Факторы выбора и оптимизации уплотнительных систем для насосов с учетом рекомендаций руководящих документов, включая API 682

Существующий стандарт API 682 – хороший пример системного подхода к изложению положительного опыта решения задачи герметизации валов в нефтяной и газовой промышленности. Он определяет и устанавливает требования к процессу выбора и конструирования уплотнительных систем, обеспечения контроля и отслеживания продукции на всех этапах ее создания и эксплуатации, взаимоотношений между заинтересованными лицами и др.

Научно-производственный центр «Анод» более 20-ти лет успешно занимается проблемой герметичности валов центробежных насосов. За эти годы компания прошла огромный путь от новичка до одного из лидеров отечественного рынка уплотнений и уплотнительных систем. Причем лидерство достигнуто в соревновании не только с отечественными производителями, но и в конкурентной борьбе с известными зарубежными компаниями (Eagle-Burgmann, JoneCrane, Flowserve, Aesseal и др.)

Выстроена школа проектирования, налажено изготовление серийных и единичных уплотнений и систем, различной категории сложности. Выбраны надежные поставщики достаточно широкой номенклатуры комплектующих изделий, отлажены механизмы взаимодействия с ними. Создана и функционирует система качества на предприятии, система контроля и испытаний создаваемых нами изделий. Налажена система сервисного обслуживания. За прошедшие годы выпущено около 1500 проектов уплотнений и уплотнительных систем. Накоплен богатый опыт проектирования и эксплуатации уплотнений и уплотнительных систем для работы в разнообразных условиях, налажено взаимодействия с различными производителями и потребителями насосного оборудования.

Немалая заслуга во внедрении новой уплотнительной технике принадлежит и эксплуатирующим организациям, которые выстраивают и поддерживают последовательную, взаимоприемлемую систему взаимоотношений с поставщиками оборудования. На заводе сохраняются 2...3 поставщика надежных уплотнений, которые конкурируют между собой, повышая качество изделий, совершенствуя формы сотрудничества. На таких предприятиях видна опытная рука руководителя механических служб, служба закупок четко подчинена задачам, выстроенным техническими специалистами предприятия, ведется целенаправленная работа по выявлению и постепенной ликвидации узких мест, видно улучшение реальной картины в части герметизации насосного оборудования.

Там же, где решение вопросов по герметизации находится во власти снабженцев, которые при выборе уплотнений отталкиваются лишь от цены предлагаемого товара или руководствуются меркантильными соображениями, дела обстоят далеко не лучшим образом. Возникает неоправданно большая номенклатура уплотнений, бесконечный поток ЗИП, и как следствие, сложности в ремонте, невразумительное объяснение причин многочисленных выходов оборудования из строя, взаимные упрёки между службами предприятия и поставщиками. В этом случае необходимо сменить сложившуюся практику выбора уплотнений и предложить предприятиям-поставщикам и заказчику провести анализ некачественной работы уплотнений и наметить реальные шаги по правильному выбору уплотнений и систем обслуживания.

У каждого производителя уплотнений и систем уплотнений сложился определенный подход к выбору того или иного типа уплотнения и системы обслуживания. Этот подход зависит от:

опыта проектирования (школа проектирования);
наличия собственных разработок по тем или иным элементам уплотнительной системы;
имеющегося опыта эксплуатации;
приверженности к определенному типу конструкции;
сложившихся взаимоотношений с заказчиком (приверженности заказчика к тому или иному оборудованию);
быстрого решения о поставке (срочность выполнения заказа);
покупательской способности заказчика.

Важнейшее значение в выборе уплотнений и уплотнительных систем играют существующие стандарты. В настоящее время в России в отношении уплотнений действует ГОСТ 31839-2012(EN809:1998) «Насосы и агрегаты насосные для перекачки жидкостей. Общие требования безопасности», который формулирует требования обеспечения безопасности эксплуатации и содержит лишь общие указания по выбору типа уплотнения, конструированию, изготовлению уплотнительных систем, которые не отражают современную картину и тенденции по применению уплотнительных систем.

Евро-Азиатским советом по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) предпринимаются попытки стандартизировать правила выбора, проектирования, изготовления, испытания и применения уплотнительных систем. За основу выбран международный стандарт ISO 21049, который в свою очередь использовал стандарт Американского нефтяного института API 682.

Существующий стандарт API 682 – хороший пример системного подхода к изложению положительного опыта решения задачи герметизации валов в нефтяной и газовой промышленности. Он определяет и устанавливает требования к процессу выбора и конструирования уплотнительных систем, обеспечение контроля и отслеживания продукции на всех этапах ее создания и эксплуатации, взаимоотношений между заинтересованными лицами и др.

Основные положения, требования и указания стандарта основаны на руководящих документах и опыте, в основном, западных производителей и потребителей. Предлагаемые решения целесообразно использовать в своей практической работе и отечественным проектировщикам, производителям и потребителям уплотнений. Соблюдение стандарта API 682 позволяет избежать грубых ошибок в принятии решений в части применяемых уплотнений и тем самым предотвратить серьезные аварии систем с использованием насосной техники.

Однако, необходимо отметить, что чрезмерная детализация отдельных решений препятствует внедрению и использованию новых разработок и технологий, утвердившихся после разработки стандарта. Понимая это, разработчики данного стандарта во введении отмечают, что «…пользователи стандарта API 682 должны знать, что для отдельных применений могут потребоваться дополнительные или особые требования. Стандарт не предписывает поставщику отказываться от предложений или покупателю от приобретения другого оборудования или технических решений для применения. Это может оказаться особенно важным, если существует новая или развивающаяся технология».

Например, к настоящему времени не нашли должного отражения:

использование уплотнений (серий УТХ, УТТХ и УТДХ) со встроенным холодильником вала взамен сильфонных. Они великолепно себя зарекомендовали на многих предприятиях для уплотнения горячих нефтепродуктов с температурой перекачиваемой среды до 400ºС, причём с результатами, превосходящими по наработке уплотнения с сильфонами;
использование блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ), которые успешно зарекомендовали себя на предприятиях нефтехимии и нефтепереработки.
использование бачков меньшей ёмкости, не попадающих под действие правил на сосуды, работающих под давлением;
применение уплотнений с меньшей величиной утечки и другие.

Итак, необходимо отметить, что не все положения стандарта API 682 безупречны. Некоторые требования и указания, основанные на стандартах и опыте западных производителей и потребителей, могут оказаться не совсем эффективными на российских предприятиях и привести к чрезмерным, порой необоснованным тратам.

В последние годы нашли применение технические решения и разработки, которые не могли быть отражены в нормативной документации в силу своей новизны. Учёт результатов их применения должен стать предметом предстоящих корректировок и разработок новых ГОСТов, ОСТов, и других руководящих материалов. Это позволит повысить эффективность использования уплотнительных систем, уменьшить затраты на обслуживание и ремонт, сократить простои оборудования и повысить безопасность их эксплуатации.