เหตุใดซีลเชิงกลจึงเป็นตัวเลือกที่ต้องการในอุตสาหกรรมกระบวนการ

ความท้าทายที่อุตสาหกรรมกระบวนการต้องเผชิญได้เปลี่ยนแปลงไป แม้ว่าจะยังคงสูบของเหลวต่อไป ซึ่งบางส่วนเป็นอันตรายหรือเป็นพิษ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานจะเพิ่มความเร็ว ความดัน อัตราการไหล และแม้แต่ความรุนแรงของคุณลักษณะของของไหล (อุณหภูมิ ความเข้มข้น ความหนืด ฯลฯ) ในขณะที่ประมวลผลการทำงานเป็นชุดจำนวนมาก สำหรับผู้ปฏิบัติงานโรงกลั่นปิโตรเลียม โรงงานแปรรูปก๊าซ และโรงงานปิโตรเคมีและเคมี ความปลอดภัยหมายถึงการควบคุมและป้องกันการสูญเสียหรือสัมผัสกับของเหลวที่สูบ ความน่าเชื่อถือหมายถึงปั๊มที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัด โดยไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษามากนัก
ซีลเชิงกลที่ออกแบบอย่างเหมาะสมทำให้ผู้ปฏิบัติงานปั๊มมีอายุการใช้งานยาวนาน ปลอดภัย และเชื่อถือได้ด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ในบรรดาอุปกรณ์หมุนหลายชิ้นและส่วนประกอบมากมาย ซีลเชิงกลได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะการทำงานเกือบทุกประเภท

ปั๊มและซีล—เหมาะสมอย่างยิ่ง
ไม่น่าเชื่อว่าเวลาผ่านไปเกือบ 30 ปีแล้วนับตั้งแต่มีการส่งเสริมเทคโนโลยีปั๊มไร้ซีลจำนวนมากในอุตสาหกรรมกระบวนการ เทคโนโลยีใหม่นี้ได้รับการส่งเสริมให้เป็นวิธีแก้ปัญหาสำหรับทุกปัญหาและการรับรู้ถึงข้อจำกัดของซีลเชิงกล บางคนแนะนำว่าทางเลือกนี้จะช่วยลดการใช้ซีลเชิงกลโดยสิ้นเชิง
อย่างไรก็ตาม ไม่นานหลังจากโปรโมชันนี้ ผู้ใช้ได้เรียนรู้ว่าซีลเชิงกลสามารถตอบสนองหรือเกินกว่าข้อกำหนดด้านการรั่วไหลและการกักเก็บที่กฎหมายกำหนด นอกจากนี้ ผู้ผลิตปั๊มยังสนับสนุนเทคโนโลยีนี้ด้วยการจัดหาห้องซีลที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อทดแทน “กล่องบรรจุ” บรรจุภัณฑ์แบบบีบอัดแบบเก่า
ห้องซีลในปัจจุบันได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับซีลเชิงกล ช่วยให้มีเทคโนโลยีที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นในแพลตฟอร์มแบบคาร์ทริดจ์ ช่วยให้ติดตั้งได้ง่ายขึ้น และสร้างสภาพแวดล้อมที่ช่วยให้ซีลทำงานได้เต็มศักยภาพ

ความก้าวหน้าด้านการออกแบบ
ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมใหม่บังคับให้อุตสาหกรรมไม่เพียงแต่ต้องพิจารณาการกักเก็บและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ด้วย ระยะเวลาเฉลี่ยระหว่างการซ่อมแซม (MTBR) สำหรับซีลเชิงกลในโรงงานเคมีคือประมาณ 12 เดือน วันนี้ MTBR เฉลี่ยอยู่ที่ 30 เดือน ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมปิโตรเลียมซึ่งมีระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เข้มงวดที่สุด มีค่าเฉลี่ย MTBR มากกว่า 60 เดือน
ซีลเครื่องกลรักษาชื่อเสียงโดยแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการตอบสนองและเหนือกว่าข้อกำหนดของเทคโนโลยีการควบคุมที่ดีที่สุด (BACT) นอกจากนี้ พวกเขายังทำเช่นนั้นโดยยังคงรักษาเทคโนโลยีที่ประหยัดและประหยัดพลังงานเพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบด้านการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและสิ่งแวดล้อม
โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองและสร้างต้นแบบซีลได้ก่อนการผลิต เพื่อยืนยันวิธีที่ซีลจะจัดการกับสภาวะการทำงานเฉพาะก่อนที่จะติดตั้งในภาคสนาม ความสามารถในการออกแบบการผลิตซีลและเทคโนโลยีของวัสดุหน้าซีลมีความก้าวหน้าจนถึงขั้นที่สามารถพัฒนาให้เหมาะกับการใช้งานตามกระบวนการแบบหนึ่งต่อหนึ่งได้
โปรแกรมและเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันช่วยให้สามารถใช้การทบทวนการออกแบบ 3 มิติ การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEA) พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) การวิเคราะห์ร่างกายแบบแข็ง และโปรแกรมวินิจฉัยด้วยภาพความร้อนซึ่งไม่สามารถทำได้ในอดีตหรือมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป สำหรับการใช้งานบ่อยครั้งกับการร่าง 2 มิติก่อนหน้านี้ ความก้าวหน้าในเทคนิคการสร้างแบบจำลองเหล่านี้ได้เพิ่มความน่าเชื่อถือในการออกแบบของซีลเชิงกล
โปรแกรมและเทคโนโลยีเหล่านี้ได้นำไปสู่การออกแบบซีลคาร์ทริดจ์มาตรฐานพร้อมส่วนประกอบที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ซึ่งรวมถึงการถอดสปริงและโอริงแบบไดนามิกออกจากของไหลในกระบวนการ และทำให้เทคโนโลยีสเตเตอร์แบบยืดหยุ่นเป็นตัวเลือกการออกแบบ

ความสามารถในการทดสอบการออกแบบที่กำหนดเอง
การเปิดตัวซีลคาร์ทริดจ์มาตรฐานมีส่วนอย่างมากต่อความน่าเชื่อถือของระบบซีลมากขึ้นผ่านความทนทานและความง่ายในการติดตั้ง ความทนทานนี้ทำให้มีสภาวะการใช้งานที่หลากหลายขึ้นพร้อมประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้
นอกจากนี้ การออกแบบและการผลิตระบบซีลที่ออกแบบเองได้รวดเร็วยิ่งขึ้นช่วยให้ "ปรับแต่งได้อย่างละเอียด" สำหรับความต้องการหน้าที่ปั๊มที่แตกต่างกัน การปรับแต่งสามารถทำได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงในตัวซีลหรือทำได้ง่ายยิ่งขึ้นผ่านส่วนประกอบของระบบเสริม เช่น แผนผังการวางท่อ ความสามารถในการควบคุมสภาพแวดล้อมของซีลภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันโดยใช้ระบบรองรับหรือแผนผังการวางท่อเป็นสิ่งสำคัญที่สุดต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของซีล
ความก้าวหน้าตามธรรมชาติก็เกิดขึ้นเช่นกัน นั่นคือปั๊มที่ออกแบบตามความต้องการมากขึ้น โดยมีซีลเชิงกลแบบกำหนดเองที่สอดคล้องกัน ปัจจุบัน ซีลเชิงกลสามารถออกแบบและทดสอบได้อย่างรวดเร็วสำหรับสภาวะกระบวนการหรือคุณลักษณะของปั๊มทุกประเภท หน้าซีล พารามิเตอร์มิติของห้องซีล และวิธีที่ซีลพอดีกับห้องซีลสามารถออกแบบและประดิษฐ์ให้เหมาะสมตามความต้องการสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย การอัปเดตมาตรฐาน เช่น มาตรฐาน American Petroleum Institute (API) 682 ยังช่วยขับเคลื่อนความน่าเชื่อถือของซีลมากขึ้นผ่านข้อกำหนดที่ตรวจสอบการออกแบบซีล วัสดุ และฟังก์ชันการทำงาน

ความพอดีแบบกำหนดเอง
อุตสาหกรรมซีลต้องต่อสู้กับการนำเทคโนโลยีซีลมาเป็นสินค้ารายวัน ผู้ซื้อจำนวนมากเกินไปคิดว่า “ตราประทับก็คือตราประทับ” ปั๊มมาตรฐานมักจะใช้ซีลพื้นฐานแบบเดียวกันได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้งและนำไปใช้กับเงื่อนไขกระบวนการเฉพาะ การปรับแต่งบางประเภทในระบบซีลมักจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ความน่าเชื่อถือที่ต้องการภายใต้เงื่อนไขการทำงานและกระบวนการทางเคมีชุดนั้น
แม้จะมีการออกแบบคาร์ทริดจ์มาตรฐานเดียวกัน แต่ก็ยังมีศักยภาพในการปรับแต่งที่หลากหลายตั้งแต่การเลือกส่วนประกอบวัสดุไปจนถึงแผนการวางท่อที่ใช้ คำแนะนำในการเลือกส่วนประกอบของระบบซีลโดยผู้ผลิตซีลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุระดับประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือโดยรวมที่จำเป็น การปรับแต่งประเภทนี้ช่วยให้ซีลเชิงกลสามารถยืดระยะเวลาการใช้งานตามปกติได้ถึง 30 ถึง 60 เดือนของ MTBR แทนที่จะเป็น 24 เดือน
ด้วยแนวทางนี้ ผู้ใช้จึงมั่นใจได้ว่าจะได้รับระบบซีลที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งาน รูปแบบ และฟังก์ชันเฉพาะของตน ความสามารถนี้ช่วยให้ผู้ใช้มีความรู้ที่จำเป็นเกี่ยวกับการทำงานของปั๊มก่อนทำการติดตั้ง ไม่จำเป็นต้องคาดเดาเกี่ยวกับวิธีการทำงานของปั๊มหรือว่าปั๊มสามารถรองรับการใช้งานได้หรือไม่

การออกแบบที่เชื่อถือได้
แม้ว่าผู้ดำเนินการกระบวนการส่วนใหญ่จะทำหน้าที่เดียวกัน แต่แอปพลิเคชันก็ไม่เหมือนกัน กระบวนการทำงานที่ความเร็วต่างกัน อุณหภูมิต่างกัน และความหนืดต่างกัน โดยมีขั้นตอนการปฏิบัติงานและการกำหนดค่าปั๊มต่างกัน
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมซีลเชิงกลได้นำเสนอนวัตกรรมที่สำคัญ ซึ่งลดความไวของซีลต่อสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน และนำไปสู่ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าหากผู้ใช้ไม่มีอุปกรณ์ตรวจสอบเพื่อแจ้งเตือนการสั่นสะเทือน อุณหภูมิ แบริ่ง และโหลดของมอเตอร์ ซีลในปัจจุบันโดยส่วนใหญ่แล้วจะยังคงทำหน้าที่หลักต่อไป

บทสรุป
ผ่านทางวิศวกรรมความน่าเชื่อถือ การปรับปรุงวัสดุ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย และเทคนิคการผลิตขั้นสูง ซีลเชิงกลยังคงพิสูจน์คุณค่าและความน่าเชื่อถือต่อไป แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงการควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการควบคุมการกักเก็บ ตลอดจนความปลอดภัยและขีดจำกัดการสัมผัส ซีลก็ยังคงเหนือกว่าข้อกำหนดที่ท้าทาย นั่นคือเหตุผลที่ซีลเชิงกลยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการในอุตสาหกรรมกระบวนการ