加压密封系统

如果安装正确，Plan 53B加压密封系统能够可靠地将加压屏障流体输送到机械密封中，分散机械密封吸收到屏障流体中的热负荷，并提供密封性能恶化的早期迹象。

53B计划与53A计划主要有两个不同之处:

• 阻隔液循环回路——Plan 53A系统中储存的所有阻隔液都流经机械密封阻隔液腔。然而，在方案53B中，只有一部分阻隔液流经阻隔腔。剩余的储存在蓄能器中，准备进入循环回路，并替换通常发生在机械密封泄漏中丢失的任何流体。
• 隔离液加压方法——与Plan 53A使用外部压力源对压力容器中的流体进行加压不同，Plan 53B通过将隔离液泵入液压蓄能器来产生压力，在蓄能器中挤压充气橡胶囊。该方案的优点是通过橡胶气囊将加压气体与阻隔液分离，消除了气体在阻隔液中的溶解度问题。不需要外部设施来维持压力。

蓄能器产生的压力由充气胶囊的初始压力(预充注)决定。当屏障液被泵入蓄能器时，压力从初始预充注压力增加。由环境温度的变化引起的储存在蓄能器中的气体的任何温度变化都会引起压力的变化。任意一点的压力可以用组合气体定律来描述:

地点:
P =压力(以绝对压力计量单位)
T =温度(单位:开尔文或兰金)
V =蓄能器气囊内气体体积
(液体体积=蓄能器总体积减去气体体积)
下标1表示膀胱预充能时的情况。
下标2表示正在计算的条件。

蓄电池的选择

选择蓄能器的尺寸，以提供足够的阻隔液工作容积(一段时间内正常泄漏所消耗的阻隔液容积，一般为一个月)和较小的安全储备容积，以及在消耗工作容积时的合理阻隔压力范围。

这种压力变化是由蓄能器中液体与气体的比例决定的。液气比越低，压力变化越小，机械密封性能越可靠。通常情况下，蓄能器总容积的15%到25%是阻隔液。还必须考虑膀胱材料与所选屏障液的相容性。

热交换器

Plan 53B的主要优势之一是在选择热交换器的风格和容量方面提供的灵活性。热交换器不再像传统的Plan 53A系统那样局限在容器空间内。这使得可以选择更大冷却能力的热交换器，使得Plan 53B非常适合于更高温度的应用。

当热交换器的冷却能力与施加在阻隔流体上的热负荷相匹配时，要考虑通常与较大热交换器相关的阻隔流体流动阻力增加的影响。尺寸过小的热交换器会导致屏障流体温度过高，从而迅速降低机械密封的可靠性。

阻隔液流量

机械密封泵环产生的阻隔流体流量需要足够大，以使吸收到阻隔流体中的热量(主要是密封摩擦生热和泵的热浸泡)传递到热交换器。流量不足将导致机械密封处阻隔液进出连接之间的温差过大，从而导致阻隔液整体温度升高。

过高的阻隔液温度会导致许多问题，影响机械密封的性能和可靠性。BETVICTOR体育官网由于泵环在较低转速下性能下降，轴速低于1800 rpm的泵需要更彻底地评估屏障流量。

安装

热交换器相对于机械密封的位置很重要。它应该尽可能靠近机械密封的中心线，并在其上方保持较短的距离(不遮挡泵维修通道)。连接机械密封到热交换器的管道或管道的选择应该对阻隔流动产生最小的阻力。大直径的井眼、平滑的弯曲半径、短的距离以及添加到循环回路中的最小辅助设备都有助于降低屏障流体流动的阻力。

蓄能器可以安装在距离屏障流体循环回路相当远的地方，而不会对系统性能产生任何影响。许多装置将热交换器和蓄能器一起安装在同一个支架上，前提是它不会对热交换器相对于机械密封的定位产生不利影响。

当环境温度发生较大变化时，蓄电池应安装遮阳罩或绝缘装置。还应考虑将蓄电池的颜色改为白色或银色。过大的温度变化会影响密封腔压力之上的最大密封压力和最小密封压力裕度。这种变化也可以减少有效的阻隔液工作体积时，补充警报被激活。

调试

向系统中注入干净、新鲜的阻隔液，并清除系统中的所有空气，是确保成功启动的关键。排气阀的位置必须使系统内的所有高点都能有效地排气阀。许多安装需要安装多个排气阀，以确保所有空气都能从系统中排出。应从循环回路的最低点向系统中加入阻隔液，以促进排气。在可能的情况下，应用手旋转轴，以协助清除机械密封屏障腔内的空气。排出所有仪表座和排出阀。排出蓄能器流体端口的排气连接，以确保没有空气困在蓄能器中。在隔离系统完全清除空气并达到操作压力之前，决不要给泵壳加压。

持续维护

需要定期补充阻隔液，以替换因正常泄漏而消耗的阻隔液。新鲜、清洁的隔离液通过泵入蓄能器添加到系统中。这通常是通过一个装有蓄水池和手动/气动泵的移动台车来完成的。另一种选择是安装在蓄能器附近的专用蓄能器和泵。

当使用油作为阻隔液时，水分是潜在的污染源。这可能发生在水汽通过呼吸器/通风口进入储层时，这是暴露在天气或空气交换的结果，因为蒸汽空间在白天和黑夜之间膨胀和收缩。联合呼吸可以帮助解决这些问题。

蓄能器壳体为压力容器。因此，它需要按照业主规定或监管要求进行定期检查。蓄能器气囊是一种弹性元件，应按照气囊制造商的建议定期更换。

在任何需要减压屏障系统的维护活动(如检查或更换蓄能器气囊)之前，必须先对泵壳进行减压。

结论

Plan 53B压力密封系统提供了安全可靠的解决方案，适用范围广泛，超出了传统Plan 53A系统的范围。蓄能器、热交换器和阻挡流体流量的正确尺寸，以及最佳的安装和操作实践，是Plan 53B系统多年可靠性能的关键。