બે દબાણયુક્ત પંપ સાથે ગેસ-ટાઈટ સપોર્ટ સિસ્ટમ

ડબલ બૂસ્ટર પંપ એર સીલ, કોમ્પ્રેસર એર સીલ ટેક્નોલોજીથી અનુકૂલિત, શાફ્ટ સીલ ઉદ્યોગમાં વધુ સામાન્ય છે. આ સીલ વાતાવરણમાં પમ્પ કરેલા પ્રવાહીનું શૂન્ય ડિસ્ચાર્જ પ્રદાન કરે છે, પંપ શાફ્ટ પર ઓછું ઘર્ષણ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે અને સરળ સપોર્ટ સિસ્ટમ સાથે કામ કરે છે. આ લાભો નીચા એકંદર સોલ્યુશન જીવનચક્ર ખર્ચ પ્રદાન કરે છે.
આ સીલ આંતરિક અને બાહ્ય સીલિંગ સપાટીઓ વચ્ચે દબાણયુક્ત ગેસના બાહ્ય સ્ત્રોતને રજૂ કરીને કાર્ય કરે છે. સીલિંગ સપાટીની ચોક્કસ ટોપોગ્રાફી અવરોધક ગેસ પર વધારાનું દબાણ લાવે છે, જેના કારણે સીલિંગ સપાટી અલગ પડે છે, જેના કારણે સીલિંગ સપાટી ગેસ ફિલ્મમાં તરતી રહે છે. ઘર્ષણનું નુકસાન ઓછું છે કારણ કે સીલિંગ સપાટીઓ હવે સ્પર્શતી નથી. અવરોધક વાયુ નીચા પ્રવાહ દરે પટલમાંથી પસાર થાય છે, અવરોધક ગેસને લીકના સ્વરૂપમાં લે છે, જેમાંથી મોટાભાગની બાહ્ય સીલ સપાટીઓ દ્વારા વાતાવરણમાં લીક થાય છે. અવશેષો સીલ ચેમ્બરમાં જાય છે અને આખરે પ્રક્રિયા પ્રવાહ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.
બધી 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 સિસ્ટમ જરૂરી છે. તેનાથી વિપરીત, પ્રવાહી લ્યુબ્રિકેટેડ પ્રેશર ડબલ સીલમાં, અવરોધક પ્રવાહી જળાશયમાંથી યાંત્રિક સીલ દ્વારા ફરે છે, જ્યાં તે સીલની સપાટીને લુબ્રિકેટ કરે છે, ગરમીને શોષી લે છે અને જળાશયમાં પાછા ફરે છે જ્યાં તેને શોષિત ગરમીને દૂર કરવાની જરૂર હોય છે. આ પ્રવાહી દબાણ ડ્યુઅલ સીલ સપોર્ટ સિસ્ટમ જટિલ છે. પ્રક્રિયાના દબાણ અને તાપમાન સાથે થર્મલ લોડ્સ વધે છે અને જો યોગ્ય રીતે ગણતરી અને સેટ ન કરવામાં આવે તો વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે.
કોમ્પ્રેસ્ડ એર ડબલ સીલ સપોર્ટ સિસ્ટમ થોડી જગ્યા લે છે, તેને ઠંડુ પાણીની જરૂર નથી અને થોડી જાળવણીની જરૂર છે. વધુમાં, જ્યારે રક્ષણાત્મક ગેસનો વિશ્વસનીય સ્ત્રોત ઉપલબ્ધ હોય છે, ત્યારે તેની વિશ્વસનીયતા પ્રક્રિયા દબાણ અને તાપમાનથી સ્વતંત્ર હોય છે.
બજારમાં ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ એર સીલના વધતા જતા દત્તકને લીધે, 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 છે જે અવરોધ ગેસને શુદ્ધ કરે છે, ડાઉનસ્ટ્રીમ દબાણને નિયંત્રિત કરે છે અને દબાણ અને યાંત્રિક સીલમાં ગેસના પ્રવાહને માપે છે. પ્લાન 74 પેનલ દ્વારા અવરોધક ગેસના માર્ગને અનુસરીને, પ્રથમ તત્વ ચેક વાલ્વ છે. આનાથી ફિલ્ટર એલિમેન્ટ રિપ્લેસમેન્ટ અથવા પંપની જાળવણી માટે બેરિયર ગેસ સપ્લાયને સીલમાંથી અલગ કરવાની મંજૂરી મળે છે. બેરિયર ગેસ પછી 2 થી 3 માઇક્રોમીટર (µm) કોલેસીંગ ફિલ્ટરમાંથી પસાર થાય છે જે પ્રવાહી અને રજકણોને ફસાવે છે જે સીલ સપાટીની ટોપોગ્રાફિકલ લાક્ષણિકતાઓને નુકસાન પહોંચાડે છે, સીલ સપાટીની સપાટી પર ગેસ ફિલ્મ બનાવે છે. આ પછી દબાણ નિયમનકાર અને યાંત્રિક સીલ પર અવરોધ ગેસ પુરવઠાના દબાણને સેટ કરવા માટે મેનોમીટર દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે.
ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ ગેસ સીલને સીલ ચેમ્બરમાં મહત્તમ દબાણ કરતા ન્યૂનતમ વિભેદક દબાણને પહોંચી વળવા અથવા તેને ઓળંગવા માટે અવરોધક ગેસ સપ્લાય દબાણની જરૂર પડે છે. આ ન્યૂનતમ દબાણ ઘટાડાને સીલ ઉત્પાદક અને પ્રકાર પ્રમાણે બદલાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે 30 પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ (psi) છે. પ્રેશર સ્વીચનો ઉપયોગ અવરોધક ગેસ સપ્લાય પ્રેશરમાં કોઈપણ સમસ્યાને શોધવા માટે થાય છે અને જો દબાણ ન્યૂનતમ મૂલ્યથી નીચે જાય તો એલાર્મ વગાડવામાં આવે છે.
સીલનું સંચાલન ફ્લો મીટરનો ઉપયોગ કરીને અવરોધ ગેસ પ્રવાહ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. યાંત્રિક સીલ ઉત્પાદકો દ્વારા નોંધાયેલ સીલ ગેસ પ્રવાહ દરોમાંથી વિચલનો સીલિંગ કામગીરીમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. ઘટાડો અવરોધ ગેસ પ્રવાહ પંપ પરિભ્રમણ અથવા સીલ ચહેરા પર પ્રવાહી સ્થળાંતર (દૂષિત અવરોધ ગેસ અથવા પ્રક્રિયા પ્રવાહી માંથી) કારણે હોઈ શકે છે.
ઘણીવાર, આવી ઘટનાઓ પછી, સીલિંગ સપાટીઓને નુકસાન થાય છે, અને પછી અવરોધ ગેસ પ્રવાહ વધે છે. પંપમાં દબાણમાં વધારો અથવા અવરોધ ગેસના દબાણમાં આંશિક નુકશાન પણ સીલિંગ સપાટીને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મનો ઉપયોગ તે નક્કી કરવા માટે કરી શકાય છે કે જ્યારે ઉચ્ચ ગેસ પ્રવાહને સુધારવા માટે હસ્તક્ષેપની જરૂર છે. હાઈ ફ્લો એલાર્મ માટેનો સેટપોઈન્ટ સામાન્ય રીતે સામાન્ય અવરોધક ગેસના પ્રવાહની 10 થી 100 ગણી રેન્જમાં હોય છે, જે સામાન્ય રીતે યાંત્રિક સીલ ઉત્પાદક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવતું નથી, પરંતુ પંપ કેટલા ગેસ લિકેજને સહન કરી શકે છે તેના પર આધાર રાખે છે.
પરંપરાગત રીતે વેરિયેબલ ગેજ ફ્લોમીટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે અને નીચી અને ઉચ્ચ શ્રેણીના ફ્લોમીટરને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે તે અસામાન્ય નથી. હાઈ ફ્લો એલાર્મ આપવા માટે હાઈ રેન્જ ફ્લો મીટર પર હાઈ ફ્લો સ્વીચ ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે. વેરિયેબલ એરિયા ફ્લોમીટર ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર અમુક ચોક્કસ વાયુઓ માટે જ માપાંકિત કરી શકાય છે. ઉનાળા અને શિયાળાની વચ્ચે તાપમાનની વધઘટ જેવી અન્ય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કામ કરતી વખતે, પ્રદર્શિત પ્રવાહ દરને ચોક્કસ મૂલ્ય ગણી શકાય નહીં, પરંતુ વાસ્તવિક મૂલ્યની નજીક છે.
API 682 4ઠ્ઠી આવૃત્તિના પ્રકાશન સાથે, પ્રવાહ અને દબાણ માપન સ્થાનિક રીડિંગ્સ સાથે એનાલોગથી ડિજિટલમાં ખસેડવામાં આવ્યું છે. ડિજિટલ ફ્લોમીટર્સનો ઉપયોગ વેરિયેબલ એરિયા ફ્લોમીટર તરીકે થઈ શકે છે, જે ફ્લોટ પોઝિશનને ડિજિટલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અથવા માસ ફ્લોમીટર્સ, જે આપોઆપ સમૂહ પ્રવાહને વોલ્યુમ ફ્લોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. સામૂહિક પ્રવાહ ટ્રાન્સમિટર્સની વિશિષ્ટ વિશેષતા એ છે કે તેઓ એવા આઉટપુટ પ્રદાન કરે છે જે પ્રમાણભૂત વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં સાચો પ્રવાહ પ્રદાન કરવા દબાણ અને તાપમાનની ભરપાઈ કરે છે. ગેરલાભ એ છે કે આ ઉપકરણો વેરિયેબલ એરિયા ફ્લોમીટર કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે.
ફ્લો ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં સમસ્યા એ છે કે સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન અને ઉચ્ચ પ્રવાહના એલાર્મ પોઈન્ટ પર અવરોધ ગેસના પ્રવાહને માપવામાં સક્ષમ ટ્રાન્સમીટર શોધવામાં આવે છે. ફ્લો સેન્સર્સમાં મહત્તમ અને ન્યૂનતમ મૂલ્યો હોય છે જે સચોટ રીતે વાંચી શકાય છે. શૂન્ય પ્રવાહ અને લઘુત્તમ મૂલ્ય વચ્ચે, આઉટપુટ પ્રવાહ ચોક્કસ ન હોઈ શકે. સમસ્યા એ છે કે ચોક્કસ ફ્લો ટ્રાન્સડ્યુસર મોડેલ માટે મહત્તમ પ્રવાહ દર વધે છે, 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 ઉચ્ચ શ્રેણીના એનાલોગ ફ્લો મીટર સાથે ઉચ્ચ પ્રવાહ સ્વીચનો ઉપયોગ કરવો. અવરોધ ગેસ પેનલમાંથી બહાર નીકળે અને યાંત્રિક સીલ સાથે જોડાય તે પહેલાં અવરોધ ગેસ પસાર થાય છે તે છેલ્લો ઘટક ચેક વાલ્વ છે. પેનલમાં પમ્પ કરેલા પ્રવાહીના બેકફ્લોને અટકાવવા અને અસામાન્ય પ્રક્રિયામાં વિક્ષેપના કિસ્સામાં સાધનને નુકસાન અટકાવવા માટે આ જરૂરી છે.
ચેક વાલ્વમાં ઓપનિંગ પ્રેશર ઓછું હોવું જોઈએ. જો પસંદગી ખોટી હોય, અથવા જો ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપની એર સીલમાં ઓછી અવરોધક ગેસનો પ્રવાહ હોય, તો તે જોઈ શકાય છે કે અવરોધ ગેસ ફ્લો પલ્સેશન ચેક વાલ્વ ખોલવા અને ફરીથી સેટ થવાને કારણે થાય છે.
સામાન્ય રીતે, પ્લાન્ટ નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ અવરોધક ગેસ તરીકે થાય છે કારણ કે તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે, નિષ્ક્રિય છે અને પમ્પ કરેલા પ્રવાહીમાં કોઈ પ્રતિકૂળ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ નથી. નિષ્ક્રિય વાયુઓ કે જે ઉપલબ્ધ નથી, જેમ કે આર્ગોન, પણ વાપરી શકાય છે. એવા કિસ્સામાં જ્યાં જરૂરી શિલ્ડિંગ ગેસનું દબાણ પ્લાન્ટ નાઇટ્રોજન દબાણ કરતા વધારે હોય, પ્રેશર બૂસ્ટર દબાણ વધારી શકે છે અને પ્લાન 74 પેનલ ઇનલેટ સાથે જોડાયેલા રીસીવરમાં ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસનો સંગ્રહ કરી શકે છે. બાટલીમાં ભરેલી નાઇટ્રોજનની બોટલોની ભલામણ સામાન્ય રીતે કરવામાં આવતી નથી કારણ કે તેને સતત ખાલી સિલિન્ડરોને સંપૂર્ણ સિલિન્ડર સાથે બદલવાની જરૂર પડે છે. જો સીલની ગુણવત્તા બગડે છે, તો બોટલ ઝડપથી ખાલી થઈ શકે 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 નજીકની જરૂર હોતી નથી. અહીં એકમાત્ર ચેતવણી નાના વ્યાસની નળીનો વિસ્તરેલ વિભાગ છે. પ્લાન 74 પેનલ અને સીલ વચ્ચેના દબાણમાં ઘટાડો ઉચ્ચ પ્રવાહ (સીલ ડિગ્રેડેશન) ના સમયગાળા દરમિયાન પાઇપમાં 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 સાધન વાંચન વાંચવા માટે અનુકૂળ ઊંચાઈ પર સ્ટેન્ડ પર માઉન્ટ થયેલ છે. પંપની તપાસ અને જાળવણીમાં દખલ કર્યા વિના કૌંસને પંપ બેઝ પ્લેટ પર અથવા પંપની બાજુમાં માઉન્ટ કરી શકાય છે. યાંત્રિક સીલ સાથે પ્લાન 74 પેનલને જોડતી પાઈપો/પાઈપ્સ પર ટ્રીપિંગના જોખમોને ટાળો.
બે મિકેનિકલ સીલવાળા ઇન્ટર-બેરિંગ પંપ માટે, પંપના દરેક છેડે એક, દરેક મિકેનિકલ સીલ માટે એક પેનલ અને અલગ અવરોધ ગેસ આઉટલેટનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી. ભલામણ કરેલ ઉકેલ એ છે કે દરેક સીલ માટે અલગ પ્લાન 74 પેનલનો ઉપયોગ કરવો અથવા બે આઉટપુટ સાથેની પ્લાન 74 પેનલનો ઉપયોગ કરવો, દરેક તેના પોતાના ફ્લોમીટર અને ફ્લો સ્વિચ સાથે. ઠંડા શિયાળાવાળા વિસ્તારોમાં પ્લાન 74 પેનલને વધુ શિયાળાની જરૂર પડી શકે છે. આ મુખ્યત્વે પેનલના વિદ્યુત ઉપકરણોને સુરક્ષિત કરવા માટે કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે પેનલને કેબિનેટમાં સમાવીને અને હીટિંગ તત્વો ઉમેરીને.
એક રસપ્રદ ઘટના એ છે કે અવરોધ ગેસ સપ્લાય તાપમાન ઘટતા અવરોધ ગેસ પ્રવાહ દર વધે છે. આ સામાન્ય રીતે કોઈનું ધ્યાન જતું નથી, પરંતુ ઠંડા શિયાળો અથવા ઉનાળા અને શિયાળા વચ્ચે તાપમાનના મોટા તફાવતવાળા સ્થળોએ ધ્યાનપાત્ર બની શકે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ખોટા અલાર્મને રોકવા માટે ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મ સેટ પોઈન્ટને સમાયોજિત કરવું જરૂરી હોઈ શકે છે. પ્લાન 74 પેનલને સેવામાં મૂકતા પહેલા પેનલ એર ડક્ટ્સ અને કનેક્ટિંગ પાઈપો/પાઈપ્સને શુદ્ધ કરવું 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 કનેક્ટ કર્યા પછી અને લિક માટે તમામ કનેક્શન્સ તપાસ્યા પછી, દબાણ નિયમનકારને હવે એપ્લિકેશનમાં સેટ દબાણમાં ગોઠવી શકાય છે. પંપને પ્રક્રિયા પ્રવાહીથી ભરતા પહેલા પેનલે યાંત્રિક સીલને દબાણયુક્ત અવરોધ ગેસ સપ્લાય કરવો આવશ્યક છે. પ્લાન 74 સીલ અને પેનલ જ્યારે પંપ ચાલુ કરવાની અને વેન્ટિંગ પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ થઈ જાય ત્યારે શરૂ થવા માટે તૈયાર છે.
ફિલ્ટર તત્વ ઓપરેશનના એક મહિના પછી અથવા દર છ મહિને જો કોઈ દૂષિતતા જોવા ન મળે તો તેનું નિરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે. ફિલ્ટર રિપ્લેસમેન્ટ અંતરાલ પૂરા પાડવામાં આવેલ ગેસની શુદ્ધતા પર નિર્ભર રહેશે, પરંતુ તે ત્રણ વર્ષથી વધુ ન હોવો જોઈએ.
નિયમિત તપાસ દરમિયાન બેરિયર ગેસના દરો તપાસવા અને રેકોર્ડ કરવા જોઈએ. જો ચેક વાલ્વ ખોલવા અને બંધ થવાને કારણે અવરોધિત હવા પ્રવાહ પલ્સેશન ઉચ્ચ પ્રવાહ એલાર્મને ટ્રિગર કરવા માટે પૂરતો મોટો હોય, તો ખોટા એલાર્મ્સને ટાળવા માટે આ એલાર્મ મૂલ્યો વધારવાની જરૂર પડી શકે છે.
ડિકમિશનિંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું એ છે કે શિલ્ડિંગ ગેસનું અલગતા અને ડિપ્રેસ્યુરાઇઝેશન એ છેલ્લું પગલું હોવું જોઈએ. પ્રથમ, પંપ કેસીંગને અલગ કરો અને દબાવો. એકવાર પંપ સુરક્ષિત સ્થિતિમાં આવી જાય પછી, ગેસ સપ્લાય પ્રેશરનું રક્ષણ બંધ કરી શકાય છે અને પ્લાન 74 પેનલને મિકેનિકલ સીલ સાથે જોડતી પાઇપિંગમાંથી ગેસનું દબાણ દૂર કરી શકાય છે. કોઈપણ જાળવણી કાર્ય શરૂ કરતા પહેલા સિસ્ટમમાંથી તમામ પ્રવાહી કાઢી નાખો.
પ્લાન 74 સપોર્ટ સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલ ડ્યુઅલ પ્રેશર પંપ એર સીલ ઓપરેટરોને શૂન્ય-ઉત્સર્જન શાફ્ટ સીલ સોલ્યુશન, ઓછું મૂડી રોકાણ (લિક્વિડ બેરિયર સિસ્ટમ સાથેની સીલની તુલનામાં), ઘટાડેલી જીવન ચક્ર કિંમત, નાની સપોર્ટ સિસ્ટમ ફૂટપ્રિન્ટ અને ન્યૂનતમ સેવા જરૂરિયાતો પૂરી પાડે છે.
જ્યારે શ્રેષ્ઠ પ્રથા 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 જ્હોન ક્રેન ખાતે પ્રોડક્ટ ગ્રૂપ મેનેજર છે. સેવેજ ઓસ્ટ્રેલિયાની યુનિવર્સિટી ઓફ સિડનીમાંથી એન્જિનિયરિંગમાં વિજ્ઞાનમાં સ્નાતકની ડિગ્રી ધરાવે છે. વધુ માહિતી માટે johncrane.com ની મુલાકાત લો.