پمپهای سانداین ساختار، کاربرد و گونه ها
مقدمه
پمپ سانداین، محصول شرکت سانداسترند آمریکا است که به صورت تحت لیسانس در برخی کشورهای دیگر مانند ژاپن ) نیکیسو- سانداین( و فرانسه )شعبه اروپایی سانداین در شهر دیژون( نیز مونتاژ و ارایه شده است و از این رو، این پمپ گاهی در صنایع ایران به نام پمپ ژاپنی یا فرانسوی نیز شناخته می شود.
به طور کلی پمپ سانداین جزو پمپ های سانتریفوژ )گریز از مرکزی(طبقه بندی می شود که خود در انواع گوناگونی با دور بالا )بیش از 10000 RPM ( یا با دور متوسط)محدوده 7000 RPM ( و یا دور پایین )محدوده 3000 RPM ( شناخته می شود.
کاربرد در صنایع نفت،گاز و پتروشیمی ایران
پیشینه بهره برداری از پمپ های سانداین در صنعت نفت کشورمان، حدوداً به 4 دهه پیش باز می گردد. پمپ های سانداین از آن زمان تا کنون در گستره وسیعی از صنایع نفت، مانند مناطق نفت خیز جنوب، تاسیسات لخته گیری و نمک زدایی، گاز مانند پالایشگاه های گاز چه قدیمی و چه جدید، و به ویژه در مجتمع های گوناگون پتروشیمی مانند بیش تر پلنت های تولیدکننده آمونیاک، متانول، آروماتیک و ... بکار برده شده است.
چرا پمپ سانداین؟
اما مزیت بهره برداری از پمپ سانداین چیست؟ شاید بتوان گفت بزرگ ترین مزیت بهره برداری از پمپ سانداین، قابلیت اعتماد بالا، خرابی بسیار کم و ¹MTBF بسیار بالا و چشمگیر آن است. در صنعت نفت و صنایع وابسته، خطوط تولید به طور پیوسته در حال کار هستند. این ذات یک فرایند شیمیایی است. شاید تنها زمان توقف خطوط و تجهیزات تولید، زمان ²OVERHAUL باشد که البته در مواردی هم تعمیرات دوسالانه انجام می شود.
به عبارت دیگر، تجهیزات اصلی تولید باید برای مدت 2* 365 * 24 = 17520 ساعت در سرویس باشند، به ویژه در مواردی که پمپ در یک آرایش منفرد طرح ریزی شده و پمپ stand by ندارد. حتی در صورت وجود پمپ جایگزین و انجام تعمیرات اساسی به صورت سالیانه، زمان MTBF نمی تواند کمتر از 4000 ساعت در نظر گرفته شود و این به معنای نیاز به قابلیت اعتماد بسیار بالایی است که باید در طراحی، پیش بینی، در ساخت، اجرا و در بازرسی فنی و کنترل های کیفی، لحاظ شده باشد. سوابق موجود نشان می دهد پمپ های سانداین، به خوبی از عهده این مسوولیت برآمده و حتی در مواردی از آن فراتر نیز رفته اند... اما چگونه پمپ های سانداین به این حد از قابلیت اعتماد رسیده اند؟ پاسخ این پرسش را باید در استاندارد طراحی و ساخت جستجو کرد.
استاندارد پمپ سانداین
استاندارد مترتب بر پمپ های سانداین مانند همه پمپ های سانتیفوژ، معمولاً استاندارد API 610 است. گرچه شاخه های این استاندارد مانند OH2,OH3,OH6,BB1,BB2,BB3,VS1,VS2,VS4 انواع مختلف پمپ های سانداین را پوشش می دهد، ولی غالباً زمانی که در صنایع و محافل کشورمان، از پمپ سانداین صحبت به میان می آید، مراد پمپ سانداین دور بالا تحت
استاندارد API 610 OH6 است. اما مشخصه پمپ های تحت OH6 چیست؟ به عبارت دیگر پمپ چه ویژگی هایی باید داشته باشد تا در گروه OH6 طبقه بندی شود؟
استاندارد، مشخصات زیر را برای پمپ های گروه OH6 برمی شمرد:
-1 دور پمپ باید بالا باشد.
-2 پمپ باید یک مرحله ای باشد.(Single Stage)
-3 پمپ باید دارای محرک گیربکسی (گیربکس افزاینده دور) باشد.
-4 اتصال پروانه پمپ به محور خروجی گیربکس مستقیم باید باشد.
-5 و در نهایت: انتقال نیرو از گیربکس به پمپ باید مستقیم و بدون واسطه کوپلینگ باشد.
(در اینجا لازم است اشاره شود که با توجه به طراحی خاص و منحصربفرد پمپ های سانداین اصولاً شاخه OH6 ویژه این
پمپ تدوین و به API 610 افزوده شده است.) به این ترتیب و با توجه به الزامات کلی استاندارد، پمپ سانداین نمی تواند
قطعات زیادی داشته باشد و اما کم بودن تعداد قطعات چه اثری دارد؟
قابلیت اعتماد همان گونه که می دانیم بیشتر یک مفهوم آماری/ زمانی است:
در سیستم های تولید انبوه، قابلیت اعتماد، به نسبت تعداد قطعات سالم یا مجموعه های سالم به تعداد کل مثلاً یک میلیون
قطعه/مجموعه تولید شده اشاره می کند و در سیستم های تولید پیوسته، مانند آنچه در صنایع شیمیایی روی می دهد،
شاخصی است برای نمود مدت زمان کارکرد ایمن و بی نقص دستگاه به نسبت کارکرد در یک مقیاس زمانی کلان. ) به
عنوان نمونه 6000 ساعت(. در محاسبه ای عمومی و ساده از قابلیت اعتماد یک ماشین با منطق مونتاژی سری، معمولاً از
رابطه زیر استفاده می شود:
قابلیت اعتماد بالا
روشن است شاخص قابلیت اعتماد با افزایش شمار قطعات / کاهش قابلیت اعتماد هر قطعه، کاهش و با کاهش شمار قطعات / افزایش قابلیت اعتماد هر قطعه، افزایش می یابد. پمپ های سانداین از یک سو، با بهر هگیری از تنها یک مرحله (single stage)شمار قطعات را به کمینه ممکن و با افزایش قابلیت اعتماد هر یک از قطعات، از سوی دیگر، از هر دو همنه قابلیت اعتماد بهره برده و به این ترتیب، به بالاترین قابلیت اعتماد ممکن در این نوع ماشین دست یافته اند. به گونه ای که انواع پمپ سانداین به آسانی و در شرایط بهره برداری و پایش درست در نگهداری گاهی تا مدت دو سال بدون نیاز به تعمیرات - حتی درسطح یک- می تواند تا دو سال کار بدون وقفه و حدود 15 میلیارد دور کار کند!!
هما نگونه که در مدل روبرو نیز دیده م یشود، گیربکس افزاینده دور، نیرو را مستقیماً به پمپ و پروانه متصل به شافت خروجی آن منتقل می کند.
گفتاری کوتاه درباره گیربکس یک پمپ سانداین
بحث در خصوص گیربکس های پمپ سانداین، خود نیازمند چند گفتار جداگانه است که در اینجا به چکیده ای در این باره، بسنده می کنیم: گیربکس پمپ سانداین، غالبا دور ورودی از الکتروموتور را که حدود 3000 RPM است (در برخی کاربردهای ویژه و با افزایش فرکانس به 60 هرتز، دور ورودی می تواند تا 3600 دور نیز افزایش یابد) در دو مرحله افزایش می دهد:
یک مرحله از شفت دور پایین ( Inlet/ Low speed shaft) به شفت میانی (Idler Shaft) و یک مرحله نیز از شفت میانی به شافت دور بالای حامل پروانه (High Speed Shaft ). روشن است که در هر مرحله، با کاهش قطر چرخ دنده متحرک نسبت به چرخ دنده محرک، دور افزایش و گشتاور کاهش می یابد. با این وصف، دورهای متوسط مانند 7400 دور و دورهای بالا مانند 26000 دور در دقیقه مانند (پمپ های سری LMV-34X ) ایجاد می شود.
انشاءا... درگفتار بعد، به طور کامل به تشریح گیربکس پمپ سانداین خواهیم پرداخت.
مدل برش خورده گیربکس پمپ سانداین مدل LMV-311 در شکل (2) نشان داده شده است.مهندس پژمان حطمی
اختصارات:
میانگین مدت زمان میان دو خرابی پیوسته ماشین 1-MTBF: Mean Time Between Failure
تعمیرات اساسی سالیانه 2-OVERHAUL
منابع:
-1 استاندارد API 610
-2 بولتن فنی شرکت زاملر آلمان www.sammler-cs.de
-3 بولتن فنی شرکت سانداسترند www.sundyne.com
-4 آرشیو فنی سروساران آرین www.sarvsaran.ir
مهندس پژمان حطمی
مشاهده آنلاین فایل: pump-sundyne.pdf
پمپ سانداین، محصول شرکت سانداسترند آمریکا است که به صورت تحت لیسانس در برخی کشورهای دیگر مانند ژاپن ) نیکیسو- سانداین( و فرانسه )شعبه اروپایی سانداین در شهر دیژون( نیز مونتاژ و ارایه شده است و از این رو، این پمپ گاهی در صنایع ایران به نام پمپ ژاپنی یا فرانسوی نیز شناخته می شود.
به طور کلی پمپ سانداین جزو پمپ های سانتریفوژ )گریز از مرکزی(طبقه بندی می شود که خود در انواع گوناگونی با دور بالا )بیش از 10000 RPM ( یا با دور متوسط)محدوده 7000 RPM ( و یا دور پایین )محدوده 3000 RPM ( شناخته می شود.
کاربرد در صنایع نفت،گاز و پتروشیمی ایران
پیشینه بهره برداری از پمپ های سانداین در صنعت نفت کشورمان، حدوداً به 4 دهه پیش باز می گردد. پمپ های سانداین از آن زمان تا کنون در گستره وسیعی از صنایع نفت، مانند مناطق نفت خیز جنوب، تاسیسات لخته گیری و نمک زدایی، گاز مانند پالایشگاه های گاز چه قدیمی و چه جدید، و به ویژه در مجتمع های گوناگون پتروشیمی مانند بیش تر پلنت های تولیدکننده آمونیاک، متانول، آروماتیک و ... بکار برده شده است.
چرا پمپ سانداین؟
اما مزیت بهره برداری از پمپ سانداین چیست؟ شاید بتوان گفت بزرگ ترین مزیت بهره برداری از پمپ سانداین، قابلیت اعتماد بالا، خرابی بسیار کم و ¹MTBF بسیار بالا و چشمگیر آن است. در صنعت نفت و صنایع وابسته، خطوط تولید به طور پیوسته در حال کار هستند. این ذات یک فرایند شیمیایی است. شاید تنها زمان توقف خطوط و تجهیزات تولید، زمان ²OVERHAUL باشد که البته در مواردی هم تعمیرات دوسالانه انجام می شود.
به عبارت دیگر، تجهیزات اصلی تولید باید برای مدت 2* 365 * 24 = 17520 ساعت در سرویس باشند، به ویژه در مواردی که پمپ در یک آرایش منفرد طرح ریزی شده و پمپ stand by ندارد. حتی در صورت وجود پمپ جایگزین و انجام تعمیرات اساسی به صورت سالیانه، زمان MTBF نمی تواند کمتر از 4000 ساعت در نظر گرفته شود و این به معنای نیاز به قابلیت اعتماد بسیار بالایی است که باید در طراحی، پیش بینی، در ساخت، اجرا و در بازرسی فنی و کنترل های کیفی، لحاظ شده باشد. سوابق موجود نشان می دهد پمپ های سانداین، به خوبی از عهده این مسوولیت برآمده و حتی در مواردی از آن فراتر نیز رفته اند... اما چگونه پمپ های سانداین به این حد از قابلیت اعتماد رسیده اند؟ پاسخ این پرسش را باید در استاندارد طراحی و ساخت جستجو کرد.
استاندارد پمپ سانداین
استاندارد مترتب بر پمپ های سانداین مانند همه پمپ های سانتیفوژ، معمولاً استاندارد API 610 است. گرچه شاخه های این استاندارد مانند OH2,OH3,OH6,BB1,BB2,BB3,VS1,VS2,VS4 انواع مختلف پمپ های سانداین را پوشش می دهد، ولی غالباً زمانی که در صنایع و محافل کشورمان، از پمپ سانداین صحبت به میان می آید، مراد پمپ سانداین دور بالا تحت
استاندارد API 610 OH6 است. اما مشخصه پمپ های تحت OH6 چیست؟ به عبارت دیگر پمپ چه ویژگی هایی باید داشته باشد تا در گروه OH6 طبقه بندی شود؟
استاندارد، مشخصات زیر را برای پمپ های گروه OH6 برمی شمرد:
-1 دور پمپ باید بالا باشد.
-2 پمپ باید یک مرحله ای باشد.(Single Stage)
-3 پمپ باید دارای محرک گیربکسی (گیربکس افزاینده دور) باشد.
-4 اتصال پروانه پمپ به محور خروجی گیربکس مستقیم باید باشد.
-5 و در نهایت: انتقال نیرو از گیربکس به پمپ باید مستقیم و بدون واسطه کوپلینگ باشد.
(در اینجا لازم است اشاره شود که با توجه به طراحی خاص و منحصربفرد پمپ های سانداین اصولاً شاخه OH6 ویژه این
پمپ تدوین و به API 610 افزوده شده است.) به این ترتیب و با توجه به الزامات کلی استاندارد، پمپ سانداین نمی تواند
قطعات زیادی داشته باشد و اما کم بودن تعداد قطعات چه اثری دارد؟
قابلیت اعتماد همان گونه که می دانیم بیشتر یک مفهوم آماری/ زمانی است:
در سیستم های تولید انبوه، قابلیت اعتماد، به نسبت تعداد قطعات سالم یا مجموعه های سالم به تعداد کل مثلاً یک میلیون
قطعه/مجموعه تولید شده اشاره می کند و در سیستم های تولید پیوسته، مانند آنچه در صنایع شیمیایی روی می دهد،
شاخصی است برای نمود مدت زمان کارکرد ایمن و بی نقص دستگاه به نسبت کارکرد در یک مقیاس زمانی کلان. ) به
عنوان نمونه 6000 ساعت(. در محاسبه ای عمومی و ساده از قابلیت اعتماد یک ماشین با منطق مونتاژی سری، معمولاً از
رابطه زیر استفاده می شود:
قابلیت اعتماد بالا
روشن است شاخص قابلیت اعتماد با افزایش شمار قطعات / کاهش قابلیت اعتماد هر قطعه، کاهش و با کاهش شمار قطعات / افزایش قابلیت اعتماد هر قطعه، افزایش می یابد. پمپ های سانداین از یک سو، با بهر هگیری از تنها یک مرحله (single stage)شمار قطعات را به کمینه ممکن و با افزایش قابلیت اعتماد هر یک از قطعات، از سوی دیگر، از هر دو همنه قابلیت اعتماد بهره برده و به این ترتیب، به بالاترین قابلیت اعتماد ممکن در این نوع ماشین دست یافته اند. به گونه ای که انواع پمپ سانداین به آسانی و در شرایط بهره برداری و پایش درست در نگهداری گاهی تا مدت دو سال بدون نیاز به تعمیرات - حتی درسطح یک- می تواند تا دو سال کار بدون وقفه و حدود 15 میلیارد دور کار کند!!
هما نگونه که در مدل روبرو نیز دیده م یشود، گیربکس افزاینده دور، نیرو را مستقیماً به پمپ و پروانه متصل به شافت خروجی آن منتقل می کند.
شکل(1)مدل برش خورده یک پمپ سانداین را نشان می دهد.
بحث در خصوص گیربکس های پمپ سانداین، خود نیازمند چند گفتار جداگانه است که در اینجا به چکیده ای در این باره، بسنده می کنیم: گیربکس پمپ سانداین، غالبا دور ورودی از الکتروموتور را که حدود 3000 RPM است (در برخی کاربردهای ویژه و با افزایش فرکانس به 60 هرتز، دور ورودی می تواند تا 3600 دور نیز افزایش یابد) در دو مرحله افزایش می دهد:
یک مرحله از شفت دور پایین ( Inlet/ Low speed shaft) به شفت میانی (Idler Shaft) و یک مرحله نیز از شفت میانی به شافت دور بالای حامل پروانه (High Speed Shaft ). روشن است که در هر مرحله، با کاهش قطر چرخ دنده متحرک نسبت به چرخ دنده محرک، دور افزایش و گشتاور کاهش می یابد. با این وصف، دورهای متوسط مانند 7400 دور و دورهای بالا مانند 26000 دور در دقیقه مانند (پمپ های سری LMV-34X ) ایجاد می شود.
انشاءا... درگفتار بعد، به طور کامل به تشریح گیربکس پمپ سانداین خواهیم پرداخت.
مدل برش خورده گیربکس پمپ سانداین مدل LMV-311 در شکل (2) نشان داده شده است.اختصارات:
میانگین مدت زمان میان دو خرابی پیوسته ماشین 1-MTBF: Mean Time Between Failure
تعمیرات اساسی سالیانه 2-OVERHAUL
منابع:
-1 استاندارد API 610
-2 بولتن فنی شرکت زاملر آلمان www.sammler-cs.de
-3 بولتن فنی شرکت سانداسترند www.sundyne.com
-4 آرشیو فنی سروساران آرین www.sarvsaran.ir
مهندس پژمان حطمی
مشاهده آنلاین فایل: pump-sundyne.pdf
