A.K. Kuldyshev.
concepteur en chef de SPC «ANOD»
du rapport à la réunion des chefs mécaniciens des entreprises de raffinage du pétrole et de pétrochimie de Russie et de la CEI, du 1er au 5 décembre 2014.
Depuis plus de 20 ans, le Centre scientifique et de production «ANOD» conçoit et fabrique avec succès des joints d'étanchéité d'arbre et des paliers de machines centrifuges. Au cours de ces années, l'école de conception a été établie, la production en série et à l'unité de joints et de systèmes de différentes catégories de complexité a été mise en place. Des fournisseurs de composants fiables ont été sélectionnés et des mécanismes de coopération avec eux ont été établis. Un système de qualité a été établi et fonctionne dans l'entreprise, un système de contrôle et d'essai des produits créé par nous. Un système d'entretien des produits est disponible.
Au cours des dernières années, environ 1500 modèles de joints et de systèmes d'étanchéité ont été produits. Nous avons accumulé une vaste expérience de travail dans diverses conditions de fonctionnement des joints et des systèmes d'étanchéité, avec divers fabricants et consommateurs d'équipements de pompage.
Au cours de toutes ces années, nous avons dû travailler dans un environnement concurrentiel non seulement avec des fabricants nationaux, mais aussi avec des fabricants mondiaux de premier plan : Eagle-Burgmann, Jone Crane, Flowserve, Aesseal et d'autres.
Dans les premières années de l'organisation, l'accent était mis sur la conception de joints pour remplacer les joints obsolètes, inefficaces et ne répondant pas aux règles de sécurité de fonctionnement des équipements sur les pompes domestiques. Ces dernières années, comme la plupart des raffineries et des usines pétrochimiques étaient pour la plupart équipées de systèmes d'étanchéité répondant aux exigences modernes pour un fonctionnement sûr, SPC «ANOD» a de plus en plus conçu et fabriqué des joints pour remplacer les joints importés dans les pompes existantes et nouvellement arrivées de fabricants étrangers tels que Sulzer, KSB, ClydeUnion et autres.
Après avoir analysé le travail effectué au fil des années, nous sommes parvenus aux conclusions suivantes :
Un autre domaine d'intérêt est l'utilisation de dispositifs d'étanchéité et de roulement pour la modernisation des pompes importées.
Les unités de roulement et d'étanchéité ont été développées dans le but d'améliorer la durée de vie entre les réparations des ensembles de roulement et d'étanchéité. L'objectif était d'égaliser la durée entre les réparations des roulements et des joints et de la porter à 30-40 mille heures. Nous nous sommes acquittés de cette tâche avec succès. À ce jour, plus de 300 BER ont été fabriquées et exploitées avec succès dans diverses conditions dans 25 raffineries de pétrole et usines pétrochimiques. La durée totale de fonctionnement est de plus de 8 millions d'heures.
L'BER est un boîtier cylindrique, avec des joints simples à chaque extrémité, qui agissent comme un joint tandem ou double pour les étapes de scellement du circuit et de l'atmosphère, selon l'application. Entre les joints se trouvent des paliers lisses et des paliers de butée qui sont refroidis et lubrifiés par le fluide de la chicane. Les matériaux des paliers lisses et des couples de frottement des joints : carbure de silicium, graphite siliconé - assurent un fonctionnement fiable des couples de frottement, même dans les fluides contaminés. Les groupes motopompes équipés de la série 5-ANGK BER peuvent gérer une large gamme de conditions de fonctionnement avec des débits allant jusqu'à 1200m3/h et des hauteurs de chute allant jusqu'à 350m.
BER resout le problème des pompes à huile en porte-à-faux et à double palier fonctionnant dans des conditions particulièrement difficiles (produits huileux visqueux, températures élevées, conditions de travail instables, produits chimiques actifs, impossibilité de modifier les conditions de lubrification et de refroidissement).
Le MTBF n'est pas inférieur à 30 000 heures. Les photos montrent les unités de roulement de la pompe NK560/300 après 6 ans de fonctionnement dans l'environnement - huile décapée avec la température de 360ºС.
Comment résoudre le problème de la réparation de la pompe à accouplement magnétique qui est tombée en panne à cause de l'endommagement de l'accouplement dû à la pénétration de particules mécaniques ? Acheter un nouvel accouplement magnétique revient à la moitié du prix d'une nouvelle pompe et il n'y a aucune garantie que la pompe réparée ne tombera pas à nouveau en panne pour la même raison. Le remplacement de l'unité d'entraînement de la pompe par une BER garantit la propreté du liquide dans le palier, car la garniture mécanique protège la cavité du palier des particules mécaniques présentes dans le trajet du flux. Le coefficient d'efficacité (CE) de l'unité de pompage est augmentée car une plus grande partie de la puissance est perdue dans l'accouplement magnétique. La réparation d'une garniture mécanique limite ou atmosphérique défaillante consiste dans la grande majorité des cas à remplacer la paire de friction et les joints en caoutchouc, ce qui représente un très faible pourcentage du coût de la pompe.
Sosnogorsk GPZ a modernisé son unité de pompage à couplage magnétique HMD. Cette unité pompe un mélange d'essence et de toluène, à des températures de 180°...260° C. L'arbre du rotor est supporté par des paliers lisses, qui sont lubrifiés par le fluide pompé provenant du refoulement de la pompe.
Sans modifier l'encombrement de la pompe, l'entraînement magnétique a été remplacé par l'unité d'étanchéité de roulementt 90BER2. Par conséquent, les conditions de fonctionnement des roulements sont considérablement améliorées par l'utilisation d'un circuit de lubrification et de refroidissement autonome. Les pertes éliminées, associées à l'utilisation d'un accouplement magnétique et à la recirculation d'une partie du fluide pompé dans la lubrification des roulements, ont permis de réduire la consommation électrique de 120 kW à 97 kW, et d'économiser à l'entreprise des centaines de milliers de roubles par an uniquement sur l'électricité.
Ce n'est pas la première modernisation de pompes à accouplement magnétique réalisée par SPC «ANOD» SARL. La pompe à accouplement magnétique HMD pour le fioul dont la température est de 320°С a été modernisée à la raffinerie de pétrole de Krasnodar en 2010. En 2009, à Sayanskkhimplast, une pompe à accouplement magnétique Klaus Union a été modernisée pour le transfert du chlorure de vinyle.
De nombreuses entreprises utilisent des pompes étanches pour le pompage de liquides toxiques et inflammables. Conformément à la norme GOST R 52743-2007, il est obligatoire d'utiliser des pompes hermétiques pour le pompage de liquides de catégorie IIC dans les zones à risque d'explosion et d'incendie, sinon il est possible d'utiliser des pompes avec des garnitures mécaniques doubles ou des garnitures de type tandem. Les pompes étanches présentent toutefois des inconvénients évidents. Le fluide pompé ne doit pas contenir de particules solides et fibreuses qui détruisent les paliers lisses et les pots de confinement, obstruent les conduits de refroidissement et modifient l'équilibre des forces axiales agissant sur le rotor. Les pompes hermétiques ne permettent pas un fonctionnement sans accident avec «glissement», démarrage à sec et absence de liquide dans la cavité de la pompe, ce qui nécessite un système de surveillance et de contrôle automatique élaboré. La réparation des pompes hermétiques dans des conditions de fonctionnement est presque impossible en raison de sa complexité et de sa spécificité. Le rendement des pompes hermétiques est inférieur à celui des pompes conventionnelles.
Dans la pratique, les pompes hermétiques ne sont souvent pas utilisées de manière raisonnable, les risques de leur utilisation dans des conditions de fonctionnement spécifiques ne sont pas calculés et la viabilité économique de leur utilisation pour des milieux spécifiques n'est pas prise en compte. En conséquence, les pompes tombent rapidement en panne avant d'avoir atteint un quart de leur durée de vie prescrite, et souvent pendant quelques heures seulement. En conséquence, la pompe est mise hors service et les réparations sont difficiles, coûteuses ou impossibles. Et un grand nombre de pompes, qui n'ont pas fonctionné, sont stockées dans des bases de réparation.
Les spécialistes de SPC «ANOD» SARL ont développé des variantes de modernisation de ces pompes hermétiques qui sont déraisonnablement utilisées dans les entreprises de raffinage du pétrole et de pétrochimie. Sur le plan structurel, la pompe modernisée se compose d'une partie hydraulique d'une pompe hermétique existante à laquelle est arrimée une bloc d'étanchéité de roulement (BER), d'un rack avec des équipements du système de soutien au fonctionnement de l'unité et d'un entraînement électrique assemblés sur un seul châssis. Le système fournit un système d'assistance et de contrôle qui surveille le fonctionnement des unités de roulement afin d'éviter les pannes, tandis que le contrôle de l'étanchéité du circuit de fluide d'étanchéité empêche les fuites du fluide pompé dans l'atmosphère.
Enfin, la conclusion la plus importante :
Aujourd'hui, SPC «ANOD» est prête à fournir aux raffineries et aux entreprises pétrochimiques des systèmes d'étanchéité modernes répondant aux exigences les plus élevées, conformément aux normes mondiales, et à remplacer efficacement les équipements de pompage complexes fabriqués à l'étranger par des équipements de pompage produits dans le pays grâce à des technologies avancées.
