Rostoucí trend směrem k bezucpávkovým čerpadlům s magnetickým pohonem na Středním východě
Každý rok se utratí miliardy dolarů za čerpadla používaná k zavádění surovin do různých výrobních procesů nebo k přepravě kapalin pro skladování nebo přepravu koncovým uživatelům. Většina čerpadel, která jsou dnes v provozu, má mechanické ucpávky, které jsou obecně považovány za nejslabší místo v čerpacím systému. Více než 85 procent oprav čerpadel obvykle začíná selháním těsnění nebo ložisek.
U nebezpečnějších aplikací pomáhají dvojité mechanické ucpávky zabránit únikům, ale jejich údržba a opravy jsou nákladné. Často vyžadují podpůrný systém, který potřebuje tlakovou vyrovnávací nádrž k udržení vyššího tlaku na bariérovou kapalinu mezi těsněním a ucpávkou čerpadla, plus potrubní a řídicí systémy, které zvyšují velikost skluznice a počet dílů, které je třeba udržovat. . Přestože čerpadla s dvojitou mechanickou ucpávkou by měla spolehlivě fungovat po dlouhou dobu, nevyhnutelně vyžadují údržbu a případnou výměnu. Výměna těsnění může být nepohodlná a celkové náklady se sčítají mnoha způsoby.
Při měření nákladů na únik v chemickém zpracování je dobrým výchozím místem ztráta produktivity spojená se servisem a opravami. Ačkoli se čerpadla často instalují v párech, vyjmutí čerpadla z důvodu údržby představuje riziko pro nepřetržitý výrobní proces, zejména pokud se u náhradního čerpadla vyskytnou podobné problémy, když se provádí servis prvního čerpadla. Možná důležitější je dopad, který úniky mohou mít na zdraví zaměstnanců nebo bezpečnost životního prostředí, a na pokuty, závazky a náklady na nápravu, které s sebou přináší úsilí o chemické čištění.
Obrázek 1. Jedno zařízení používá ultrazvukovou technologii ke sledování procesních kapalin, které lubrikují ložiska v bezucpávkovém čerpadle s magnetickým pohonem. (Obrázky s laskavým svolením Sundyne)
Z těchto důvodů rostoucí počet společností na celém Středním východě blíže zkoumá bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem. Technologie bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem existuje již více než téměř 70 let, ale teprve nyní začíná zaznamenávat rychlý růst. Společnosti si začínají uvědomovat výhody bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem z hlediska bezpečnosti, spolehlivosti, zjednodušené údržby a nižších celkových nákladů. Mnoho bezucpávkových čerpadel, která jsou dnes k dispozici, také plně vyhovuje běžně uváděným průmyslovým standardům, jako je American Society of Mechanical Engineers (ASME) B73.3 a American Petroleum Institute (API) 685.
Ochrana životního prostředí a bezpečnost
Petrochemický komplex v Saúdské Arábii za 20 miliard dolarů vyžaduje stovky čerpadel k přepravě surovin do masivní tankové farmy. Potřebují také další čerpadla pro každodenní přesun surovin do různých aplikací chemického zpracování.
Mnohé z procesních kapalin, které jsou přenášeny, jsou karcinogeny (jako je benzen) a další agresivní produkty. Pro provozovatele elektrárny je prioritou zajistit, aby nebyl poškozen personál staveniště, okolní komunita a životní prostředí. Během několika desetiletí získala tato společnost rozsáhlé zkušenosti s různými typy čerpadel. Tato zkušenost je naučila, že nejbezpečnějším způsobem, jak se vyhnout netěsnostem těsnění, je jednoduše těsnění odstranit, takže do jejich systémů byla začleněna bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem pro několik přenosových operací.
Když se o spolehlivosti a ochraně produktu nedá vyjednávat
Národní ropná společnost na Středním východě, která také vyrábí petrochemické produkty, je jedním z největších uživatelů bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem v regionu. Jejich každodenní činnost závisí na vysoce hodnotných chemikáliích, žíravinách, kyselinách a rozpouštědlech, které se používají v mnoha výrobních procesech.
I když jsou použité chemikálie pro výrobní proces kritické, jsou nebezpečné a potenciálně život ohrožující pro personál na místě, pokud se s nimi nezachází správně. Z tohoto důvodu společnosti nařizují, aby čerpadla odolávala vysoce nebezpečným látkám s nulovým únikem.
Některé aplikace pokrývají celý uhlovodíkový řetězec, což představuje různé problémy pro těsnění čerpadel. Bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem dokázala překonat tyto problémy díky konstrukci ochranného pláště, která výrazně zvyšuje spolehlivost čerpadla. Předchozí pláště byly původně vyrobeny z kovu, ale nové technologie zvyšují výhody bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem.
Jeden ochranný plášť eliminuje magnetické ztráty a zahřívání procesní tekutiny. To umožňuje vyšší účinnost se sníženou spotřebou energie vyžadovanou motorem. Nejnovější kontejnmentové pláště jsou vyrobeny z patentovaných materiálů, které byly původně vyvinuty pro stavbu vojenských letadel. Tento nekovový kompozitní materiál nabízí řadu výhod, jako je vysoká pevnost v tahu a teplotní rozsahy od minus 100 C do 120 C. Odolnost vůči širokému spektru chemikálií, odolnost proti tepelným šokům, stejně jako eliminace zahřívání vířivými proudy a jakékoli výsledné odpařování produktu v zadní části čerpadla. Výsledkem je, že tyto obaly mohou vydržet náročné podmínky široké škály procesních aplikací.
Detekce a prevence poruch čerpadla
Nová technologie snímání a monitorování použitá u bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem pomáhá operátorům předcházet poruchám čerpadel tím, že je identifikuje dříve, než k nim dojde. Jedno zařízení využívá ultrazvukovou technologii ke sledování procesních kapalin, které lubrikují ložiska v bezucpávkovém čerpadle s magnetickým pohonem, a zajišťuje, že zůstanou bez par. Pokud je plyn detekován v procesních kapalinách, může technologie včas upozornit inženýry, aby provedli nápravná opatření, než čerpadlo vyschne a poškodí vnitřní ložiska. Intuitivní uživatelské rozhraní umožňuje technikům prohlížet a analyzovat zaznamenaná data.
Obrázek 2. Nekovová kompozitní skořepina
Tuto technologii lze také dodatečně namontovat na mnoho stávajících bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem, což umožňuje včasnou detekci výparů, zajišťuje správné nasávání a odvzdušňování, čímž se prodlužuje životnost čerpadla s magnetickým pohonem bez těsnění.
Tato národní ropná a petrochemická společnost v současnosti používá bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem pro různé aplikace, včetně louhu sodného, kyselé vody, aromatických látek a kyselin. Každá z těchto aplikací představuje výzvu pro hermeticky uzavřená čerpadla, kterou lze nejlépe překonat použitím technologie bezucpávkového magnetického pohonu čerpadel.
Investice do bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem snižuje celkové náklady na projekt
Když se jedno z letišť na Středním východě rozšiřovalo, inženýři a konzultanti vytvořili specifikace pro čerpací infrastrukturu, která by se používala k přepravě leteckého paliva do a ze skladovacích nádrží. Vzhledem k hořlavé povaze produktu, vysokým teplotám v místě a ekologickým rizikům spojeným s přepravou hořlavého produktu dávala možnost bezucpávkového čerpadla s magnetickým pohonem smysl.
Pro tuto aplikaci byla ponorná bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem zapuštěna přímo do nádrží, které jsou umístěny pod zemí, aby je chránily před slunečním žárem a poskytovaly větší bezpečnost a zabezpečení. Další bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem se používají k dopravě leteckého paliva do nádrží a plnění palivových hydrantů, které obsluhují letadla na letišti.
Když inženýři prováděli studie nákladů a přínosů během 20 let, zjistili, že bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem by stála méně než polovinu toho, co by vyžadovala čerpadla s dvojitým těsněním (s podpůrnou infrastrukturou a lidským zásahem potřebným pro údržbu). Zásoby náhradních dílů lze také omezit na minimum, což přispělo k dalšímu snížení celkového rozpočtu projektu.
Těšit se
Každý rok se utratí miliardy dolarů za čerpadla všech tvarů a velikostí, ale méně než 5 procent těchto čerpadel je bez těsnění. Proč tomu tak je?
Možná to má něco společného s konzervativní povahou ropného a plynárenského a petrochemického průmyslu. Možná je to kvůli setrvačnosti spojené s"novější"technologie, protože jen málo společností, pokud vůbec nějaká, má zájem o nákup něčeho, co je považováno za drasticky odlišné.
Naštěstí bezucpávková čerpadla s magnetickým pohonem nejsou novinkou. Existují již desítky let a některé z největších společností na světě vytvořily dlouhé rekordy řešení složitých problémů s bezucpávkovými čerpadly s magnetickým pohonem. Průmysl také dosáhl 30letého časového horizontu, kdy je možné porovnat náklady celého životního cyklu bezucpávkových čerpadel s magnetickým pohonem a utěsněných čerpadel.