Een seal support tank verhoogt de betrouwbaarheid van apparatuur door de mechanical seal continu te voorzien van koeling, smering en drukregeling. Zonder deze ondersteuning droogt een seal snel uit, oververhit of raakt beschadigd door procesdruk, wat leidt tot lekkage en ongeplande stilstand. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over seal support systemen, van werking tot onderhoud.
Wat doet een seal support tank precies?
Een seal support tank is een gesloten reservoir dat een vloeistoffilm rondom de mechanical seal op peil houdt. Dit systeem zorgt voor constante koeling, smering en drukstabilisatie van de seal, zodat deze onder wisselende procesomstandigheden goed blijft functioneren. Zonder deze ondersteuning werkt een mechanical seal in veel toepassingen simpelweg niet lang genoeg.
De tank maakt deel uit van een breder seal support systeem dat de vloeistof rondom de seal circuleert. Afhankelijk van het ontwerp gebeurt dit via een extern pompsysteem of via het thermosyphon-principe, waarbij temperatuurverschillen de circulatie op gang brengen zonder bewegende onderdelen.
De belangrijkste functies van een seal support tank zijn:
- Koeling: warmte die de seal genereert wordt afgevoerd via de circulerende vloeistof
- Smering: de vloeistoffilm voorkomt droog contact tussen de loopvlakken
- Drukregeling: de tank houdt de druk aan de sealzijde stabiel, ook bij drukpieken in het proces
- Buffering: bij een kleine lekkage vangt de tank dit op zonder dat het direct tot uitval leidt
Hoe voorkomt een seal support systeem vroegtijdig falen van mechanical seals?
Een seal support systeem voorkomt vroegtijdig falen door de loopvlakken van de mechanical seal continu te smeren en te koelen. De meeste mechanical seals falen door droogloop, oververhitting of vervuiling van het sealvlak. Een goed werkend seal support systeem elimineert deze oorzaken direct bij de bron.
Droogloop is de meest voorkomende oorzaak van sealschade. Dit gebeurt wanneer de vloeistoffilm tussen de loopvlakken wegvalt, bijvoorbeeld bij het opstarten van een pomp of bij lage vloeistofniveaus in het proces. De seal support tank houdt deze film op peil, ongeacht wat er in het proces gebeurt.
Oververhitting is een tweede veelvoorkomend probleem. Mechanical seals genereren wrijvingswarmte tijdens bedrijf. Als die warmte niet wordt afgevoerd, zetten de materialen uit, veranderen de toleranties en slijten de loopvlakken sneller. De circulerende vloeistof in het seal support systeem voert deze warmte continu af.
Vervuiling van het sealvlak, bijvoorbeeld door deeltjes in het procesmedium, veroorzaakt krassen op de loopvlakken. Door de druk aan de sealzijde iets hoger te houden dan de procesdruk, voorkomt het systeem dat procesmedium de seal bereikt.
Wanneer is een seal support tank verplicht of sterk aanbevolen?
Een seal support tank is verplicht of sterk aanbevolen wanneer het procesmedium gevaarlijk, heet, agressief of onvoldoende smerend is. Normen zoals API 682 schrijven specifieke seal support plannen voor bij pompen in de petrochemische industrie. Buiten die normen geldt: hoe hoger de risico’s bij uitval, hoe sterker de aanbeveling voor een seal support systeem.
Concrete situaties waarbij een seal support tank sterk aanbevolen is:
- Procestemperaturen boven de 80 graden Celsius
- Media met slechte smerende eigenschappen, zoals water of lichte koolwaterstoffen
- Gevaarlijke of giftige media waarbij lekkage niet acceptabel is
- Toepassingen met wisselende druk of frequente start-stopsituaties
- Pompen in de farmaceutische of voedingsindustrie met strenge hygiëne-eisen
- Dubbele mechanical seals, waarbij de ruimte tussen de seals gevuld moet worden met een barrièrevloeistof
Bij dubbele seals is een seal support systeem altijd nodig, omdat de binnenste seal anders geen smering heeft. Bij enkelvoudige seals hangt het af van het procesmedium en de bedrijfsomstandigheden.
Wat is het verschil tussen een thermosyphon systeem en andere seal support oplossingen?
Een thermosyphon systeem circuleert de vloeistof rondom de seal zonder externe pomp, uitsluitend op basis van temperatuurverschillen. Warmere vloeistof stijgt op naar het reservoir, koelere vloeistof daalt terug naar de seal. Dit maakt het systeem eenvoudig, onderhoudsarm en betrouwbaar. Andere seal support oplossingen gebruiken externe pompen of drukbronnen voor de circulatie.
Thermosyphon systeem
Het thermosyphon-principe werkt zonder bewegende onderdelen. De circulatie ontstaat vanzelf door het dichtheidsverschil tussen warme en koude vloeistof. Dit betekent minder onderhoud, minder storingsgevoeligheid en lagere energiekosten. Het systeem werkt het best bij stabiele bedrijfsomstandigheden en voldoende temperatuurverschil om de circulatie op gang te houden.
Systemen met externe circulatie
Bij systemen met een externe pomp of drukbron is de circulatie onafhankelijk van temperatuurverschillen. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen waarbij het thermosyphon-principe onvoldoende werkt, bijvoorbeeld bij lage temperatuurverschillen of hoge doorstroomvereisten. Het nadeel is dat de externe pomp zelf ook onderhoud nodig heeft en een extra storingsbron vormt.
Daarnaast zijn er systemen die werken op basis van procesdruk (plan 53A/B/C in API 682-terminologie), waarbij de druk in het systeem wordt geregeld via een stikstofbron of een accumulator. Deze oplossingen bieden meer controle over de druk aan de sealzijde, maar vragen ook meer aandacht bij het instellen en onderhouden.
Hoe kies je het juiste seal support systeem voor jouw toepassing?
Het juiste seal support systeem kies je op basis van het procesmedium, de bedrijfstemperatuur, de druk, het type mechanical seal en de veiligheidseisen van de installatie. Er is geen universele oplossing: de keuze hangt af van de specifieke combinatie van factoren in jouw situatie.
Doorloop bij de keuze de volgende stappen:
- Bepaal het type seal: enkelvoudige of dubbele mechanical seal, en de configuratie (back-to-back, tandem of face-to-face)
- Analyseer het procesmedium: is het gevaarlijk, heet, agressief of slecht smerend?
- Controleer de normen: gelden er API 682-eisen of andere industrienormen voor jouw installatie?
- Beoordeel de bedrijfsomstandigheden: zijn er temperatuurpieken, drukwisselingen of frequente starts?
- Weeg de onderhoudsbelasting: een thermosyphon systeem vraagt minder onderhoud dan een systeem met externe pomp
Bij twijfel is het verstandig om een specialist te raadplegen die de volledige installatie beoordeelt. Een verkeerd gekozen seal support systeem biedt soms minder bescherming dan verwacht, of past niet bij de eigenschappen van de mechanical seal.
Wat zijn de gevolgen van een slecht onderhouden seal support systeem?
Een slecht onderhouden seal support systeem leidt direct tot verhoogde slijtage van de mechanical seal, een hogere kans op lekkage en uiteindelijk ongeplande pompstilstand. De seal support tank verliest zijn functie zodra de vloeistof vervuild raakt, het niveau daalt of de circulatie stokt. De gevolgen zijn vergelijkbaar met het helemaal niet hebben van een seal support systeem.
Veelvoorkomende problemen bij slecht onderhoud zijn:
- Vervuilde barrièrevloeistof: deeltjes in de vloeistof beschadigen de loopvlakken van de seal
- Te laag vloeistofniveau: de seal krijgt onvoldoende koeling en smering
- Verstopte leidingen of koelers: de circulatie stokt en warmte stapelt zich op
- Verkeerde vloeistof: een vloeistof die niet compatibel is met de sealmaterialen tast de seal aan
- Geen drukcontrole: bij systemen met stikstofdruk kan een te lage druk ertoe leiden dat procesmedium de seal bereikt
Regelmatig onderhoud van het seal support systeem is daarmee net zo belangrijk als het onderhoud van de mechanical seal zelf. Controleer het vloeistofniveau, de vloeistofkwaliteit en de circulatie op vaste intervallen, en vervang de barrièrevloeistof volgens de aanbevelingen van de fabrikant.
Hoe wij helpen met seal support systemen
Wij leveren en adviseren over een complete lijn seal support systemen, gebaseerd op het thermosyphon-principe. Of je nu een nieuw systeem nodig hebt of een bestaand systeem wilt optimaliseren, wij denken graag met je mee over de beste oplossing voor jouw situatie. Onze aanpak is concreet:
- We beoordelen jouw procesomstandigheden en het type mechanical seal dat je gebruikt
- We adviseren het juiste seal support systeem op basis van jouw specifieke eisen
- We leveren zowel standaard als maatwerk seal support oplossingen
- We ondersteunen je bij de installatie en het instellen van het systeem
- We reviseren bestaande seal support systemen en mechanical seals om de levensduur te verlengen
Wil je weten welk seal support systeem past bij jouw toepassing? Neem contact met ons op voor eerlijk en praktisch advies.
