Pump Seal Plan

Pump Seal Plan

[출처] 링마벨 엔지니어링 블로그 "Engineering 뽀개기"

Seal Plan 의 목적은 pump 내의 rotating part (eg. shaft) 와 stationary part (eg. baering) 사이의 마모를 줄이는데 있습니다. Process fluid (pumping fluid) 의 property (flammability, toxic, hazardous, harmful, Hydrocarbon, etc...) 에 따라 single seal 과 double seal 로 구분이 됩니다. 다시 double seal 은 Seal Reservior 의 pressure 가 Seal Chamber pressure 보다 높거나 적느냐에 따라 plan 이 구분됩니다.

 

보통 pump process data sheet 를 기계팀으로 송부하면, seal plan 을 알아서 정해오기 때문에 process engineer 가 seal plan 에 크게 관여할 사항은 보통 없습니다. process engineer 로써 seal plan 에 관한 역무에 대해서 나열해 보겠습니다.

1. Seal Plan Drawing update
접수받은 Seal Plan 에 대해 종류별로 나열하고, detail drawing 을 update 하여 P&ID 에 표시하여야 합니다. Seal drawing 뿐만 아니라 connection, line information, instrument 종류 / 갯수를 모두 확인해야 합니다. Drawing 은 Vendor supply scope 과 Contractor supply scope 이 명확하게 구분되도록 구분해야 합니다.

2. Utility Consumption
Seal plan 중 flash 방지를 위한 cooling water 나, seal reservior pressurizing 에 필요한 Nitrogen 이 필요한 경우가 종종 있습니다. Pump vendor 로부터 continuous consumption 과 함께, intermittent consumption 도 대략적으로 확보해 놓아야 합니다. 이 양은 utility supply / return sizing factor 로 사용되고, 전체 utility balance 를 잡는데도 중요한 역할을 합니다.

3. Specific requirement
Pump vendor 가 요구하는 pressurizing source 로 Nitrogen 이 보통 쓰이는데, 이때 요구되는 pressure level 이 plant 에서 공급 가능한 수준인지 확인해야 합니다.

4. Trip condition check
Seal failure (break) 를 통해 seal oil 이 process 로 흘러들어가는 것이 바람직하지 않을 경우, Seal reservior Low Low Level, Low Low Pressure 등을 detection 하여 해당 pump 를 trip 시키는 logic 이 필요할 경우가 있습니다. 초기에는 seal plan 이 정해지지 않아 별로 중요하지 않게 느껴지지만, seal plan 이 정해지는 대로 이러한 요구사항이 있는지 검토하고 update 여부를 결정해야 합니다. Trip condition 이 필요하다면 Cause & Effect chart update, instrument I/O point 증가, cable wiring 증가 등의 impact 가 있으므로 초기에 setting 하는것이 무엇보다 중요합니다.

5. Double Seal Detail Review
위에서 언급한 것처럼, double seal 은 크게 두가지로 나눌수 있습니다.

1) Resevior Pressure > Seal Chamber Pressure : 이경우 seal oil 이 process 내부로 leak 될 수 있습니다. pumping fluid 가 대기중으로 누출되면 안되기 때문에 기본적으로 double seal 을 적용한 상태인데, 반대로 pumping fluid 의 specification 상 contamination 을  허락하지 않는 경우도 있습니다. 이경우 두가지의 design concept 이 conflict 되기 때문에 어느 쪽으로 seal plan 을 결정해야 하는지 논의가 필요합니다. 이도저도 안된다면 gas seal 로 가야하는데 비싸서 잘 안하려고 하죠.

2) Resevior Pressure > Seal Chamber Pressure : 이경우 pumping fluid 가 미량 대기로 누출될 수 있습니다 (거의 흐르지 않습니다. 그러나 가능성은 존재합니다). 1) 의 관점과 같이 체크되어 적정성 여부를 판단해야 합니다.