Nedstrøms olie- og gastætning: Valg af pakninger, der holder i raffinaderiservice

En grædende flange på en hydrocracker ladeledning melder sjældent sig selv. Det viser sig først som en svag kulbrintelugt på gangbroen, en mørk plet på isoleringen eller et termisk billede, der viser to grader varmere end resten af ​​headeren. På det tidspunkt, hvor det bliver en synlig spray, planlægger enheden et uplanlagt udfald, og en joint, der kostede et par hundrede dollars, har taget en uges produktion med sig.

Resten af ​​denne artikel dækker, hvilke pakningstyper der passer til hvilke downstream-tjenester, hvad de relevante standarder rent faktisk kontrollerer, og de praktiske detaljer, der afgør, om en joint overlever en femårig løbetur.

Hvorfor nedstrømsforsegling er et andet problem

Downstream dækker alt efter brøndhovedet: raffinaderiprocesenheder, petrokemiske og kemiske anlæg, lagerterminaler, ladestativer og distributionsrørledninger. Pakningstyperne overlapper dem, der bruges opstrøms, men det gør driftsprofilen ikke.

Tre forskelle driver de fleste forseglingsbeslutninger.

• Cykling, ikke steady state. Hydrotreatere, reformere og katalytiske enheder opvarmer og afkøler gentagne gange under regenerering, opstart og nedlukning. Hver cyklus lader boltbelastningen slappe lidt af, og en pakning, der holdt 40 bar på dag ét, kan græde ved 12 bar efter den tiende cyklus, hvis den ikke kan genvinde sin tykkelse.
• Tusindvis af små led. En enkelt procesenhed kan indeholde flere flangeforbindelser med lille boring end hele opstrømsanlægget, der forsyner den. Statistisk set er det her, der opstår lækager - ikke på 24-tommers hovedlinje.
• Korrosion og elektrisk isolering. Blandede materialer, sur service og katodisk beskyttede rørledninger gør isolationssamlinger og korrekt materialeparring til en del af tætningsspecifikationen snarere end en eftertanke.

Skalaen betyder også noget. MarketsandMarkets estimerede det globale marked for olie- og gasforarbejdningstætninger til omkring 5,7 milliarder USD i 2018, der forventes at nå 6,4 milliarder USD i 2023, og forarbejdningsanlæg frem for boresteder tegner sig for den største del af denne efterspørgsel.

Hvilken pakningstype passer til hvilken downstream-service

Fem pakningstyper dækker det overvældende flertal af nedstrøms flangeled. De forskelle, der betyder noget i praksis, er krav om boltbelastning, temperaturloft, og om samlingen kan tåle en ombygning.

Spiralviklede pakninger til raffinaderi og kemiske flangesamlinger Kategorioversigt over spiralviklede pakninger med metalvikling, bløde fyldstoffer og stile til raffinaderi, kemikalier og kraftflangesamlinger. Se produkt →

For de fleste raffinaderiprocesrør forbliver den spiralviklede pakning standardvalget, fordi den balancerer to ting på én gang: det bløde fyldstof udfører tætningen, mens den V-formede metalvikling leverer tilbagefjedringen, der holder belastningen på samlingen, når den afkøles. Hvor boltbelastningen er begrænset, eller flangen er smal, er korrugerede metal- eller kammprofilkonstruktioner normalt et bedre match end at tvinge en tungere pakning ind i samlingen.

Tilpasning af pakningen til de faktiske servicebetingelser

Udvælgelsen starter normalt med flangeklassificering og designtemperatur, men fire variabler afgør, om samlingen virkelig holder: tilgængelig boltbelastning, belægningstilstand, medier og korrosion, og antallet af forventede termiske cyklusser mellem vendinger.

Temperaturen er kun halvdelen af ​​billedet. En pakning, der er normeret til 450 °C i konstant drift, kan stadig svigte i en enhed, der svinger mellem 200 °C og 400 °C hver fjortende dag, fordi det afgørende er, hvor meget af den originale boltbelastning, pakningen returnerer, når samlingen trækker sig sammen.

Overfladefinish er den variabel, der oftest savnes i en turnaround. En spiralviklet pakning, der er specificeret til en 3,2 til 6,3 µm Ra-savtakket beklædning, opfører sig meget anderledes på en glat, slidt eller ridset overflade, og flange overfladefinish og tilstand forklarer ofte, hvorfor en identisk pakning tætner på den ene flange og græder på den næste.

Standarder og godkendelser, der bærer rigtig vægt

Downstream-indkøb nævner normalt standarder frem for mærker, så det hjælper at vide, hvad hver enkelt faktisk kontrollerer.

• ASME B16.20 — dimensioner, tolerancer og markering for spiralviklede, ringsamlinger og kappede pakninger, plus fyldstoftemperaturgrænser.
• ASME B16.5 / B16.47 og EN 1092-1 — de flangestandarder, som pakningen skal matche for boring, boltcirkel og beklædning.
• ASME PCC-1 — boltledssamlingsvejledning, herunder målboltspænding, smøring og tilspændingssekvens.
• NACE MR0175 / ISO 15156 — materialehårdhed og metallurgigrænser for sur service.
• EN 10204 3.1 — den type materialecertifikat, der typisk kræves for metalkomponenter.
• API 6A og ISO 9001:2015 — produkt- og kvalitetssystemgodkendelser, som downstream-operatører og EPC-entreprenører beder om ved navn.

Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. opererer for eksempel under ISO 9001:2015 og har API 6A produktcertificering og er blevet anerkendt som leverandør til industrigrupper, herunder GE, Shell og ExxonMobil. Disse godkendelser er et nyttigt filter under leverandørkvalificering, fordi de komprimerer en lang tjekliste til et enkelt spørgsmål.

Ringfuger og Kammprofilpakninger til de hårdeste samlinger

To stilarter dominerer, når trykklasse, temperatur eller cykling skubber blødere pakninger ud af deres vindue.

Ringsamlingspakninger

En ringsamling tætner på en linjekontakt mellem en bearbejdet metalring og rillen i flangefladen. Der er ikke noget blødt fyldstof, der kompenserer for noget, og det er netop derfor, det fungerer i højtryksbrint og højintegritets-bindinger - og også derfor, det fejler hurtigt, når rillen er ridset, ringen er uden for tolerance, eller boltene ikke er bragt jævnt op. Boltbelastningskravene er høje, og rillen skal inspiceres, ikke antages.

Ringledspakninger til højtryksolie, gas og petrokemisk service Metalliske RTJ-pakninger til højtryks- og højtemperaturforsegling med R, RX, BX, IX, linse og gummibelagte stilarter. Se produkt →

Kammprofil pakninger

En kammprofil pakning bruger en takket metalkerne med en tynd blød overflade på hver side. Den opfører sig som en hybrid: den har brug for mindre boltbelastning end en ringsamling, restituerer godt gennem termisk cykling og håndterer flangeforbindelserne omkring vekslerskaller og kanaldæksler, hvor en spiralviklet pakning ville arbejde tæt på sin grænse.

Varmeveksler og isolerede samlinger: De oversete tætningspunkter

Varmevekslere koncentrerer tætningsproblemer til et lille område. Pakningen sidder mellem en skalflange og en kanal eller dækplade, temperaturgradienter hen over samlingen er stejle, og boltbelastningen skal holde to flader på én gang. Vekslerpakninger er normalt specificeret som et komplet sæt pr. enhed, således at alle samlinger i bundtet udskiftes sammen, og boltbelastninger forbliver afbalancerede.

Isoleringspakningssæt løser et andet problem. Hvor en rørledning er katodisk beskyttet, bliver en ledende flangesamling et korrosionssted, og et isoleringssæt med isolerende pakning, muffer og skiver bryder den elektriske vej. Forseglingspligten er umærkelig; den elektriske integritet er det ikke, og en enkelt manglende isoleringsskive besejrer hele installationen.

Brugerdefinerede varmevekslerpakninger til skal-, rør- og pladeenheder Brugerdefinerede metalkappede og kammprofile varmevekslerpakninger til petrokemiske, el-, marinekølings- og industrielt køleudstyr. Se produkt →

Hvor lækager faktisk starter: Samling og boltbelastning

Industriel boltledsvejledning, inklusive ASME PCC-1, konvergerer på samme meddelelse: pakningen er sjældent det svageste led - samlingen er. En praktisk sekvens for en nedstrøms turnaround ser sådan ud.

1. Kontroller, at flangen vender mod pakningsspecifikationen; afvise ridsede, tærede eller dårligt hullede ansigter i stedet for at forsøge at forsegle over dem.
2. Rengør begge flader og rillen, og bekræft pakningens dimensioner, boring og tykkelse mod tegningen, før den nærmer sig samlingen.
3. Påfør det specificerede smøremiddel konsekvent på gevind og møtrikflader; smøreændringer leverede boltbelastning mere end de fleste forventer.
4. Bring samlingen op i flere omgange ved hjælp af mønsteret i samlingsproceduren, ikke et enkelt cirkulært fej.
5. Kontroller boltspænding eller drejningsmoment i enden, noter værdierne, og tag samlingen til næste vending.

Gentilspænding, efter at enheden har nået driftstemperatur, er nogle gange passende og nogle gange ikke, afhængigt af pakningstypen og proceduren. At følge den skrevne metode betyder mere end vanen.

Hvad skal sendes til en pakningsproducent

Tilbudsforsinkelser i denne branche kan næsten altid spores tilbage til manglende fælles data. At sende følgende i én besked fjerner det meste frem og tilbage.

• Flangestandard, nominel størrelse, trykklasse og beklædningstype.
• Pakningsdimensioner eller en markeret tegning, inklusive boring og udvendig diameter.
• Oprulnings- og fyldmateriale plus ethvert hårdhedskrav til sur service.
• Certifikattype påkrævet, for eksempel EN 10204 3.1.
• Antal pr. størrelse, og om der er behov for et komplet vekslersæt.

For gentagne ordrer er det besværet værd at opbevare den originale specifikation - det forhindrer en "ækvivalent" substitution, der stille og roligt ændrer fyldstofkvaliteten.

Ofte stillede spørgsmål

Nedstrøms forsegling belønner forberedelse mere end det belønner premium materialer. Valg af den rigtige pakningstype til servicen, verifikation af flangen og boltbelastningen og efter en skriftlig monteringsprocedure vil forhindre flere utætheder end nogen enkelt opgradering til specifikationsarket.

Til raffinaderi- og petrokemiske operatører, der køber en pålidelig pakningspartner, Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. designer og fremstiller spiralviklede, ringsamlinger, kammprofiler, korrugerede metal, ikke-metalliske, varmevekslere og isoleringspakninger, sammen med pakningsråmaterialer, fra dets 20.000 m² produktionsanlæg.