Vaka Çalışması: Sızdırmaz Kostik Sirkülasyon Pompası Arızası
GÖRÜNTÜ 1: Şiddetli sürtünme ve kostik kristalleşme muhafazası (Görüntüler, Saudi Aramco'nun izniyle)
Bir gaz tesisinde doğal gaz sıvılarından (NGL) toplam kükürtün uzaklaştırılmasını sağlayan kostik rejenerasyon döngüsünde iki adet yağsız kostik sirkülasyonlu sızdırmaz pompa bulunur. Bu pompalar, doğal gazlı (nafta) yağsız rejenere kostiğin disülfid ayırıcıdan doğal gaz yıkama çökelticisine iletilmesinden sorumludur.
Pompa Tasarımının Gözden Geçirilmesi
Bu pompalar, dakikada 294 galon (gpm) nominal akışa ve 638 fit (ft) toplam diferansiyel basma yüksekliğine sahip 178 beygir gücünde (hp) sızdırmaz manyetik tahrikli pompalardır. Proses sıvısı tamamen pompa muhafaza kabuğunun içinde bulunur ve üretilen ısının dahili yağlama yollarından çıkarılmasına bağlıdır.
Bu nedenle, yağlama akış yollarındaki herhangi bir küçük kısıtlama, pompanın iç parçalarının durumunu tehlikeye atacak ve feci bir arızaya neden olacaktır. Ek olarak, sıvı, iç mıknatıs, muhafaza kovanı arasında ve mil deliklerinden geçerek pompa milinin arkasına doğru akar ve burada çarktaki itme denge deliğinden pompanın emişine geri döner (Resim 3). İç mıknatısa bağlı olan pompa mili, iç ve dış mıknatıs arasındaki manyetik akı devresinin hareketi ile döndürülür. Dış mıknatıs, dönüşü iç mıknatısa iletmek için başka bir şaft aracılığıyla sürücü motora bağlanır.
Arkaplan bilgisi
Normal çalışma koşullarında, motor termik aşırı yük hata sinyali nedeniyle pompa açıldı. Tüm proses koşulları kontrol edildi ve normal parametreler içinde bulundu. Daha sonra pompa tekrar çalıştırıldı ve motor arıza sinyalinin durmasıyla hemen devreye girdi.
ŞEKİL 2: Hasarlı baskı pedi ve korozyon/erozyon etkisi ile arka burç muhafazası tertibatı (burç taşıyıcısı)
Karar, sökme ve dahili inceleme için pompanın çıkarılmasıydı. Başlıca bulgular şunları içerir:
Pervane ön kapağı ile pompa gövdesi arasında aşırı sürtünme vardı. Ayrıca, pervane muhafazalarında incelme vardı. Bu, Resim 1 ve 4'te gösterildiği gibi yüksek itme hareketinin bir göstergesidir.
Arka baskı pedi, baskı pulu ve manşon burcu yerinde bulunamadı. Silisyum karbür yataklar arızalıydı ve izleri pompa gövdesinin içinde bulundu (Resim 2, 5 ve 6).
Soruşturma ve Bulgular
Yukarıdaki inceleme bulgularına, operasyonel eğilimlere, kostik laboratuvar numune analizine ve metalurjik analize dayalı olarak bir sonuca varıldı. Malzeme analizi, titanyum manşon burcunun tanelerinin, 2019'da yeni tanıtılan proses katalizörüyle tutarlı olarak mavi renkte olduğunu gösterdi. Bu, bir korozyon reaksiyonunun işareti olarak kabul edildi.
Katalizörün yedek pompayı doldurduğundan ve çalışmadığı zaman pompanın sıvıyı dağıtamayacağından şüphelenilmektedir. Bu durumda ürün, gövde kıvrımına monte edildiğinden ön kovan burcuna saldırır, arka kovan burcu ise pompanın daha az erişilebilir bir alanındadır.
Bazen, işlem yüksek kostik konsantrasyonuna maruz kalır. Malzeme analizi, pompanın %40 ila %50 daha yüksek kostik konsantrasyonlarına maruz kaldığı durumlarda titanyum manşon burçlu taşıyıcının korozyon hızının artması gerektiğini göstermektedir.
GÖRÜNTÜ 3: Ön tahribatsız değerlendirme (NDE) titanyum burç muhafaza tertibatında kimyasal saldırı (korozyon) belirtileri
Resim 6'da gösterildiği gibi, titanyum manşon burcunun çevresel aşınmasının ve kaybının, cıvataların burç taşıyıcı ve tutucu arasındaki kavramayı kaybetmesine izin vermeye yeterli olduğundan şüphelenilmektedir. Bu nedenle, tüm burç taşıyıcıları radyal ve eksenel olarak hareket etmekte serbest hale geldi ve baskı pedinin ve baskı pulu silikon karbürün parçalanmasına yol açtı. Arka itme pedinin ve itme rondelasının (aktif yatak) arızası, tüm rotorun pompa gövdesine doğru negatif itme ve eksenel hareketini arttırdı. Bu, gövdede ağır aşınmaya, çarka ve radyal burç arızasına neden oldu.
Öneri
Aralıklı %50 kostik konsantrasyonunun ve yeni katalizör tipinin etkisi titanyum parçayı aşındırdı ve bu da baskı yatağı arızasına neden oldu.
Kullanıcı, titanyum kullanımının yaygın bir seçim olmadığını ancak proje tasarımı sırasında kullanıcı tarafından talep edildiğini onayladı. Ayrıca diğer pompa bileşenleri dubleks paslanmaz çelikten imal edilmiştir ve herhangi bir korozyon atağı yaşamamıştır. Bulgulara, kullanıcı deneyimine ve korozyon tablosuna göre, burç gövdesi malzemesinin dubleks paslanmaz çelik malzemeye yükseltilmesi önerildi.
ŞEKİL 4: Çark sürtünme etkisi (inceltme)
https://www.pumpsandsystems.com/