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改装API 610第5版复古泵,以满足第12版指定的标准。

化学
Sulzer The Pacific JTC泵API 610第5版

改装API 610第5版复古泵,以满足第12版指定的标准。

经过:苏尔寿

高能泵应用于许多行业,其中之一就是石油化工行业。作为重要的资产,它们被设计为在提供可靠性的同时保持多年的设计效率。虽然泵设计者在设计泵时可以自由操作,但石油化工市场的一些设计功能必须满足API 610的要求。在过去的30年里,API 610已经从第5版发展到第12版。Sulzer拥有专业技术和工程设施,将这些老式泵带到他们多年前设计的API 610第5版的服务中心,并作为API 610第12版返回给客户。

Sulzer的现场工程师Manuel Monroy以太平洋JTC®多级离心泵为例,解释了一系列可以实施的改进。

油气行业面临的动态挑战不断催生出对创新解决方案的需求,以实现更长、无故障的作业间隔。多年前为特定服务而设计的泵现在可能不会在设计时的条件下运行。在Sulzer,我们的理念是通过业界最新的升级,为客户的设备提供维修解决方案,从而提高可靠性和效率。

从1958年到1989年,太平洋JTC多级扩散器泵被引入了石油工业,以及电力行业,化石和核。

JTC是一个水平分体式扩散泵与背对背叶轮配置。大多数分体式泵都是蜗壳式的,液压通道贯穿壳体的两半部分。JTC的外壳是一个更简单的设计,如图1所示。套管有一个大直径,径向定位所有的套管。为防止级间泄漏,与机壳密封在外径上的内套包含了扩散器和回流导叶,并将流体从一个叶轮的出口转移到下一个叶轮的进口。螺栓模式用于螺栓两半在一起不需要绕蜗壳通道编织,使其更容易实现密封目的所需的分装线上的均匀负载。

具有类似设计的其他泵是IR CNTA,IR HMTA和Worthington WT。与IR HMTA和Worthington WT相比,JTC和CNTA泵设计成具有相对的叶轮配置,而不是串联的叶轮设计。JTC和CNTA上的相对的叶轮配置平衡由叶轮产生的轴向推力。串联叶轮配置创造了一个非常高的内侧推力,平衡此推力需要更深入的设计与相对的叶轮设计相比。

许多年前发货的大多数泵都装有包装密封件。JTC具有小的轴直径,腺体包装至关重要。不仅仅用于将产品密封到大气中,还可作为轴承,因此在操作期间保持中心和节气门衬套,以保持转子稳定性。使用腺体包装密封泵的填料箱通常需要调整该领域,这是许多运营商的持续维护头痛。

机械密封的引入及其优越的密封技术提高了对售后市场升级的需求,为改装泵和新行业标准铺平了道路。

改造的JTC泵现在通常配备机械密封件消除了逃逸排放,这是一个主要的驱动力,这是API-610第7版的释放,在机械密封上标准化和填料箱要求。然而,用填充填料箱的现有泵的修改在没有问题的情况下没有出现问题。随着机械密封件的加入,安装在细长轴上,泵的转子动态行为发生了变化。这种变化导致了闭合运行间隙的加速磨损,振动的增加,进一步打开间隙和恶性循环继续,直到泵不能再由于内部泄漏而振动而机械地执行其功能。。转子动态行为的变化导致创建创新解决方案以维持和增加JTC泵的维修(MTBR)的平均时间。

最近,在一次例行检修中,位于德克萨斯州帕萨迪纳市的一家化工厂利用这次机会对JTC泵进行了检修,以提高轴承和密封寿命。Sulzer公司的休斯顿服务中心为增加MTBR提供了工程支持和维修解决方案。该泵是典型的JTC小轴设计,带有机械密封,最初是为填料设计的。

客户提供的JTC泵抵达服务中心,损坏严重。客户指出,泵正在经历恒定的密封和轴承故障。在壳体内径上发现过多的冲刷,其中O形环在套环间和壳体直径之间提供级间密封。Sulzer的质量(QA)团队还发现壳体平整度超出公差。在多年的服务中,在整个转子磨损部件中发现了典型的磨损。

为了满足客户的期望,Sulzer的休斯顿服务中心工程团队承担了增加现有泵MTBR的解决方案的任务。配备了最先进的三维激光扫描仪和API经验丰富的工程师,服务中心开始完全反向工程最初的JTC泵。在设计审查之后,维修和改造泵的建议被创建并提交给客户。

Sulzer有两个主要目标,一是按照原始设计标准修复套管损坏,二是提供一种解决方案,以消除紧密运行的内部间隙的加速磨损。

Sulzer中心衬套Perf-Seal设计

中心衬套Perf-Seal设计

套管修复

为了恢复泵盒内心适合并将它们恢复到原始设备制造商(OEM)公差,在行业中实行这种配合的镗孔。在钻孔盒时,泵箱对其中心线的对准是加工过程中最重要的步骤和整个修复。重要的是要策略和适当的工程师并执行适当的修复过程,以便允许恢复泵的批判性案例。

JTC上的堆叠漫射器设计在所有内部配合面上需要多点检查,以确保并行性和同心度达到Sulzer的标准。纠正耐受耐受牵引,苏尔寿工程设计和制造特殊工具,以正确纠正关键交配表面的过度跳动。

为了消除泵壳上的冲蚀和跳动,对泵壳进行了多阶段加工。案子的分割线是在苏尔泽的刨床上设计的。套管孔配合也被加工成所需的尺寸,以保持紧公差和套管分割线的同心度。最后,对箱体内壁进行了加工,并对箱体的一半进行了扭矩加工,以确保两个内壁之间的平行度,轴向定位相距40英寸的内部元件。

转子升级

当在JTC泵的关闭运行间隙中解决加速磨损时,有两个典型的改进选项。

  • 为磨损部件提供非金属复合材料,减少运行间隙
  • 升级转子从一个间隔套设计转子到一个分裂环设计转子

在这种情况下,苏尔寿公司为所有静止磨损部件进行了非金属材料,如眼睛和轮毂环,节气门衬套和中心套管。节气门衬套和中心衬套上看到的不同压力分布需要额外的设计计算,并最终导致图2所示的穿孔插入件(Perf-Seal)设计的实施。穿孔插入件在整个非金属中具有径向钻孔的孔插入和这些防止差压从金属支架挤出插入物。

非金属复合材料能够承受高达500°F(260℃)的温度。它们广泛用于泵业,用于佩戴环形部件,衬套和插入。这些复合材料的主要好处是抵抗偶尔干燥的能力。如果存在泵故障,则非金属环变为牺牲片,可以修复和重复使用所有其他部件。复合材料还允许减少运行间隙,其沿着转子的长度提高转子稳定性和泵效率的增加,提供改进的刚度和阻尼。应当注意,可靠性是转换为非金属环的主要原因,效率是次要的。

泵壳完全修复后,在服务中心加工了新的磨损部件,泵就可以开始组装了。叶轮分别进行了平衡和组合转子止回平衡。叶轮和轴之间的松散设计需要在装配期间进行临界跳动检查。最后,在转子堆叠时,将所有的叶轮和扩压器设置到相应的运行位置,以确保叶轮和扩压器的液压通道正确对齐。

苏尔仪在转子组件

在转子组件

进一步升级可用

由于时间限制,转子的升级从套环设计不能适应。现有的隔套设计,两端各有两个锁紧螺母,旨在将转子锁在一起,已知在装配和运行过程中都会产生跳动问题。转子可以进一步升级为分裂环设计转子。这就消除了叶轮之间的隔离套,并允许每个单独阶段的叶轮推力通过劈开环转移到泵轴上。由于消除了隔离套,在某些情况下,通过泵轴的叶轮段,轴的直径可以增加0.5 - 0.75英寸(12 - 19毫米)。这也允许轴和叶轮之间的过配合,减少叶轮磨损表面的跳动,并提供了平衡更严格的平衡标准的能力。以这种方式升级后的泵可以满足最新API 610标准的振动要求。

如果叶轮是可焊接的,则可以将后毂焊接到现有的叶轮,允许现有的叶轮重新使用。如果原始叶轮是铸铁,则必须更换。

对于具有复杂几何形状的部件,如叶轮和箱体扩压器,Sulzer使用Crea Form®扫描仪对客户提供的设备进行快速3D建模。3D扫描仪是一个强大的工具,广泛应用于行业,以适当地使铸造部件的制造。这使得Sulzer能够提供满足现有液压和外壳要求的更换叶轮。对于泵的性能变化,Sulzer工程可以分析现有的性能数据,并据此调整液压元件,以满足新的工艺条件。在时间限制的周转期间,新的转子请求是不可行的,Sulzer工程可以对现有转子进行机械审查,并建议必要的转子更改,以提高轴承寿命和改善转子稳定性。

定心垫片

在JTC上的原始转子设计包括一个定心垫片,这确保转子紧密配合到泵的外壳通过垫片的中心阶段外壳相应。的缺点有一个定心垫片的转子必须拆卸转子的一半正确调整垫片应转子不适合套管与适当的轴向间隙,看到的一个例子,以防转子装配详细图片3。一个升级是可用的,移走中心垫片,并把它移到第一阶段扩散器的前面。通过提供一个层压垫片,可以快速调整转子轴向长度为最终组装。该升级是快速包交换的理想选择,并有可能减少修理的交付时间。

轴承和密封修改

为了增加轴承寿命,轴承座升级也可以通过改造现有的铸铁轴承座与Sulzer的碳钢球或球套安排轴承座。这些设备设计有散热的整体翅片,可以与各种各样的仪器连接,如电阻温度探测器(rtd)、轴承冷却器和振动探头。

在某些情况下,新的风冷轴承座可能允许拆除现有的水冷轴承座和相关管道。

苏尔盒的轴承壳体组件可以增加球球布置的轴承尺寸,或者为套筒布置实现较短的长度/直径比(L / D)轴颈轴承。外壳还配备了InPro®隔离器,以保护外壳内部免受污染物。工程师可以定制设计轴承壳体配合法兰,以适应电流泵壳螺栓图案,并最大限度地减少任何案例重新工作。

达到新标准

石化工业具有广泛的分体式扩散泵,类似于JTC,如IR CNTA,IR HMTA和Worthington WT。虽然,它们之间的转子配置变化,但许多可靠性挑战在这些产品线之间保持不变。上面详述的一些JTC升级而不是抄写过时的分离案例扩散器泵,可以是恢复和改善泵性能的实用解决方案,同时升级到API的610第12版,最终增加MTBR。

Sulzer的目标是通过工程和内部制造提供泵的可靠性解决方案。Sulzer自豪地为所有类型的泵提供维修和改造(Sulzer和非Sulzer),接受挑战升级客户的设备,以满足新的行业标准。

关于苏尔寿公司
Sulzer是流体工程的全球领导者。我们专注于为所有类型的流体泵送,搅拌,混合,分离和应用技术。我们的客户从我们的创新,绩效和质量的承诺中受益,并从我们在全球范围内的180个世界级生产设施和服务中心的响应网络。苏尔寿总部位于瑞士冬季,自1834年以来。在2020年,我们的15,000名员工提供了33亿瑞士法郎的收入。我们的股票在六瑞士交易所(六:太阳)上交易。www.sulzer.com。泵设备部门专门用于泵送解决方案,专门用于客户的过程。我们提供泵,搅拌器,压缩机,磨床和通过流体动力学和先进材料的密集研发开发的筛网。我们是泵送水,石油和天然气,电力,化学品和大多数产业段的市场领导者。

在整个美洲,苏尔泽提供先进的部件以及维护和维修解决方案的泵,涡轮机,压缩机,电机和发电机。我们服务于自己的原厂设备,也服务于客户操作的第三方旋转设备。我们基于技术的解决方案最大限度地提高可靠性和生命周期的成本效益。

想了解更多关于Sulzer的信息,请访问www.sulzer.com

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