Konpresoreen aire-zigiluen teknologiatik egokitutako ponpa bikoitzeko aire-zigiluak ohikoagoak dira ardatz-zigiluen industrian. Zigilu hauek ponpatutako likidoa atmosferara ez isurtzea ahalbidetzen dute, marruskadura-erresistentzia txikiagoa ematen dute ponparen ardatzean eta euskarri-sistema sinpleago batekin funtzionatzen dute. Abantaila hauek irtenbidearen bizi-zikloaren kostu orokorra txikiagoa dakar.
Zigilu hauek barneko eta kanpoko zigilatze-gainazalen artean presiopeko gas iturri bat sartuz funtzionatzen dute. Zigilatze-gainazalaren topografia bereziak presio gehigarria eragiten dio hesi-gasari, zigilatze-gainazala bereiztea eraginez, eta, ondorioz, gas-filmean flotatzea. Marruskadura-galerak txikiak dira, zigilatze-gainazalak ez baitira gehiago ukitzen. Hesi-gasa mintzetik igarotzen da emari txikian, hesi-gasa kontsumituz ihes moduan, eta horietako gehienak kanpoko zigilatze-gainazalen bidez atmosferara isurtzen dira. Hondakinak zigilatze-ganberan sartzen dira eta azkenean prozesu-jarioak eramaten ditu.
Zigilu hermetiko bikoitz guztiek fluido presurizatu bat (likidoa edo gasa) behar dute zigilu mekanikoaren multzoaren barneko eta kanpoko gainazalen artean. Laguntza-sistema bat behar da fluido hori zigilura eramateko. Aldiz, likido bidez lubrifikatutako presio-zigilu bikoitz batean, hesi-fluidoa depositutik zirkulatzen da zigilu mekanikoaren bidez, non zigilu-gainazalak lubrifikatzen dituen, beroa xurgatzen duen eta depositura itzultzen den, non xurgatutako beroa xahutu behar duen. Fluido-presioko zigilu bikoitzeko laguntza-sistema hauek konplexuak dira. Karga termikoak handitzen dira prozesuko presioarekin eta tenperaturarekin, eta fidagarritasun-arazoak sor ditzakete behar bezala kalkulatzen eta ezartzen ez badira.
Aire konprimituko zigilu bikoitzeko euskarri-sistemak leku gutxi hartzen du, ez du hozte-urik behar eta mantentze-lan gutxi behar du. Gainera, babes-gas iturri fidagarri bat eskuragarri dagoenean, bere fidagarritasuna prozesuko presioaren eta tenperaturaren menpe ez dago.
Merkatuan presio bikoitzeko ponpa-aire zigiluen erabilera gero eta handiagoa dela eta, American Petroleum Institute-k (API) 74. Programa gehitu zuen API 682-ren bigarren edizioaren argitalpenaren barruan.
74 Programaren laguntza-sistema normalean panelean muntatutako neurgailu eta balbula multzo bat da, hesi-gasa hustu, beheranzko presioa erregulatu eta zigilu mekanikoetarainoko presioa eta gas-fluxua neurtzen dituztenak. Plan 74 paneletik hesi-gasaren bidea jarraituz, lehenengo elementua kontrol-balbula da. Horri esker, hesi-gasaren hornidura zigilutik isola daiteke iragazki-elementua ordezkatzeko edo ponparen mantentze-lanetarako. Ondoren, hesi-gasa 2 eta 3 mikrometroko (µm) iragazki koaleszente batetik igarotzen da, zigiluaren gainazalaren ezaugarri topografikoak kaltetu ditzaketen likidoak eta partikulak harrapatzen dituena, zigiluaren gainazalean gas-film bat sortuz. Ondoren, presio-erreguladore bat eta manometro bat datoz, zigilu mekanikora doan hesi-gasaren horniduraren presioa ezartzeko.
Presio bikoitzeko ponpa gas zigiluek hesi-gasaren hornidura-presioak zigilu-ganberako gehienezko presioaren gainetik dagoen gutxieneko presio diferentzial bat bete edo gainditzea eskatzen dute. Gutxieneko presio-jaitsiera hori zigiluaren fabrikatzailearen eta motaren arabera aldatzen da, baina normalean 30 libra hazbete karratuko (psi) ingurukoa da. Presio-etengailua hesi-gasaren hornidura-presioarekin arazoak dauden detektatzeko eta alarma bat jotzeko erabiltzen da presioa gutxieneko balioaren azpitik jaisten bada.
Zigiluaren funtzionamendua hesi-gasaren fluxuaren bidez kontrolatzen da, emari-neurgailu bat erabiliz. Zigilu mekanikoen fabrikatzaileek jakinarazitako zigilu-gasaren emari-tasen desbideratzeek zigilatze-errendimendu txikiagoa adierazten dute. Hesi-gasaren fluxu murriztua ponparen biraketaren edo fluidoaren zigiluaren aurpegira migrazioaren ondorioz izan daiteke (hesi-gas kutsatuaren edo prozesu-fluidoaren ondorioz).
Askotan, gertakari horien ondoren, zigilatzeko gainazaletan kalteak gertatzen dira, eta orduan hesi-gasaren fluxua handitzen da. Ponpan presio-igoerak edo hesi-gasaren presioaren galera partzialak ere zigilatzeko gainazala kaltetu dezakete. Emari handiko alarmak erabil daitezke gas-fluxu handia zuzentzeko esku-hartzea beharrezkoa denean zehazteko. Emari handiko alarmaren ezarpen-puntua normalean hesi-gasaren fluxu normalaren 10 eta 100 aldiz bitartekoa da, normalean zigilu mekanikoaren fabrikatzaileak ez duena zehazten, baina ponpak zenbat gas-ihes jasan dezakeen araberakoa da.
Tradizionalki, neurgailu aldakorreko emari-neurgailuak erabili izan dira, eta ez da arraroa tarte baxuko eta handiko emari-neurgailuak seriean konektatzea. Ondoren, tarte handiko emari-neurgailuan emari-alarma bat instala daiteke, emari handikoa emateko. Eremu aldakorreko emari-neurgailuak gas jakin batzuetarako eta tenperatura eta presio jakin batzuetarako bakarrik kalibratu daitezke. Beste baldintza batzuetan funtzionatzen dutenean, hala nola uda eta negu arteko tenperatura-gorabeheretan, bistaratutako emari-tasa ezin da balio zehatztzat hartu, baina benetako baliotik gertu dago.
API 682 4. edizioa kaleratu zenetik, emari eta presio neurketak analogikotik digitalera igaro dira, irakurketa lokalekin. Emari-neurgailu digitalak eremu aldakorreko emari-neurgailu gisa erabil daitezke, flotagailuaren posizioa seinale digital bihurtzen dutenak, edo masa-emari-neurgailu gisa, masa-emaria automatikoki bolumen-emari bihurtzen dutenak. Masa-emari transmisoreen ezaugarri bereizgarria da presioa eta tenperatura konpentsatzen dituzten irteerak eskaintzen dituztela, atmosfera-baldintza estandarretan benetako emaria emateko. Desabantaila da gailu hauek eremu aldakorreko emari-neurgailuak baino garestiagoak direla.
Fluxu-transmisore bat erabiltzearen arazoa da funtzionamendu normalean eta fluxu handiko alarma puntuetan hesi-gasaren fluxua neurtzeko gai den transmisore bat aurkitzea. Fluxu-sentsoreek zehaztasunez irakur daitezkeen gehienezko eta gutxieneko balioak dituzte. Zero fluxuaren eta gutxieneko balioaren artean, irteerako fluxua agian ez da zehatza izango. Arazoa da fluxu-transduktorearen modelo jakin baterako gehienezko fluxu-tasa handitzen den heinean, gutxieneko fluxu-tasa ere handitzen dela.
Irtenbide bat bi transmisore erabiltzea da (bat maiztasun baxukoa eta bestea maiztasun handikoa), baina aukera garestia da. Bigarren metodoa fluxu-sentsore bat erabiltzea da funtzionamendu-fluxu-tarte normalerako eta fluxu handiko etengailu bat erabiltzea, tarte handiko fluxu-neurgailu analogiko batekin. Hesi-gasak zeharkatzen duen azken osagaia kontrol-balbula da, hesi-gasa paneletik irten eta zigilu mekanikora konektatu aurretik. Hau beharrezkoa da ponpatutako likidoa panelera itzultzea eta tresnari kalteak eragitea saihesteko, prozesuko asaldura anormalen kasuan.
Erreten-balbulak irekiera-presio baxua izan behar du. Hautaketa okerra bada, edo presio bikoitzeko ponparen aire-zigiluak gas-fluxu oztopo txikia badu, ikus daiteke gas-fluxuaren pultsazioa erreten-balbula ireki eta berriro ezartzeak eragiten duela.
Oro har, landare-nitrogenoa hesi-gas gisa erabiltzen da, erraz eskuragarri dagoelako, geldoa delako eta ez duelako erreakzio kimiko kaltegarririk eragiten ponpatutako likidoan. Eskuragarri ez dauden gas geldoak ere erabil daitezke, hala nola argona. Beharrezko babes-gasaren presioa landare-nitrogenoaren presioa baino handiagoa den kasuetan, presio-bultzatzaile batek presioa handitu dezake eta presio handiko gasa Plan 74 panelaren sarrerara konektatutako hartzaile batean gorde dezake. Oro har, ez dira gomendatzen ontziratutako nitrogeno botilak, zilindro hutsak etengabe betetakoekin ordezkatzea eskatzen baitute. Zigiluaren kalitatea hondatzen bada, botila azkar hustu daiteke, ponpa geldituz zigilu mekanikoaren kalte eta akats gehiago saihesteko.
Likido-hesi sistemek ez bezala, Plan 74 euskarri sistemek ez dute zigilu mekanikoetatik gertu egon behar. Deskontu bakarra diametro txikiko hodiaren atal luzanga da. Plan 74 panelaren eta zigiluaren arteko presio-jaitsiera gerta daiteke hodian emari handiko aldietan (zigiluaren degradazioa), eta horrek zigiluari eskuragarri dagoen hesi-presioa murrizten du. Hodiaren tamaina handitzeak arazo hau konpondu dezake. Oro har, Plan 74 panelak euskarri batean muntatzen dira, balbulak kontrolatzeko eta tresnen irakurketak irakurtzeko altuera egokian. Euskarria ponparen oinarri-plakan edo ponparen ondoan muntatu daiteke, ponparen ikuskapenean eta mantentze-lanetan oztopatu gabe. Saihestu estropezu egiteko arriskua hodietan/Plan 74 panelak zigilu mekanikoekin konektatzen dituzten hodietan.
Bi zigilu mekaniko dituzten errodamendu arteko ponpetarako, ponparen mutur bakoitzean bana, ez da gomendagarria panel bat eta zigilu mekaniko bakoitzerako hesi-gas irteera bereizia erabiltzea. Gomendatutako irtenbidea zigilu bakoitzerako Plan 74 panel bereizi bat erabiltzea da, edo bi irteera dituen Plan 74 panel bat, bakoitza bere fluxu-neurgailu eta fluxu-etengailu multzoarekin. Negu hotzak dituzten eremuetan, beharrezkoa izan daiteke Plan 74 panelak neguan zehar gordetzea. Hau batez ere panelaren ekipo elektrikoak babesteko egiten da, normalean panela armairuan sartuz eta berogailu-elementuak gehituz.
Fenomeno interesgarri bat da hesi-gasaren emaria handitzen dela hesi-gasaren hornidura-tenperatura gutxitzen den heinean. Hau normalean oharkabean pasatzen da, baina nabarmenagoa izan daiteke negu hotzak edo uda eta neguaren arteko tenperatura-alde handiak dituzten lekuetan. Zenbait kasutan, beharrezkoa izan daiteke fluxu handiko alarmaren ezarpen-puntua doitzea alarma faltsuak saihesteko. Panelaren aire-hodiak eta lotura-hodiak/hodiak garbitu behar dira Plan 74 panelak zerbitzuan jarri aurretik. Hori errazen lortzen da aireztapen-balbula bat gehituz zigilu mekanikoaren konexioan edo horren ondoan. Purgatzeko balbularik ez badago, sistema garbitu daiteke hodia/hodia zigilu mekanikotik deskonektatuz eta, ondoren, garbitu ondoren berriro konektatuz.
Plan 74 panelak zigiluetara konektatu eta konexio guztiak ihesak dauden egiaztatu ondoren, presio-erreguladorea aplikazioan ezarritako presiora doi daiteke orain. Panelak presiopeko hesi-gasa eman behar dio zigilu mekanikoari ponpa prozesu-fluidoarekin bete aurretik. Plan 74 zigiluak eta panelak martxan jartzeko prest daude ponparen martxan jartzeko eta aireztapen-prozedurak amaitutakoan.
Iragazki-elementua hilabeteko funtzionamenduaren ondoren edo sei hilabetetik behin ikuskatu behar da kutsadurarik aurkitzen ez bada. Iragazkia ordezkatzeko tartea hornitutako gasaren purutasunaren araberakoa izango da, baina ez luke hiru urte baino gehiago izan behar.
Hesi-gasaren tasak egiaztatu eta erregistratu behar dira ohiko ikuskapenetan. Balbula ireki eta ixteak eragindako hesi-aire-fluxuaren pultsazioa fluxu handiko alarma bat eragiteko bezain handia bada, alarma-balio horiek handitu beharko lirateke alarma faltsuak saihesteko.
Desmuntatzean urrats garrantzitsu bat da babes-gasaren isolamendua eta despresurizazioa azken urratsa izan behar dela. Lehenik eta behin, isolatu eta despresurizatu ponparen karkasa. Ponpa egoera seguruan dagoenean, babes-gasaren hornidura-presioa itzali eta Plan 74 panela zigilu mekanikora konektatzen duten hodietatik gas-presioa kendu daiteke. Hustu sistemako fluido guztia mantentze-lanak hasi aurretik.
Presio bikoitzeko ponpa-aire zigiluek Plan 74 euskarri-sistemekin konbinatuta, zero isuriko ardatz-zigilu-soluzioa, kapital-inbertsio txikiagoa (likido-hesi-sistemak dituzten zigiluekin alderatuta), bizi-zikloaren kostu murriztua, euskarri-sistemaren aztarna txikia eta gutxieneko zerbitzu-eskakizunak eskaintzen dizkiete operadoreei.
Jardunbide egokien arabera instalatu eta erabiltzen denean, edukiontzi-soluzio honek epe luzerako fidagarritasuna eman dezake eta biraketa-ekipoen erabilgarritasuna handitu.
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Mark Savage John Crane-ko produktu taldeko arduraduna da. Savage-k Ingeniaritza Zientzietako lizentziatura du Sydneyko Unibertsitatetik (Australia). Informazio gehiago lortzeko, bisitatu johncrane.com.
Argitaratze data: 2022ko irailaren 8a