બે પ્રેશરાઇઝ્ડ પંપ સાથે ગેસ-ટાઇટ સપોર્ટ સિસ્ટમ

કોમ્પ્રેસર એર સીલ ટેકનોલોજીથી અપનાવવામાં આવેલા ડબલ બૂસ્ટર પંપ એર સીલ, શાફ્ટ સીલ ઉદ્યોગમાં વધુ સામાન્ય છે. આ સીલ વાતાવરણમાં પમ્પ કરેલા પ્રવાહીનું શૂન્ય ડિસ્ચાર્જ પૂરું પાડે છે, પંપ શાફ્ટ પર ઓછો ઘર્ષણ પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે અને સરળ સપોર્ટ સિસ્ટમ સાથે કામ કરે છે. આ ફાયદાઓ ઓછા એકંદર સોલ્યુશન જીવનચક્ર ખર્ચ પ્રદાન કરે છે.
આ સીલ આંતરિક અને બાહ્ય સીલિંગ સપાટીઓ વચ્ચે દબાણયુક્ત ગેસના બાહ્ય સ્ત્રોતને દાખલ કરીને કાર્ય કરે છે. સીલિંગ સપાટીની ચોક્કસ ભૂગોળ અવરોધ ગેસ પર વધારાનું દબાણ લાવે છે, જેના કારણે સીલિંગ સપાટી અલગ થઈ જાય છે, જેના કારણે સીલિંગ સપાટી ગેસ ફિલ્મમાં તરતી રહે છે. સીલિંગ સપાટીઓ હવે સ્પર્શતી નથી તેથી ઘર્ષણ નુકસાન ઓછું હોય છે. અવરોધ ગેસ પટલમાંથી ઓછા પ્રવાહ દરે પસાર થાય છે, અવરોધ ગેસ લીકના સ્વરૂપમાં વપરાશ કરે છે, જેમાંથી મોટાભાગની બાહ્ય સીલ સપાટીઓ દ્વારા વાતાવરણમાં લીક થાય છે. અવશેષ સીલ ચેમ્બરમાં પ્રવેશ કરે છે અને આખરે પ્રક્રિયા પ્રવાહ દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે.
બધા ડબલ હર્મેટિક સીલને યાંત્રિક સીલ એસેમ્બલીની આંતરિક અને બાહ્ય સપાટીઓ વચ્ચે દબાણયુક્ત પ્રવાહી (પ્રવાહી અથવા ગેસ) ની જરૂર પડે છે. આ પ્રવાહીને સીલ સુધી પહોંચાડવા માટે સપોર્ટ સિસ્ટમની જરૂર પડે છે. તેનાથી વિપરીત, પ્રવાહી લ્યુબ્રિકેટેડ પ્રેશર ડબલ સીલમાં, અવરોધ પ્રવાહી જળાશયમાંથી યાંત્રિક સીલ દ્વારા ફરે છે, જ્યાં તે સીલ સપાટીઓને લુબ્રિકેટ કરે છે, ગરમી શોષી લે છે અને જળાશયમાં પાછું ફરે છે જ્યાં તેને શોષિત ગરમીને વિખેરી નાખવાની જરૂર હોય છે. આ પ્રવાહી દબાણ ડ્યુઅલ સીલ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ જટિલ છે. પ્રક્રિયા દબાણ અને તાપમાન સાથે થર્મલ લોડ વધે છે અને જો યોગ્ય રીતે ગણતરી અને સેટ ન કરવામાં આવે તો વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓ ઊભી કરી શકે છે.
કોમ્પ્રેસ્ડ એર ડબલ સીલ સપોર્ટ સિસ્ટમ ઓછી જગ્યા લે છે, તેને ઠંડુ પાણી જરૂરી નથી અને તેને જાળવણીની પણ જરૂર નથી. વધુમાં, જ્યારે શિલ્ડિંગ ગેસનો વિશ્વસનીય સ્ત્રોત ઉપલબ્ધ હોય છે, ત્યારે તેની વિશ્વસનીયતા પ્રક્રિયા દબાણ અને તાપમાનથી સ્વતંત્ર હોય છે.
બજારમાં ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ એર સીલના વધતા ઉપયોગને કારણે, અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (API) એ API 682 ની બીજી આવૃત્તિના પ્રકાશનના ભાગ રૂપે પ્રોગ્રામ 74 ઉમેર્યો.
74 પ્રોગ્રામ સપોર્ટ સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે પેનલ-માઉન્ટેડ ગેજ અને વાલ્વનો સમૂહ હોય છે જે અવરોધ ગેસને શુદ્ધ કરે છે, ડાઉનસ્ટ્રીમ દબાણને નિયંત્રિત કરે છે અને યાંત્રિક સીલ પર દબાણ અને ગેસ પ્રવાહને માપે છે. પ્લાન 74 પેનલ દ્વારા અવરોધ ગેસના માર્ગને અનુસરીને, પ્રથમ તત્વ ચેક વાલ્વ છે. આ ફિલ્ટર તત્વ બદલવા અથવા પંપ જાળવણી માટે અવરોધ ગેસ પુરવઠાને સીલથી અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. પછી અવરોધ ગેસ 2 થી 3 માઇક્રોમીટર (µm) કોલેસિંગ ફિલ્ટરમાંથી પસાર થાય છે જે પ્રવાહી અને કણોને ફસાવે છે જે સીલ સપાટીની ટોપોગ્રાફિકલ લાક્ષણિકતાઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, સીલ સપાટીની સપાટી પર ગેસ ફિલ્મ બનાવે છે. આ પછી યાંત્રિક સીલ પર અવરોધ ગેસ પુરવઠાના દબાણને સેટ કરવા માટે દબાણ નિયમનકાર અને મેનોમીટર આવે છે.
ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ ગેસ સીલ માટે બેરિયર ગેસ સપ્લાય પ્રેશર સીલ ચેમ્બરમાં મહત્તમ દબાણ કરતા ન્યૂનતમ ડિફરન્શિયલ પ્રેશરને પૂર્ણ કરવા અથવા તેનાથી વધુ કરવા માટે જરૂરી છે. આ ન્યૂનતમ પ્રેશર ડ્રોપ સીલ ઉત્પાદક અને પ્રકાર પ્રમાણે બદલાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે પ્રતિ ચોરસ ઇંચ (પીએસઆઇ) લગભગ 30 પાઉન્ડ હોય છે. પ્રેશર સ્વીચનો ઉપયોગ બેરિયર ગેસ સપ્લાય પ્રેશરમાં કોઈપણ સમસ્યા શોધવા અને જો દબાણ ન્યૂનતમ મૂલ્યથી નીચે જાય તો એલાર્મ વગાડવા માટે થાય છે.
ફ્લો મીટરનો ઉપયોગ કરીને બેરિયર ગેસ ફ્લો દ્વારા સીલનું સંચાલન નિયંત્રિત થાય છે. યાંત્રિક સીલ ઉત્પાદકો દ્વારા નોંધાયેલા સીલ ગેસ ફ્લો રેટમાંથી વિચલનો સીલિંગ કામગીરીમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. બેરિયર ગેસ ફ્લોમાં ઘટાડો પંપ રોટેશન અથવા સીલ ફેસ પર પ્રવાહી સ્થળાંતરને કારણે હોઈ શકે છે (દૂષિત બેરિયર ગેસ અથવા પ્રક્રિયા પ્રવાહીમાંથી).
ઘણીવાર, આવી ઘટનાઓ પછી, સીલિંગ સપાટીઓને નુકસાન થાય છે, અને પછી અવરોધ ગેસ પ્રવાહ વધે છે. પંપમાં દબાણમાં વધારો અથવા અવરોધ ગેસ દબાણનું આંશિક નુકસાન પણ સીલિંગ સપાટીને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. ઉચ્ચ ગેસ પ્રવાહને સુધારવા માટે ક્યારે હસ્તક્ષેપની જરૂર છે તે નક્કી કરવા માટે ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મ માટે સેટપોઇન્ટ સામાન્ય રીતે સામાન્ય અવરોધ ગેસ પ્રવાહના 10 થી 100 ગણાની રેન્જમાં હોય છે, જે સામાન્ય રીતે યાંત્રિક સીલ ઉત્પાદક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવતું નથી, પરંતુ તે પંપ કેટલી ગેસ લિકેજ સહન કરી શકે છે તેના પર આધાર રાખે છે.
પરંપરાગત રીતે વેરિયેબલ ગેજ ફ્લોમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને ઓછી અને ઊંચી રેન્જના ફ્લોમીટરને શ્રેણીમાં જોડવાનું અસામાન્ય નથી. ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મ આપવા માટે ઉચ્ચ શ્રેણીના ફ્લો મીટર પર ઉચ્ચ પ્રવાહ સ્વીચ ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે. વેરિયેબલ એરિયા ફ્લોમીટરને ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર ચોક્કસ વાયુઓ માટે જ માપાંકિત કરી શકાય છે. ઉનાળા અને શિયાળા વચ્ચે તાપમાનમાં વધઘટ જેવી અન્ય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કાર્ય કરતી વખતે, પ્રદર્શિત પ્રવાહ દરને ચોક્કસ મૂલ્ય ગણી શકાય નહીં, પરંતુ તે વાસ્તવિક મૂલ્યની નજીક છે.
API 682 ચોથી આવૃત્તિના પ્રકાશન સાથે, પ્રવાહ અને દબાણ માપન સ્થાનિક રીડિંગ્સ સાથે એનાલોગથી ડિજિટલ તરફ આગળ વધ્યા છે. ડિજિટલ ફ્લોમીટરનો ઉપયોગ ચલ ક્ષેત્ર ફ્લોમીટર તરીકે થઈ શકે છે, જે ફ્લોટ પોઝિશનને ડિજિટલ સિગ્નલોમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અથવા માસ ફ્લોમીટર, જે આપમેળે માસ ફ્લોને વોલ્યુમ ફ્લોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. માસ ફ્લો ટ્રાન્સમીટરની વિશિષ્ટ વિશેષતા એ છે કે તેઓ આઉટપુટ પ્રદાન કરે છે જે પ્રમાણભૂત વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં સાચો પ્રવાહ પ્રદાન કરવા માટે દબાણ અને તાપમાનને વળતર આપે છે. ગેરલાભ એ છે કે આ ઉપકરણો ચલ ક્ષેત્ર ફ્લોમીટર કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે.
ફ્લો ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં સમસ્યા એ છે કે સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન અને ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મ બિંદુઓ પર અવરોધ ગેસ પ્રવાહને માપવા માટે સક્ષમ ટ્રાન્સમીટર શોધવાનું છે. ફ્લો સેન્સરમાં મહત્તમ અને લઘુત્તમ મૂલ્યો હોય છે જે સચોટ રીતે વાંચી શકાય છે. શૂન્ય પ્રવાહ અને લઘુત્તમ મૂલ્ય વચ્ચે, આઉટપુટ પ્રવાહ સચોટ ન પણ હોઈ શકે. સમસ્યા એ છે કે જેમ જેમ ચોક્કસ પ્રવાહ ટ્રાન્સડ્યુસર મોડેલ માટે મહત્તમ પ્રવાહ દર વધે છે, તેમ તેમ લઘુત્તમ પ્રવાહ દર પણ વધે છે.
એક ઉકેલ એ છે કે બે ટ્રાન્સમીટર (એક ઓછી આવર્તન અને એક ઉચ્ચ આવર્તન) નો ઉપયોગ કરવો, પરંતુ આ એક ખર્ચાળ વિકલ્પ છે. બીજી પદ્ધતિ એ છે કે સામાન્ય ઓપરેટિંગ ફ્લો રેન્જ માટે ફ્લો સેન્સરનો ઉપયોગ કરવો અને હાઇ રેન્જ એનાલોગ ફ્લો મીટર સાથે હાઇ ફ્લો સ્વીચનો ઉપયોગ કરવો. બેરિયર ગેસ પેનલમાંથી બહાર નીકળીને યાંત્રિક સીલ સાથે જોડાય તે પહેલાં બેરિયર ગેસ જે છેલ્લા ઘટકમાંથી પસાર થાય છે તે ચેક વાલ્વ છે. પમ્પ કરેલા પ્રવાહીના પેનલમાં બેકફ્લો અને અસામાન્ય પ્રક્રિયા વિક્ષેપના કિસ્સામાં સાધનને નુકસાન અટકાવવા માટે આ જરૂરી છે.
ચેક વાલ્વમાં ઓપનિંગ પ્રેશર ઓછું હોવું જોઈએ. જો પસંદગી ખોટી હોય, અથવા જો ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપના એર સીલમાં બેરિયર ગેસ ફ્લો ઓછો હોય, તો તે જોઈ શકાય છે કે બેરિયર ગેસ ફ્લો પલ્સેશન ચેક વાલ્વના ઓપનિંગ અને રિસીટિંગને કારણે થાય છે.
સામાન્ય રીતે, પ્લાન્ટ નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ અવરોધક ગેસ તરીકે થાય છે કારણ કે તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય છે, નિષ્ક્રિય હોય છે અને પમ્પ કરેલા પ્રવાહીમાં કોઈપણ પ્રતિકૂળ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ નથી. આર્ગોન જેવા નિષ્ક્રિય વાયુઓનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. જ્યાં જરૂરી શિલ્ડિંગ ગેસ પ્રેશર પ્લાન્ટ નાઇટ્રોજન પ્રેશર કરતા વધારે હોય, ત્યાં પ્રેશર બૂસ્ટર પ્રેશર વધારી શકે છે અને પ્લાન 74 પેનલ ઇનલેટ સાથે જોડાયેલા રીસીવરમાં ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસનો સંગ્રહ કરી શકે છે. બોટલ્ડ નાઇટ્રોજન બોટલની સામાન્ય રીતે ભલામણ કરવામાં આવતી નથી કારણ કે તેમને ખાલી સિલિન્ડરોને સતત સંપૂર્ણ સિલિન્ડરોથી બદલવાની જરૂર પડે છે. જો સીલની ગુણવત્તા બગડે છે, તો બોટલને ઝડપથી ખાલી કરી શકાય છે, જેના કારણે યાંત્રિક સીલને વધુ નુકસાન અને નિષ્ફળતા અટકાવવા માટે પંપ બંધ થઈ જાય છે.
લિક્વિડ બેરિયર સિસ્ટમ્સથી વિપરીત, પ્લાન 74 સપોર્ટ સિસ્ટમ્સને યાંત્રિક સીલની નજીક રહેવાની જરૂર નથી. અહીં એકમાત્ર ચેતવણી નાના વ્યાસની ટ્યુબનો વિસ્તૃત ભાગ છે. પ્લાન 74 પેનલ અને સીલ વચ્ચે દબાણમાં ઘટાડો પાઇપમાં ઉચ્ચ પ્રવાહ (સીલ ડિગ્રેડેશન) દરમિયાન થઈ શકે છે, જે સીલ માટે ઉપલબ્ધ અવરોધ દબાણ ઘટાડે છે. પાઇપનું કદ વધારવાથી આ સમસ્યા હલ થઈ શકે છે. નિયમ પ્રમાણે, પ્લાન 74 પેનલ્સ વાલ્વને નિયંત્રિત કરવા અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ રીડિંગ્સ વાંચવા માટે અનુકૂળ ઊંચાઈ પર સ્ટેન્ડ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે. બ્રેકેટને પંપ નિરીક્ષણ અને જાળવણીમાં દખલ કર્યા વિના પંપ બેઝ પ્લેટ પર અથવા પંપની બાજુમાં માઉન્ટ કરી શકાય છે. પ્લાન 74 પેનલ્સને યાંત્રિક સીલ સાથે જોડતા પાઇપ/પાઈપો પર ટ્રીપિંગના જોખમો ટાળો.
બે યાંત્રિક સીલવાળા ઇન્ટર-બેરિંગ પંપ માટે, પંપના દરેક છેડે એક, દરેક યાંત્રિક સીલ માટે એક પેનલ અને અલગ બેરિયર ગેસ આઉટલેટનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી. ભલામણ કરેલ ઉકેલ એ છે કે દરેક સીલ માટે એક અલગ પ્લાન 74 પેનલ અથવા બે આઉટપુટ સાથે પ્લાન 74 પેનલનો ઉપયોગ કરવો, દરેકમાં ફ્લોમીટર અને ફ્લો સ્વીચોનો પોતાનો સેટ હોય. ઠંડા શિયાળાવાળા વિસ્તારોમાં પ્લાન 74 પેનલને ઓવરવિન્ટર કરવાની જરૂર પડી શકે છે. આ મુખ્યત્વે પેનલના ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોને સુરક્ષિત રાખવા માટે કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે પેનલને કેબિનેટમાં બંધ કરીને અને હીટિંગ તત્વો ઉમેરીને.
એક રસપ્રદ ઘટના એ છે કે અવરોધ ગેસ પુરવઠા તાપમાનમાં ઘટાડો સાથે અવરોધ ગેસ પ્રવાહ દર વધે છે. આ સામાન્ય રીતે ધ્યાન બહાર રહેતું નથી, પરંતુ ઠંડા શિયાળા અથવા ઉનાળા અને શિયાળા વચ્ચે મોટા તાપમાન તફાવતવાળા સ્થળોએ તે નોંધનીય બની શકે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ખોટા એલાર્મ્સને રોકવા માટે ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મ સેટ પોઇન્ટને સમાયોજિત કરવું જરૂરી હોઈ શકે છે. પ્લાન 74 પેનલ્સને સેવામાં મૂકતા પહેલા પેનલ એર ડક્ટ્સ અને કનેક્ટિંગ પાઈપો/પાઈપોને શુદ્ધ કરવા આવશ્યક છે. યાંત્રિક સીલ કનેક્શન પર અથવા તેની નજીક વેન્ટ વાલ્વ ઉમેરીને આ સૌથી સરળતાથી પ્રાપ્ત થાય છે. જો બ્લીડ વાલ્વ ઉપલબ્ધ ન હોય, તો યાંત્રિક સીલમાંથી ટ્યુબ/ટ્યુબને ડિસ્કનેક્ટ કરીને અને પછી શુદ્ધ કર્યા પછી તેને ફરીથી કનેક્ટ કરીને સિસ્ટમને શુદ્ધ કરી શકાય છે.
પ્લાન 74 પેનલ્સને સીલ સાથે જોડ્યા પછી અને લીક માટે બધા કનેક્શન્સ તપાસ્યા પછી, પ્રેશર રેગ્યુલેટરને હવે એપ્લિકેશનમાં સેટ પ્રેશરમાં ગોઠવી શકાય છે. પંપને પ્રોસેસ ફ્લુઇડથી ભરતા પહેલા પેનલે મિકેનિકલ સીલને પ્રેશરાઇઝ્ડ બેરિયર ગેસ સપ્લાય કરવો આવશ્યક છે. પંપ કમિશનિંગ અને વેન્ટિલેશન પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ થઈ જાય પછી પ્લાન 74 સીલ અને પેનલ શરૂ થવા માટે તૈયાર છે.
ફિલ્ટર તત્વનું સંચાલન કર્યાના એક મહિના પછી અથવા જો કોઈ દૂષણ ન મળે તો દર છ મહિને નિરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે. ફિલ્ટર બદલવાનો અંતરાલ પૂરા પાડવામાં આવતા ગેસની શુદ્ધતા પર આધાર રાખે છે, પરંતુ ત્રણ વર્ષથી વધુ ન હોવો જોઈએ.
નિયમિત નિરીક્ષણ દરમિયાન બેરિયર ગેસના દરો તપાસવા જોઈએ અને રેકોર્ડ કરવા જોઈએ. જો ચેક વાલ્વ ખોલવા અને બંધ થવાને કારણે અવરોધક હવા પ્રવાહ ધબકારા ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મને ટ્રિગર કરવા માટે પૂરતા મોટા હોય, તો ખોટા એલાર્મ ટાળવા માટે આ એલાર્મ મૂલ્યોમાં વધારો કરવાની જરૂર પડી શકે છે.
ડિકમિશનિંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું એ છે કે શિલ્ડિંગ ગેસનું આઇસોલેશન અને ડિપ્રેસ્યુરાઇઝેશન એ છેલ્લું પગલું હોવું જોઈએ. પ્રથમ, પંપ કેસીંગને આઇસોલેશન અને ડિપ્રેસ્યુરાઇઝ કરો. એકવાર પંપ સુરક્ષિત સ્થિતિમાં આવી જાય, પછી શિલ્ડિંગ ગેસ સપ્લાય પ્રેશર બંધ કરી શકાય છે અને પ્લાન 74 પેનલને મિકેનિકલ સીલ સાથે જોડતી પાઇપિંગમાંથી ગેસ પ્રેશર દૂર કરી શકાય છે. કોઈપણ જાળવણી કાર્ય શરૂ કરતા પહેલા સિસ્ટમમાંથી બધા પ્રવાહી કાઢી નાખો.
પ્લાન 74 સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ સાથે જોડાયેલા ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ એર સીલ ઓપરેટરોને શૂન્ય-ઉત્સર્જન શાફ્ટ સીલ સોલ્યુશન, ઓછું મૂડી રોકાણ (લિક્વિડ બેરિયર સિસ્ટમ્સવાળા સીલની તુલનામાં), ઘટાડેલ જીવન ચક્ર ખર્ચ, નાના સપોર્ટ સિસ્ટમ ફૂટપ્રિન્ટ અને ન્યૂનતમ સેવા આવશ્યકતાઓ પ્રદાન કરે છે.
જ્યારે શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓ અનુસાર ઇન્સ્ટોલ અને સંચાલિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ કન્ટેઈનમેન્ટ સોલ્યુશન લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા પ્રદાન કરી શકે છે અને ફરતા સાધનોની ઉપલબ્ધતામાં વધારો કરી શકે છે.
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.
માર્ક સેવેજ જોન ક્રેનમાં પ્રોડક્ટ ગ્રુપ મેનેજર છે. સેવેજ ઓસ્ટ્રેલિયાની સિડની યુનિવર્સિટીમાંથી એન્જિનિયરિંગમાં બેચલર ઓફ સાયન્સ ધરાવે છે. વધુ માહિતી માટે johncrane.com ની મુલાકાત લો.