó vành và cửa bị cắt thành các ống lót cổ trục được nối để hút các chất rắn hoặc các tác nhân polyme hóa ra khỏi buồng cụm làm kín. Đảm bảo rằng buồng cụm làm kín được thông gió trước khi khởi động.

c) Cần phải làm mát do độ nhớt thấp ở nhiệt độ tăng. Sơ đồ hàn phẳng được đề xuất là Sơ đồ 23 bởi những kinh nghiệm ở hiện trường đã chỉ ra rằng sơ đồ này ít cụm làm kín hơn Sơ đồ 21, do tuần hoàn bộ làm mát chất lỏng từ buồng cụm làm kín. Tuy nhiên, người sử dụng có thể mong muốn xem xét lại việc sử dụng Sơ đồ 21 do cộng thêm sự phức tạp cụm làm kín của của Sơ đồ 23 (kích cỡ và chi phí), và nhân tố khác như là việc sử dụng một bộ làm mát khí cho Sơ đồ 21 trong các khu vực mà nước không thể được sử dụng hoặc không sẵn có. (Bộ làm mát khí chạy tốt hơn ở Sơ đồ 21 do có sự chênh nhiệt cao giữa các chất lỏng được bơm và môi trường làm mát). Người sử dụng có thể xem xét việc sử dụng Sơ đồ 32 nếu có sẵn chất lỏng phù hợp, đặc biệt là nếu chất lỏng đó thường được phun vào quy trình bất kỳ cách nào (ví dụ, nước bổ sung). Xem mô tả về dòng chức năng sau ở phụ lục này để có thêm thông tin chi tiết

d) Xem xét việc cần thiết bổ sung dòng chức năng đến phía chất lỏng công tác của cụm làm kín trong. Thỉnh thoảng việc định hướng dòng chức năng rất cần cho Cấu trúc 3 FB để cung cấp làm mát bổ sung ,và Sơ đồ 11 hoặc 13 có thể là lựa chọn phù hợp. Các điều kiện làm việc khác có thể yêu cầu Sơ đồ 32 nếu chất lỏng bơm bị xói mòn, xâm thực nghiêm trọng. Xem xét cần thiết để thông gió cho các bơm trục đúng, cần phải quan tâm đặc biệt đối với Cấu trúc 3 NC để đảm bảo vận hành bơm hiệu quả. Tư vấn nhà cung cấp bơm nếu bơm được thông gió đến buồng làm kín và xem xét các hiệu quả nêu trong phần chú thích ^a ở trên.

QUY TRÌNH LỰA CHỌN CẤU TRÚC LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

TỜ 8/10

CHÚ THÍCH: Xem Hình A.4.13 về hướng dẫn lựa chọn Sơ đồ 53A, 53B hoặc 53C.

QUY TRÌNH LỰA CHỌN CẤU TRÚC LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

TỜ 9/10

HYĐROCACBON BAY HƠI

CHÚ THÍCH: Xem Hình A.4.13 về hướng dẫn lựa chọn Sơ đồ 53A, 53B hoặc 53C.

QUY TRÌNH LỰA CHỌN CẤU TRÚC LÀM KÍN ĐỀ XUẤT (ĐƠN VỊ US)

LỰA CHỌN CHẤT LỎNG NGĂN/ĐỆM TỜ 10/10 HYĐROCACBON BAY HƠI

Các yếu tố sau đây phải được xem xét khi lựa chọn chất lỏng ngăn/đệm:

- Tính tương thích của chất lỏng với năng suất bơm được làm kín để không phản ứng hoặc tạo ra keo, bùn nếu bị rò vào chất lỏng công tác hoặc chất lỏng ngăn/đệm;

- Tính tương thích của chất lỏng với vật liệu luyện kim, vật liệu đàn hồi và các vật liệu khác của Cấu trúc cụm làm kín/cấu trúc hệ thống dòng chức năng.

- Tính tương thích của chất lỏng giả định đạt nhiệt độ chất lỏng công tác (cao hoặc thấp).

Tăng áp hệ thống chất lỏng ngăn-đệm trong đó phương pháp tăng áp là lớp lót khí và phải chú ý đặc biệt đến các điều kiện ứng dụng và lựa chọn chất lỏng ngăn-đệm. Thông thường, độ hòa tan khí trong một chất lỏng ngăn tăng khi áp suất tăng và giảm khi tăng nhiệt độ chất lỏng ngăn-đệm. Khi áp suất được giải tỏa hoặc nhiệt độ tăng lên, khí thoát ra từ chất lỏng và có thể dẫn đến tạo bọt và mất tính tuần hoàn của chất lỏng ngăn, vấn đề này thông thường được xem xét khi các chất lỏng ngăn có độ nhớt cao như các dầu bôi trơn được sử dụng ở áp suất kế hơn 150 psi.

Độ nhớt của chất lỏng ngăn/đệm phải được kiểm tra toàn bộ ở dải nhiệt độ làm việc với sự chú ý đặc biệt đối với các điều kiện mở máy. Độ nhớt phải nhỏ hơn 500 cSt ở nhiệt độ nhỏ nhất.

Các hệ số tính năng của chất lỏng ngăn phải được xem xét:

a) Đối với điều kiện làm việc trên 50 °F, chất lỏng ngăn/đệm có độ nhớt dưới 100 cSt tại 100°F, và giữa 1 cSt và 10 cSt tại 212°F, thỏa mãn vận hành.

b) Đối với điều kiện làm việc dưới 50 °F, chất lỏng ngăn/đệm có độ nhớt giữa 5 cSt và 40 cSt tại 100°F, và giữa 1 cSt và 10 cSt tại 212 °F thỏa mãn vận hành.

c) Đối với các dòng ngậm nước, hỗn hợp nước và etylen glycol thường được cân bằng. Không được sử dụng chất chống đông tự động mang tính thương mại sẵn có. Các chất bổ sung trong chất chống đông thường được bọc kim loại ở các bộ phận làm kín và gây lỗi do hình thành các keo.

d) Chất lỏng không được đông ở nhiệt độ môi trường nhỏ nhất tại công trường.

Khả năng bay hơi và tính độc của chất lỏng ở trạng thái rằng độ rò rỉ ra khí hoặc việc loại bỏ không tác động lên môi trường. Ngoài ra,

- Chất lỏng phải có điểm sôi ban đầu tại ít nhất là 50 °F hơn nhiệt độ lộ ra ngoài;

- Chất lỏng phải có điểm bốc cháy ban đầu cao hơn nhiệt độ vận hành nếu có mặt ôxy.

- Etylen glycol có thể được xem xét như vật liệu hoặc rác thải nguy hiểm khi được sử dụng như là một chất lỏng ngăn.

Chất lỏng phải có thể đáp ứng tiêu chí vận hành cụm làm kín trong ít nhất 3 năm. Chất lỏng không tạo ra bùn, polyme hóa hoặc than cốc sau khi sử dụng kéo dài thêm.

Đối với các dòng chảy hiđrocacbon, dầu gốc paraphin độ tinh khiết có ít hoặc không có phụ gia chống mòn/ô xi hóa hoặc các dầu tổng hợp đã từng được sử dụng.

Chất bổ sung vào chất kháng mòn/ô xi hóa trong các dầu bôi trơn thương mại được biết đến để mạ trên các bề mặt làm kín.

A.2. Điều hướng dẫn

A.2.1. Căn lề lựa chọn cụm làm kín

A.2.1.1. Tất cả cụm làm kín khi lựa chọn vận hành phải được xem xét như sau:

a) Kéo dài độ tin cậy hệ thống cụm làm kín đảm bảo rằng có khả năng vận hành cao hơn 3 năm mà không bị gián đoạn, đáp ứng hoặc vượt quá các quy định về phát thải ra môi trường;

b) An toàn cho nhà máy và nhân viên trong điều kiện làm việc nguy hiểm; và

c) Giảm nhỏ nhất các phụ tùng tồn kho được yêu cầu cho kho dự trữ.

A.2.1.2. Tất cả lựa chọn phải được thực hiện với kinh nghiệm trong thiết kế, việc mua, vận hành và trang bị, bảo dưỡng các cụm làm kín cơ khí trong điều kiện làm việc và vị trí khác nhau. Việc lựa chọn phải đảm bảo rằng cụm làm kín tốt nhất cho các điều kiện làm việc phải được lắp đặt. Chắc chắn là một cụm làm kín không theo quy định trong tiêu chuẩn này phải vận hành thành công trong một số điều kiện. Tiêu chuẩn này không có gắng ngăn cản việc lựa chọn các cụm làm kín khác. Tuy nhiên, nếu lựa chọn cụm làm kín không theo tiêu chuẩn này, phải đề xuất kỹ thuật đặc biệt để vận hành thành công.

Bất kỳ vận hành nào của cụm làm kín với áp suất kế trong buồng làm kín áp suất kế trên 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) đối với cụm làm kín Loại 1 hoặc áp suất kế 4,1 MPa (41 bar) (600 psi) đối với các cụm làm kín Loại 2 và Loại 3 yêu cầu kỹ thuật đặc biệt. Bất kỳ sản phẩm nào có nhiệt độ trên 260 °C (300 °F) đối với cụm làm kín Loại 1 và trên 400 °C (750 °F) đối với các cụm làm kín Loại 2 và Loại 3 cũng yêu cầu xem xét thiết kế kỹ thuật đặc biệt. Do vậy, các loại lựa chọn là được giới hạn đối với các áp suất và nhiệt độ theo tiêu chuẩn này.

A.2.1.3. Tham chiếu cụm làm kín trong tiêu chuẩn này như sau:

a) Kiểu A, cụm làm kín đầy tiêu chuẩn;

b) Kiểu B, tùy chọn tiêu chuẩn đối với Kiểu A, cụm làm kín không đẩy với các ống gió quay, chi tiết cụm làm kín thứ cấp đàn hồi và

c) Kiểu C, cụm làm kín không đẩy tiêu chuẩn với các ống gió tĩnh và chi tiết cụm làm kín thứ cấp graphit mềm dẻo.

Xem Điều 3, Điều 4 và Tờ 1 của Phụ lục này để có mô tả thêm,

CHÚ THÍCH: Các mức áp suất liệt kê dưới đây áp dụng cho Loại 1, Loại 2 hoặc Loại 3 theo chú thích trong tờ áp dụng.

A.2.2. Các điều kiện làm việc không hydrocacbon - Tờ 3

A.2.2.1. Nước sạch dưới 80 °C (180 °F) và dưới áp suất kế 2,1 MPa (21 bar) (300 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Kiểu A, không yêu cầu tính năng đặc biệt nào.

Các tùy chọn tiêu chuẩn là ống gió kim loại Kiểu B hoặc Kiểu C, không yêu cầu tính năng đặc biệt nào.

A.2.2.2. Nước sạch dưới 80 °C (180 °F) và dưới áp suất kế 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) và 4,1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy Kiểu A, không yêu cầu tính năng đặc biệt nào.

Bất kỳ cụm làm kín nào khác Kiểu A phải được thiết kế đặc biệt để sử dụng khi áp suất cao. Các nhà sản xuất cụm làm kín thường định mức các thiết kế ống gió kim loại đối với áp suất kế nhỏ hơn 2,1 MPa (21 bar) (300 psi). Nhà sản xuất cụm làm kín cũng nên được tư vấn đối với dữ liệu đặc tính cụ thể trên mức áp suất này.

A.2.2.3. Nước dưới 80 °C (180 °F) và ở mức áp suất kế dưới 4,1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy Kiểu A, có các tính năng đặc biệt. Tính năng đặc biệt là cụm làm kín lò xo đơn với thiết bị tuần hoàn bên trong để tuần hoàn thông qua hệ thống vòng kín Sơ đồ 23. Như được nêu trong Tờ 7, Sơ đồ 21 có thể được sử dụng, đặc biệt là nếu sử dụng bộ làm mát khí. Cấu trúc chất đàn hồi có thể là vòng đệm kín O hoặc "U".

Cụm làm kín thay thế là thiết bị đẩy Kiểu A, có các tính năng đặc biệt, bao gồm cơ cấu tuần hoàn bên trong để tuần hoàn thông qua hệ thống vòng kín Sơ đồ 23 và ống lót kín tại đáy của buồng cụm làm kín.

Cấu trúc Sơ đồ dòng chức năng 23 là cách hiệu quả nhất để làm mát bề mặt cụm làm kín. Sử dụng thiết bị tuần hoàn bên trong để tuần hoàn chất lỏng thông qua bộ làm mát vòng kín cho phép bộ làm mát làm mát liên tục dòng tuần hoàn chứ không phải dòng (nóng) từ phần xả của bơm (Sơ đồ 21). Hiện tại, bộ làm mát phải làm mát chất lỏng trong vòng, và chu kỳ làm việc ít hơn trong Sơ đồ 21.

Khảo sát trong một thiết bị cho thấy rằng nhiệt độ trung bình của đầu vào dòng chức năng tới buồng cụm làm kín là 50 °C (122 °F). Nhiệt độ bơm trung bình của sản phẩm là 219 °C (426,2 °F). Nhiệt độ đầu vào trung bình của bơm không tải là 38 °C (100,4 ^oF). Các bơm không tải dựa vào xiphông nhiệt thông qua bộ làm mát để làm mát chất lỏng. Bộ làm mát phải được lắp đặt phù hợp với tiêu chuẩn này để đảm bảo xiphông nhiệt phù hợp.

A.2.2.4. Nước chua dưới 80 °C (180 °F) lên tới áp suất kế 4.1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy Kiểu A, có các tính năng đặc biệt. Các chất đàn hồi phải thay đổi để chất đàn hồi bị flo hóa chống lại H₂S vì H₂S thường là tác nhân gây chua nước.

Tùy chọn tiêu chuẩn của áp suất kế 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) hoặc là cụm làm kín Loại B hoặc Loại C có các tính năng đặc biệt của chất đàn hồi bị flo hóa đối với Loại B.

Sử dụng cụm làm kín Kiểu B hoặc Kiểu C trên mức áp suất kế 2,1 MPa (21 bar) 21 bar (300 psi), yêu cầu thiết kế đặc biệt ở mức áp suất cao.

Lựa chọn này được thực hiện để giảm thiểu quy trình tiêu chuẩn hóa vì Kiểu A được đề xuất đối với tất cả dải áp suất. Nước chua có thể bay hơi khi nhiệt độ và hàm lượng H₂S tăng.

A.2.2.5. Kiềm, amin và các chất lỏng kết tinh dưới 80 °C (180 °F) và dưới 4,1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy Kiểu A có các tính năng đặc biệt của chất đàn hồi bị flo hóa.

Tiêu chuẩn thay thế là ống gió kim loại cụm làm kín Kiểu B đến mức áp suất kế là 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) có chất đàn hồi bị flo hóa.

Sử dụng các cụm làm kín Kiểu C lên mức áp suất kế 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) với graphit mềm dẻo thứ cấp yêu cầu thiết kế đặc biệt vì chất graphite không được đề xuất trong các ứng dụng sử dụng kiềm.

Đối với áp suất kế trên 2,1 MPa (21 bar) (300 psi) nhưng dưới 4,1 MPa (41 bar) (600 psi), yêu cầu thiết kế đặc biệt đối với áp suất cao khi sử dụng các cụm làm kín kiểu hộp xếp kiểu B và Kiểu C.

Bất kỳ ứng dụng nào trong một chất lỏng kết tinh yêu cầu sử dụng Sơ đồ 62 làm nguội hoặc Sơ đồ 32 dòng chức năng để duy trì các tinh thể hình thành ở phía khí quyển của cụm làm kín. Cấu trúc dòng chức năng của Sơ đồ 32 thường không được chấp nhận vì Cấu trúc này làm ô nhiễm sản phẩm và đắt đỏ khi vận hành. Trong những điều kiện này khi Cấu trúc 2 của cụm làm kín kép (đệm chưa tăng áp) nên được xem xét, sử dụng nước sạch (hoặc chất lỏng tương thích khác) vì đệm để giữ các tinh thể trong chất lỏng. Các tính năng đặc biệt áp dụng cho cả cụm làm kín kép và các cụm làm kín đơn.

A.2.2.6. Axit: axit sunfuric, axit clohyđric, axit photphoric tại nhiệt độ dưới 80 °C (180 °F) và dưới áp suất kế 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi).

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Kiểu A với tính chất đặc biệt. Các tính chất đặc biệt là lò xo cuộn đơn.

Tùy chọn tiêu chuẩn Loại B hay Loại C sử dụng praphit mềm dẻo như là tính năng thứ cấp trong Loại C.

Do mặt cắt ngang của lò xo cuộn nhiều cuộn và các tấm đệm của các hộp xếp mỏng, phải lựa chọn vật liệu chống ăn mòn tốt nhất cho việc ứng dụng.

Axit flohydric, axit nitric bốc khói và các axit khác không có trong lựa chọn này. Các thiết kế đặc biệt được sắp đặt phải được sự đồng ý giữa người sử dụng và nhà nhà sản xuất cụm làm kín.

Các cụm làm kín dùng với axit tại nhiệt độ trên 80 °C (180°F) yêu cầu thiết kế đặc biệt.

Các cụm làm kín dùng với axit tại áp suất kế trên 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi) yêu cầu thiết kế đặc biệt.

A.2.3. Các hiđrocacbon không bay hơi [áp suất hơi tuyệt đối nhỏ hơn 0,1 MPa (1 bar) (14,7 psi) tại nhiệt độ bơm - Tờ 4

A.2.3.1. Từ - 40 °C (- 40 °F) đến - 5 °C (20 °F) và dưới áp suất kế là 4,1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Loại A với đặc tính đặc biệt của NBR đàn hồi cho điều kiện làm việc nhiệt độ thấp. NBR cũng phải phù hợp với chất lỏng được bơm.

Cụm làm kín tiêu chuẩn thay thế có áp suất kế 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi) hoặc là thiết bị đẩy Kiểu B với đặc tính đặc biệt của NBR đàn hồi hoặc Loại C có những thiết bị đẩy thứ cấp graphit mềm dẻo.

Đối với những áp suất kế trên 2,1 MPa (21 bar) (300 psi), các kiểu làm kín Loại B và Loại C yêu cầu các hộp xếp thiết kế cho áp suất cao.

Tính năng đặc biệt của NBR đàn hồi do yêu cầu nhiệt độ thấp. Tiêu chuẩn polymer chứa florua được định mức tại nhiệt độ -17,7°C (0 °F), tuy nhiên, đối với những ứng dụng của tiêu chuẩn này, polymer chứa florua không nên sử dụng dưới - 5 ^oC (20 °F).

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn