Une installation de ce type est située à Houston/Texas. Elle sépare les débits de mélanges NGL en produits NGL purs tels que l’éthane, le propane, le butane, l’isobutène et l’essence. Les pompes d’éthane à injection sont des composants centraux des installations et fonctionnent dans une plage de pression de 28 bar (410 PSI) à 76 bar (1100 PSI). La température de l’éthane ne doit pas dépasser 16 °C (60 °F) aux tubulures d’aspiration pour assurer la pression spécifique nécessaire de la vapeur au niveau des joints d’arbre.

Les conditions climatiques entraînent cependant des augmentations de température significatives - l’éthane s’évapore, il en résulte une chute d’étanchéité et des pertes de produit. Jusqu’à présent, la solution pour les pannes récurrentes des pompes à éthane liquide était l’utilisation d’une garniture mécanique d’étanchéité à revêtement DiamondFace prévue initialement pour des fluides purement gazeux ; la DF-DGS6 de EagleBurgmann.

Approche non conventionnelle : Dry Gas Seals

Les Dry Gas Seals (DGS) se sont avérés être des joints d’arbres réellement efficaces dans des applications de compresseurs. Ils sont dotés de larges plans de joints dans lesquels des rainures à gaz structurées (unidirectionnelles ou bidirectionnelles) sont creusées. Ces rainures permettent de décoller les surfaces de glissement qui sont très silencieuses en fonctionnement. La marche à sec des surfaces de glissement a un effet nocif sur les garnitures à lubrification liquide, cependant, sur les Dry Gas Seals, c’est le contact des surfaces de glissement qui entraîne une usure prématurée, puis, finalement, le dommage de la garniture.

Car le fonctionnement des compresseurs présente également des états de fonctionnement critiques pour les garnitures. Lors du Coast-Down (arrêt lent et régulé du compresseur), du Turning (fonctionnement à faibles vitesses de rotation) et du Ratcheting (l’arbre tourne encore de 90 ° à intervalles définis), les surfaces de glissement décollées les unes des autres en fonctionnement normal peuvent entrer en contact et être endommagées par ce fonctionnement en contact.

Pour maîtriser cette situation, EagleBurgmann DGS a développé et utilisé avec succès un revêtement diamant innovant pour les surfaces de glissement.

La solution : DiamondFace

EagleBurgmann DiamondFace est un revêtement diamant microcristallin pour les garnitures mécaniques d’étanchéité. Ce revêtement est extrêmement dur, offre une protection élevée contre l’usure, une très bonne conductivité thermique, une résistance chimique des plus fortes et de faibles valeurs de frottement. L’adhérence de la couche dépasse toutes les exigences pratiques actuelles. Ces propriétés augmentent considérablement la durée de vie des garnitures mécaniques d’étanchéité, prolonge les intervalles de maintenance et réduit nettement les coûts de cycle de vie.

DF-(P)DGS6 - la solution pour les fluides volatils

EagleBurgmann, mechanical seals, mechanical seal, mechanical seal for pumps, DiamondFace, NGL, natural gas liquidLa pompe a éthane de Houston a été équipée ultérieurement de la solution DF-DGS6 et mise en service en juillet 2011. Cette solution de joints permet l’étanchéité fiable et sûre du fluide tant à l’état liquide que gazeux. Lors des transitions de phases pendant lesquelles la marche à sec et le contact des surfaces de glissement peuvent se produire, la couche DiamondFace sur les surfaces de roulement préserve la garniture des dommages.

Elle a également permis de simplifier les modes de fonctionnement : Les garnitures sont utilisées sans aucun rinçage (Plan API 02). Les anciens filtres ont pu être abandonnés, tout comme leur maintenance.

Après quelques mois, l’exploitant a déclaré que les fuites de gaz des pompes vers le système de torchères avaient pu être réduites de 83%, cette valeur s’est encore améliorée pour atteindre 90%.

Après huit mois de fonctionnement, la pompe a été arrêtée et ouverte pour retoucher la roue. Lors de ces travaux, l’exploitant a souhaité soumettre la garniture à un test dynamique pour comparaison avec les données d’origine. La garniture a été démontée et examinée chez EagleBurgmann USA/Houston. Les anneaux de glissement ne présentaient aucune trace de roulement et étaient comme neufs. Les composants d’étanchéité ont été nettoyés et remontés, la solution DF-DGS6 a alors été montée sur le banc d’essai dynamique où elle a été testée. La garniture étant en excellent état et présentant de très bonnes valeurs (le taux de fuite, e.a. était inférieur à celui déterminé lors du test de réception), l’exploitant l’a remontée sans autre mesure dans la pompe. Les garnitures fonctionnent depuis lors sans aucune réclamation. La solution DF-(P)DGS6 permet d’atteindre désormais des durées de vie de plus de 5 ans.

Depuis lors, EagleBurgmann a installé avec succès plus de 150 DF-(P)DGS6  (« P » signifiant ici haute pression) dans le monde entier pour différentes applications de NGL - et depuis peu également pour des applications de CO2.

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