Aggiornamento delle pompe vintage API 610 5a edizione per soddisfare i criteri specificati nella 12a edizione

La pompa Pacific JTC. (Fonte immagine: Sulzer Ltd.)

Sebbene i progettisti di pompe abbiano una certa mano libera nella progettazione delle pompe, alcune caratteristiche di progettazione per il mercato petrolchimico devono soddisfare i requisiti dell'API 610. Negli ultimi 30 anni l'API 610 si è evoluta dalla 5a edizione alla 12a edizione. Sulzer dispone sia dell'esperienza che delle strutture ingegneristiche per portare quelle pompe vintage al proprio centro di assistenza progettate molti anni fa secondo API 610 5a edizione e restituirle al cliente come API 610 12a edizione.

Manuel Monroy, ingegnere sul campo presso Sulzer, spiega una serie di miglioramenti che possono essere implementati, prendendo come esempio la pompa centrifuga multistadio Pacific JTC.

Le sfide dinamiche nel settore del petrolio e del gas creano una domanda costante di soluzioni innovative per consentire intervalli operativi più lunghi e senza problemi. Le pompe progettate per un servizio specifico molti anni fa potrebbero non funzionare ora alle condizioni per le quali sono state progettate. L'obiettivo di Sulzer è quello di offrire soluzioni di riparazione per le apparecchiature dei clienti con gli ultimi aggiornamenti disponibili nel settore che migliorano l'affidabilità e l'efficienza.

Dal 1958 al 1989 la pompa diffusore multistadio Pacific JTC è stata introdotta nell'industria petrolifera, così come nell'industria energetica, sia fossile che nucleare.

La JTC è una pompa con diffusore a cassa divisa orizzontale con configurazione di girante schiena contro schiena. La maggior parte delle pompe a corpo diviso sono del tipo a voluta con passaggi idraulici realizzati lungo le metà del corpo. L'involucro del JTC ha un design molto più semplice, mostrato nella figura 1 sotto. L'involucro ha un diametro maggiore che individua radialmente tutte le coperture intermedie. Le coperture intermedie, che sono sigillate sul loro diametro esterno con l'involucro, per evitare perdite tra gli stadi, contengono il diffusore e le alette di guida di ritorno e trasferiscono il fluido dallo scarico di una girante all'ingresso della girante successiva. Lo schema dei bulloni utilizzato per imbullonare insieme le due metà non deve intrecciarsi attorno ai passaggi della voluta, rendendo più semplice ottenere un carico uniforme sulla linea di divisione richiesta per scopi di sigillatura.

Altre pompe con design simile sono IR CNTA, IR HMTA e Worthington WT. Le pompe JTC e CNTA sono progettate con configurazione di giranti opposte rispetto alle pompe IR HMTA e Worthington WT, progettate con giranti in tandem. La configurazione contrapposta delle giranti sul JTC e sul CNTA bilancia la spinta assiale creata dalle giranti. Le configurazioni con girante tandem creano una spinta interna molto elevata, il bilanciamento di questa spinta richiede una progettazione più approfondita rispetto al design della girante contrapposta.

La maggior parte delle pompe spedite molti anni fa erano dotate di guarnizioni di tenuta. Il JTC ha un diametro dell'albero ridotto e la baderna è fondamentale. Non solo impedisce al prodotto di fuoriuscire nell'atmosfera, ma funge anche da cuscinetto, aiutando di conseguenza sia le boccole centrali che quelle dell'acceleratore a mantenere la stabilità del rotore durante il funzionamento. L'uso di una baderna per sigillare il premistoppa della pompa spesso richiede regolazioni sul campo, il che rappresenta un problema di manutenzione continua per molti operatori.

L'introduzione della tenuta meccanica e della sua tecnologia di tenuta superiore ha aumentato la domanda di aggiornamenti aftermarket che hanno aperto la strada a pompe adattate e a nuovi standard di settore.

Le pompe JTC retrofittate sono ora comunemente dotate di tenute meccaniche che eliminano le emissioni fuggitive; una delle principali forze trainanti alla base di ciò è stata il rilascio della settima edizione API-610 che ha standardizzato le tenute meccaniche e i requisiti del premistoppa. Tuttavia, la modifica delle pompe esistenti con premistoppa in tenute meccaniche non è avvenuta senza problemi. Con l'aggiunta delle tenute meccaniche, montate su un albero sottile, il comportamento dinamico del rotore delle pompe è cambiato. Questa modifica ha comportato un'usura accelerata dei giochi di funzionamento ravvicinati, un aumento delle vibrazioni, un'ulteriore apertura dei giochi e il circolo vizioso è continuato fino a quando la pompa non ha più potuto svolgere la sua funzione sia meccanicamente a causa delle elevate vibrazioni che idraulicamente a causa di perdite interne . Il cambiamento nel comportamento dinamico del rotore ha portato alla creazione di soluzioni innovative per mantenere e aumentare il tempo medio tra le riparazioni (MTBR) della pompa JTC.