Phớt cơ khí: Giảm thiểu rò rỉ, Tối đa hóa hiệu quả

Chứng nhận được đặt theo một cách khác và phớt cơ khí không có khả năng bị hỏng và trở nên cũ kỹ bằng cách đảm bảo rằng không chỉ sự xuất sắc trong vận hành được củng cố mà cả các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường mà bạn đã duy trì. Phớt cơ khí được sử dụng để ngăn chất lỏng thoát ra khỏi máy móc, máy bơm, máy nén và lò phản ứng trong các ngành công nghiệp như dầu khí, dược phẩm và chế biến hóa chất. Mở rộng thêm về điều này, trên thực tế, điều kiện không rò rỉ là không thể đạt được đối với hầu hết các ứng dụng do tình trạng công nghệ và khoa học vật liệu hiện có — cũng xem xét vai trò của phớt trong tính toàn vẹn của hệ thống. Do đó, một số rò rỉ là không thể tránh khỏi và thậm chí được phép trong các điều kiện cụ thể, đây là một điều vô cùng khó chịu.

Bài viết này cố gắng làm sáng tỏ lý thuyết đằng sau tỷ lệ rò rỉ cho phép bằng cách giải thích sự thỏa hiệp giữa phớt tốt nhất và hiệu suất thực tế. Ngoài ra, bài viết thảo luận về các tiêu chuẩn công nghiệp khác nhau và một số chỉ thị nằm sau hạn chế này để phớt hoạt động an toàn trong giới hạn môi trường và vận hành. Bài viết thảo luận về các loại phớt có sẵn trên thị trường liên quan đến tỷ lệ rò rỉ liên quan đến các thiết kế phớt tương ứng và ứng dụng của chúng. Cuối cùng, bài viết cung cấp bản tóm tắt về tuổi thọ bền vững và quan điểm phát triển mà các công nghệ phớt cơ học mang lại trong việc cho phép các thiết kế phớt ngày càng mạnh mẽ hơn và xanh hơn.

Tỷ lệ rò rỉ cho phép: Lý do chính đáng

Điều này hoàn toàn trái ngược với những gì mà phớt cơ khí nên có ngay từ đầu vì mọi thợ máy đều cố gắng làm bẩn tay mình với mức rò rỉ bằng không. Mặt khác, các khía cạnh khác nhau của thực tế trong kỹ thuật cơ khí, tức là các vấn đề thực tế và kinh tế cùng với các cân nhắc về an toàn cần được xử lý chi tiết hơn: trong khi một số loại phớt hoàn hảo là mục tiêu rõ ràng chắc chắn có thể đạt được mà không có rò rỉ thực sự, miễn là điều này không gây nguy hiểm cho hoạt động của hệ thốnghoặc độ tin cậy phương thức của họ (nguy hiểm không(t) trong một số trường hợp, một số rò rỉ có thể xảy ra∞Từ khóa cho phương pháp tiếp cận kỹ thuật tim mở từ dưới lên

Một mặt, thật vô lý khi tuyên bố rằng có thể tự tạo ra được các miếng đệm kín chống rò rỉ. Điều này xuất phát từ thực tế là bất chấp giới hạn về vật liệu và quy trình sản xuất, chúng ta có mức độ chính xác hạn chế có thể đạt được trong thực tế [9]. Đồng thời, các miếng đệm cơ khí phải đối mặt với nhiệm vụ khó khăn là duy trì tuổi thọ làm việc của chúng — trên một phạm vi rộng về nhiệt độ, áp suất và phạm vi ăn mòn hóa học. Cả hai đều khét tiếng là làm thay đổi tính toàn vẹn của vật liệu và cấu trúc miếng đệm. Thứ hai, ít nhất các khuyết tật bề mặt cực nhỏ sẽ luôn hiện diện trên các mặt bịt kín và chúng có thể tạo ra rò rỉ nhẹ ở mức chấp nhận được. Những khuyết tật này có thể rất nhỏ — thường ở phạm vi micrômet — nhưng nhìn chung lại có tác động đáng kể đến hiệu suất của miếng đệm.

Kinh tế kiểm soát việc sản xuất phớt là một thông số quan trọng khác ảnh hưởng đến số lượng giới hạn cho phép trong quá trình thiết kế phớt cơ khí. Đó là một khởi đầu tốn kém cho thiết kế và chất liệu này nhưng nó có thể tạo ra một loại phớt có khả năng không cho phép bất kỳ sự rò rỉ nào. Nhưng trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp, chi phí bổ sung có thể không cần thiết miễn là một rò rỉ nhỏ không ảnh hưởng đến hoạt động của máy và không gây ra nguy cơ an toàn. Khi bắt tay vào phát triển một loại phớt thực tế khả thi cuối cùng sẽ thành công về mặt thương mại, do đó, cần phải có một số hình thức thỏa hiệp trong thiết kế vì sự hoàn hảo của phớt đơn giản là không kinh tế, do đó, phớt là sự thỏa hiệp kinh tế giữa chức năng và chi phí.

Hơn nữa, các công nghệ phát hiện và đo rò rỉ được phát triển tốt để đo tỷ lệ rò rỉ rất thấp. Điều này rõ ràng sẽ chứa bất kỳ rò rỉ nào (nếu điều này xảy ra) ở mức an toàn và vô hại với môi trường để bảo vệ cả tuabin và môi trường. Các công nghệ giám sát này tạo thành cơ sở không chỉ để duy trì giới hạn vận hành mà còn tuân thủ các quy định về môi trường, về cơ bản là quy định các điểm đặt tỷ lệ rò rỉ có thể được chấp nhận dựa trên loại chất lỏng và ứng dụng.

Không chỉ là khả năng chịu rò rỉ, mà việc chấp nhận rò rỉ có kiểm soát này còn thực hiện thêm một số điều nữa trong bộ phận an toàn. Tương tự như vậy, đây là chẩn đoán cần thiết được sử dụng bất cứ khi nào chúng ta chăm sóc máy công nghiệp của mình. Ví dụ, tỷ lệ rò rỉ tăng bất ngờ có thể cảnh báo kỹ sư về tình trạng mòn phớt chậm hoặc có thể là hỏng phớt nhanh chóng. Đây là cảnh báo sớm vô cùng hữu ích cho phép bảo trì phòng ngừa trước khi xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng hơn, có thể gây ra hậu quả thảm khốc. Điều này sẽ ngăn ngừa việc kéo dài tuổi thọ máy móc và đồng thời, ngăn ngừa tai nạn và thiệt hại về môi trường, có thể gây ra rò rỉ Fly nhưng tất cả cùng một lúc.

Trong số những thứ khác, việc kiểm soát tỷ lệ rò rỉ giúp giữ áp suất vốn sẽ tích tụ gây ra các sự cố cơ học thảm khốc được giải phóng chậm thay vào đó. Điều này có thể rất quan trọng đối với sự an toàn trong các môi trường cực kỳ năng động như nhà máy lọc dầu hoặc nhà máy chế biến hóa chất để ngăn ngừa các vấn đề lớn hơn xảy ra.

Tóm lại, tỷ lệ rò rỉ cho phép có thể là một trong những thỏa hiệp được thực hiện nhưng chúng vẫn là những đặc điểm thực tế và dễ thấy của phớt cơ khí (thiết kế hoặc dịch vụ cụ thể). Đây là loại phương pháp thực dụng cân bằng các ràng buộc về vận hành, kinh tế và an toàn. Để đảm bảo hoạt động chính xác của một phớt cơ khí nhất định trong các thông số được nhắm mục tiêu hiệu quả đó, nếu nó duy trì tính toàn vẹn của hệ thống trong khi bảo vệ sức khỏe con người và môi trường - và tất cả điều này đều dựa trên hiệu suất của phớt được điều chỉnh chặt chẽ theo tỷ lệ rò rỉ cho ngành của nó (Theo định nghĩa của nhà sản xuất và vận hành theo các tiêu chuẩn), thì người ta có thể nói rằng đã đạt được thành công.

Thực hành và giao thức chung

Ngược lại, quy trình thiết lập tỷ lệ rò rỉ tối đa cho phép đối với phớt cơ khí được quản lý chặt chẽ, với nhiều tiêu chuẩn và khuôn khổ quản lý hướng dẫn. Thay vào đó, đây là các tiêu chuẩn được xây dựng từ các nhóm công nghệ của con người liên kết với các tổ chức ủng hộ toàn cầu nhằm bảo vệ sự an toàn, hiệu quả và hiệu suất môi trường toàn cầu của ngành công nghiệp. Trong số này, những tổ chức hàng đầu là API-American Petroleum Institute, ASME-American Society of Mechanical Engineers và ISO-International Organization for Standardization. Điều này có nghĩa là mỗi tổ chức này đều là một phần của quy trình được sử dụng để phát triển các hướng dẫn tham chiếu xác định chính xác cách phớt cơ khí nên hoạt động khi gặp phải các triệu chứng vận hành khác nhau.

Ví dụ, API Standard 682 là một tài liệu tham khảo tiêu chuẩn công nghiệp cho máy bơm trong các ngành công nghiệp dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và hóa dầu. Tiêu chuẩn này chủ yếu dựa trên thiết kế và loại chức năng của phớt cơ khí, bao gồm các khuyến nghị cụ thể về tỷ lệ rò rỉ cho phép theo từng loại. Những điều này sẽ phụ thuộc vào chất lỏng được bịt kín, các mối nguy hiểm về môi trường và an toàn liên quan đến rò rỉ không chủ ý và môi trường dịch vụ mà phớt phải hoạt động.

Tương tự như vậy, ASME và ISO đã ban hành hướng dẫn cho các dự án hạ nguồn — lắp ráp, chuẩn bị và cấp điện. Phớt cơ khí được thử nghiệm về độ an toàn và chức năng theo các tiêu chuẩn cao chính xác Bất kể mức độ dịch vụ nào mà chúng thực hiện, tất cả phớt cơ khí sẽ được thử nghiệm theo các tiêu chuẩn cao cụ thể về độ an toàn và chức năng. Điều này rất cần thiết trong các ngành công nghiệp đang quản lý chất lỏng có hại hoặc có thể gây ra thiệt hại lớn cho Mẹ Thiên nhiên khi vô tình bị giải phóng.

Cuối cùng, lý do đằng sau những loại tiêu chuẩn này là hoạt động an toàn — không phải tuân thủ quy định. Không cần phải nói, các doanh nghiệp thực hiện nhiều khuyến nghị như vậy có thể không chỉ có vị thế tốt hơn nhiều để giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường và tràn dầu ngay từ đầu, mà còn có thể có một số hậu quả pháp lý và tài chính rất nghiêm trọng do đó. Tuân thủ tốt hơn dẫn đến độ tin cậy và tốc độ của máy móc tốt hơn, nghĩa là thời gian chết ít hơn cùng với chi phí bảo trì giảm theo thời gian.

Đó là lực lượng của hàng ngàn, thậm chí hàng triệu kỹ sư và nhà khoa học cùng nhau tạo ra các tiêu chuẩn như vậy cùng với các bên liên quan trong ngành công nghiệp môi trường. Hiện nay, loại công việc hợp tác này đảm bảo rằng các tiêu chuẩn được phát triển có đủ cơ sở rộng rãi để giải quyết mọi tình huống có thể tưởng tượng được về hiệu suất niêm phong hoặc an toàn. Hơn nữa, tiêu chuẩn hóa là một hoạt động liên tục, việc xem xét định kỳ các tiêu chuẩn đó sẽ cập nhật các tiến bộ công nghệ gần đây và các vấn đề về môi trường, do đó đảm bảo tính phù hợp và hiệu lực của các tiêu chuẩn như vậy trong bối cảnh liên tục thay đổi của các ngành công nghiệp.

Nó cũng thiết lập các tiêu chuẩn về tỷ lệ rò rỉ cũng như các phương pháp lắp đặt, phương pháp bảo trì và yêu cầu kiểm tra. Một cách tiếp cận như vậy đảm bảo rằng mọi thứ liên quan đến việc sử dụng phớt cơ khí đều nằm trong bức tranh — ngay từ khâu lắp đặt đến vận hành và bảo dưỡng — nó tối đa hóa tuổi thọ của phớt trong khi đồng thời liên quan đến bất kỳ sự cố nào do sắp xếp không phù hợp hoặc thậm chí là lựa chọn vật liệu, do đó làm tăng vòng đời của phớt cơ khí.

Đây là những ngành khoa học mà cho đến thời điểm hiện tại người ta vẫn chưa nói nhiều về tầm quan trọng của chúng đối với một thế giới đang có nhu cầu cấp thiết về sự bền vững và an toàn môi trường. Các tiêu chuẩn này phải được coi là tiêu chí rò rỉ dành riêng cho ngành vì nhiều ngành sử dụng các tiêu chuẩn này để giảm thiểu tác động đến môi trường và cải thiện độ an toàn. Cette certitude qu'ils génèrent en font un tối thiểu de qualité et sécurité pour que toutes entreprises puissent se baser sur la confiance des party prenantes et des régulateurs.

Do đó, tỷ lệ rò rỉ chấp nhận được đối với phớt cơ khí thực sự được lấy từ các tiêu chuẩn do các tổ chức được công nhận (API, ASME và ISO) tạo ra bằng cách sử dụng quy trình thử nghiệm nghiêm ngặt được chuẩn hóa. Chúng được thiết kế để tương tác an toàn và hiệu quả với một ứng dụng, ngay cả ứng dụng sử dụng vật liệu nguy hiểm. Mặc dù có sự đa dạng giữa các công ty, các tổ chức chuyên nghiệp chia sẻ các nguyên tắc cơ bản nhằm đảm bảo tính nhất quán của các hoạt động và ngăn ngừa các mối nguy hiểm về môi trường hoặc thương tích vô tình gây ra cho con người khi thực hiện hoạt động như vậy hoặc những người sống gần ngành công nghiệp, điều này nhấn mạnh đến các khuôn khổ quản lý tốt trong lĩnh vực này.

Có nhiều loại phớt khác nhau, mỗi loại được thiết kế cho các ứng dụng khác nhau và mỗi loại có tỷ lệ rò rỉ riêng.

Phớt cơ khí có nhiều kiểu dáng để phù hợp với các điều kiện vận hành và ứng dụng khác nhau. Chúng bao gồm các loại phớt thông thường như phớt hộp mực, phớt ống thổi và phớt chia. Các loại phớt thành phần như phớt hộp mực nhỏ gọn và dễ lắp vào, do đó chúng có ứng dụng rộng rãi khi mà thời gian ngừng hoạt động bảo trì chỉ vài phút có nghĩa là tồn đọng các đơn hàng đang chờ xử lý. Các tùy chọn không có lò xo như phớt ống thổi – dựa trên cấu trúc ống thổi linh hoạt và mang lại hiệu suất cực kỳ tốt với các ứng dụng nhiệt độ cao và chất lỏng ăn da. Các loại phớt này được chia nhỏ để có thể dễ dàng lắp vào máy móc lớn hơn khi việc tháo rời hoàn toàn là không thể hoặc tốn kém.

Nhìn chung, tỷ lệ rò rỉ của mỗi ứng dụng đều có một loại tỷ lệ rò rỉ 'bình thường' có thể khác nhau khá nhiều tùy thuộc vào thiết kế phớt cụ thể, vật liệu chế tạo và các chi tiết của ứng dụng. Theo logic đó, phớt đẩy trên máy bơm nước có thể cho phép tỷ lệ rò rỉ cao hơn nhiều lần so với cùng loại nhà máy xử lý chất lỏng mà chúng ta sẽ sử dụng phớt hộp mực kép, vì giữ cho chất lỏng được bịt kín nguyên vẹn là mọi vật liệu khác nhau.

Kết luận

Trên thực tế, thiết kế và thực hiện là không thể tách rời và nên hướng đến mục tiêu giảm tỷ lệ rò rỉ và tăng cường hiệu quả của phớt cơ khí. Trong khi không rò rỉ có thể là điều kiện tối ưu, môi trường hoạt động trong ngành đồng thuận về giá trị rò rỉ chấp nhận được, phân định một sự thỏa hiệp thực dụng giữa chi phí và độ tin cậy. Sự gia tăng liên tục của công nghệ có nghĩa là độ chính xác trong cả sản xuất phớt và kỹ thuật nhận dạng rò rỉ sẽ trở nên tốt hơn, dẫn đến các giới hạn chặt chẽ hơn nữa đối với tỷ lệ rò rỉ và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

Trong tương lai, phớt cơ khí sẽ gắn liền hơn với các vật liệu và thiết kế tiên tiến cho phép tuân thủ các tiêu chuẩn vận hành và quy định về môi trường ở mức cao hơn. Chúng tôi cũng tin tưởng rằng hoạt động R&D liên tục sẽ tạo ra các phớt hiệu suất cao hơn, vừa đáp ứng được những gì có thể đạt được hiện nay, vừa vượt xa hơn nữa để cung cấp hệ thống rò rỉ gần bằng không trong nhiều ứng dụng quan trọng đối với nhiệm vụ. Vì vậy, vâng, điều đó sẽ có nghĩa là an toàn hơn rất nhiều, bền vững hơn và cũng hiệu quả hơn đối với thế giới hoạt động công nghiệp chung tiềm năng ở ngoài kia, ở mức độ cao hơn.