Jak vybrat správné odstředivé čerpadlo pro přepravu ropných produktů

V petrochemickém inženýrství, při míchání mazacích olejů, nakládání/vykládání paliva a při správě skladu ropy je přenos ropných produktů častou a kritickou operací. Výběr špatného odstředivého čerpadla může v nejlepším případě vést k nedostatečnému průtoku a nízké účinnosti a v nejhorším případě k netěsnosti mechanické ucpávky, zadření hřídele zařízení nebo dokonce k požáru a výbuchu.

Jako výzkumník fluidních strojů tento dokument z pohledu osoby, která rozhoduje o výběru, kombinuje principy mechaniky tekutin a provozní podmínky na místě, aby rozebral 6 základních kroků pro výběr.odstředivá čerpadlapro přenos ropných produktů.

1. Objasněte fyzikální a chemické vlastnosti ropných produktů

Před otevřením manuálu pro výběr nejprve analyzujte vlastnosti dopravovaného média. Na rozdíl od vody mají ropné produkty parametry, které značně ovlivňují výkon čerpadla.

Viskozita

Viskozita je primárním určujícím faktorem pro výběr.

• Nízkoviskózní ropné produkty (např. benzín, nafta, lehký benzín):Viskozita se blíží viskozitě vody a vhodná jsou běžná odstředivá čerpadla. Všimněte si, že taková média mají vysoký tlak par a jsou náchylná ke kavitaci, proto je třeba věnovat zvláštní pozornost čisté pozitivní sací výšce systému.
• Střední a vysoce viskózní ropné produkty (např. mazací olej, těžká nafta, ropa):Když kinematická viskozita překročí 50 cSt, účinnost odstředivých čerpadel výrazně klesá. V tomto případě, pokud je stále zvoleno běžné odstředivé čerpadlo, je třeba vzít v úvahu korekční faktory viskozity (např. převod podle norem HSI) nebo přímo zvolit rotační čerpadlo; trvá-li na odstředivém čerpadle, zvolí se speciální širokoprůtokový model určený pro vysokou viskozitu.

Mazivost a korozivnost

Olejové produkty mají určité samomazné vlastnosti, které jsou příznivé pro životnost mechanických ucpávek. Je však třeba postupovat opatrně:

• Média obsahující síru/kyselá média:Musí být vybrány materiály odolné proti korozi (304 pro slabou korozi, 316/316L pro středně a vysoce sírová a silně korozivní média), aby se zabránilo kontaminaci oleje korozí z uhlíkové oceli.
• Bezvodý/obsahující vodu:Některé ropné produkty (např. letecký petrolej) jsou extrémně citlivé na vodu, takže materiál tělesa čerpadla musí být dehydratovaný nebo je třeba zvolit materiály odolné proti korozi.

Bod vzplanutí a hořlavost

Pro přenos médií s nízkým bodem vzplanutí, jako je benzín a benzen, je povinným ukazatelem stupeň nevýbušnosti. Musí být zvolen motor plně odolný proti výbuchu (Ex d II BT4 nebo vyšší), oběžné kolo může být vyrobeno z bronzu, aby se snížilo riziko třecích jisker, a celý stroj musí být řádně uzemněn kvůli statické elektřině.

2. Přesně vypočítejte provozní parametry tak, aby odpovídaly základnímu výkonu čerpadla

Přesný výpočet provozních parametrů zlepšuje účinnost a snižuje spotřebu energie.

Požadavek na průtok

Vyhraďte si fluktuační marži 10 %–20 % na základě skutečného objemu převodu; vybírejte odstředivá čerpadla s dvojitým sáním pro velké průtoky a malá jednostupňová odstředivá čerpadla pro malé průtoky a vybavte zařízení frekvenčním měničem pro provozní podmínky s velkými výkyvy.

Výpočet hlavy

Skutečná požadovaná výška = dopravní výška + odpor potrubí + místní odpor. Jmenovitá hlava pro výběr musí být o 10 %–15 % vyšší než skutečný požadavek na rezervu marže.

Provozní teplota a podmínky sání

Vyberte těsnění a materiály odolné vůči vysokým teplotám pro ropné produkty s vysokou teplotou a zvažte antikoagulaci pro produkty s nízkou teplotou; vypočítat čistou kladnou sací výšku a vybrat samonasávací odstředivá čerpadla pro špatné podmínky sání, aby se zabránilo kavitaci.

3. Čistá pozitivní sací hlava (NPSH)

Ropné produkty mají obvykle vysoký tlak nasycených par a je pravděpodobnější, že se vypařují, zejména v prostředí s vysokou teplotou.

• Čistá pozitivní sací hlava k dispozici (NPSHa):Určeno potrubním systémem na místě (výška hladiny kapaliny v zásobní nádrži, ztráta v sacím potrubí, atmosférický tlak, tlak par ropného produktu).
• Je vyžadována čistá pozitivní sací hlava (NPSHr):Určeno samotným čerpadlem.

Pravidlo výběru:NPSHa ＞ NPSHr + 1,0 m (bezpečnostní rezerva)

Pro přenos ropných produktů je často důležitější konstrukce sací strany než samotného čerpadla. Doporučení:

• Přijměte co nejvíce zaplavitelnou instalaci.
• Pokud je samonasávání povinné, zvolte samonasávací odstředivé čerpadlo, na sací potrubí nainstalujte patní ventil a ovládejte sací výšku do 2 m.

4. Systém těsnění: Základní obranná linie proti úniku

Únik ropných produktů není jen ekonomickou ztrátou, ale také potenciálním bezpečnostním rizikem. Pro přenos ropných produktů je rozhodující výběr mechanických ucpávek. Podle vlastností ropného produktu se doporučuje následující stupňovitý výběr:

1.Jedna mechanická ucpávka + plán proplachování 01/02

Vhodné pro zdravotně nezávadné, netěkavé ropné produkty (např. běžný mazací olej, nafta). Samovyplachování čerpaným médiem pro odvod tepla z těsnící plochy.

2.Jedna mechanická ucpávka + plán proplachování 11

Standardní konfigurace, vedoucí vysokotlaké médium z výstupu čerpadla k propláchnutí ucpávkové komory, vhodné pro většinu čistých ropných produktů.

3. Tandemová mechanická ucpávka (API 682 Plan Plan 52/53)

Důrazně se doporučuje pro vysoce těkavá a toxická média, jako je benzín, benzen a toluen. Tato struktura využívá dvoustupňová těsnění s izolační kapalinou (bílý olej nebo etylenglykol) vstřikovanou mezi nimi. I když primární těsnění netěsní, ropné produkty neuniknou do atmosféry, ale proudí do bezpečnostní nádrže, což výrazně zvyšuje bezpečnost.

5. Výběr materiálu: Od litiny po nerezovou ocel

Pro přenos ropných produktů se výběr materiálu řídí níže uvedenou logikou:

• Litina/litina:Vhodné pro normální teploty, nekorozivní lehké ropné produkty (např. nafta, mazací olej), s nejvyššími náklady.
• Nerezová ocel 304 (CF8):Vhodné pro slabě korozivní média, potravinářský bílý olej a jemné chemické ropné produkty citlivé na ionty železa.
• Nerezová ocel 316 (CF8M):Vhodné pro ropu nebo chemické meziprodukty s vysokým obsahem chloridových iontů a kyselostí.

Navíc pro nízkoteplotní uhlovodíky, zkapalněné plyny (např. nízkoteplotní propan) nebo vysokoteplotní teplonosný olej musí být vybrány speciální nízkoteplotní/vysokoteplotní odolné materiály a odpovídající chladicí/ohřívací konstrukce ložisek.

6. Úvahy o motoru a energetické účinnosti

Přenos ropných produktů často vyžaduje dlouhodobý nepřetržitý provoz a nelze ignorovat náklady na spotřebu energie.

• Stupeň nevýbušnosti: Stanovte stupeň nevýbušnosti motoru podle klasifikace oblasti na místě (Zóna 1 nebo Zóna 2). Běžným standardem je Ex d II BT4 (nehořlavý typ, vhodný pro většinu petrochemických scénářů).
• Normy energetické účinnosti (IE3/IE4): Doporučují se motory se stupněm energetické účinnosti IE3 nebo vyšším. I když jsou počáteční pořizovací náklady o něco vyšší, cenový rozdíl lze obvykle získat zpět během 1–2 let při rostoucích cenách elektřiny.
• Řízení s proměnnou frekvencí: Pokud je třeba často upravovat průtok při přenosu olejového produktu, doporučuje se pohon s proměnnou frekvencí (VFD). Úpravou otáček pomocí frekvenční konverze namísto škrcení ventilů lze ušetřit 20–40 % elektrické energie.

Závěr

Výběr správného odstředivého čerpadla pro dopravu ropných produktů nemusí být složitý. S jasným pochopením vlastností vašich olejových produktů, provozních parametrů a aplikačních požadavků v kombinaci s profesionální technickou podporou a produktovými řešeními společnosti Teffiko můžete najít zařízení, které poskytuje spolehlivý výkon po mnoho let.

Připojte se k nám a prozkoumejte nekonečné možnosti technologie tekutin. Navštivte oficiální web:http://www.teffiko.com