1、浅析延迟焦化高温介质泵双端面机械密封的应用 摘 要：玉门油田分公司炼油化总厂延迟焦化装置进行了高温介质离心泵双端面机械密封改造，根据装置机泵规格型号和操作条件的不同，确定相应双端面密封型式、冲洗方案、冲洗油及双端面密封操作规程。 关键词：双端面机械密封 高温油泵 1、前言 机泵是石油化工装置生产的动力，其正常与否直接关系到装置生产稳定性和连续性，而机泵能否正常运行主要取决于密封的可靠性。尤其是输送的高温油泵，输送的介质属易燃易爆的危险介质，一旦密封发生泄漏，轻则造成装置停，重则引起火灾爆炸甚至人员伤亡，威胁企业的安全生产。 2、高温油泵使用情况 玉门油田分公司炼化总厂延迟焦化装置自建成到现在，
2、由于工艺性质的决定，输送的介质大都属于高温且易燃易爆，机泵密封使用一直是单端面机械密封，曾发生多起由于密封泄漏引起的事件。 2013 年在总厂的安排下，根据高温介质 离心泵改造条件：输送介质最高运行温度大于或等于自燃点；该介质在大气条件下为液体、可自燃或引燃；转速不超过 5000转 /分或端面线速度 25 米 /秒，高温油泵输送介质的温度 176 ，密封腔压力 4.2MPpa。延迟焦化装置对本车间的符合工况范围内的机泵进行了高温油泵双端面机械密封改造，采用 PLAN32+53B 方案。 3、双端面机械密封原理及与单端面的区别 3.1 双端面机械密封原理与单端面机械密封基本相同，都是靠垂直于旋转
3、轴线的端面（摩擦副）在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保 持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。双端面机械密封有两道端面密封，若一级密封失效，二级密封仍然可密封，防止泄露。一般双端面密封都需要外供密封液系统向密封腔内引入封液进行堵封、润滑却，且多为循环冷却使用。密封液不仅可以冲洗摩擦副改善机械密封工作环境，还可以作为一级密封面是否失效的重要检测手段。 3.2 与单端面机械密封相比，双端面机械密封多一个摩擦副。两摩擦副可分别由两动环两静环组成也可由两动环共用一静环或者两静环共用一动环组成。双端面机械密封有多种分类方法。根据密封液系统压力可分为有压双封和 无压双封，有压双封密
4、，封液系统的压力一般要比一级密封前的压力高 0.01-0.03MPa。这样一级密封泄漏时，密封液会进入泵内，确保了泵内介质不会泄漏到外界。通过密封液系统来监测双端面机械密封失效与否，也是其区别于单端面机械密封最主要的形式之一。 4、 PLAN32+53B 方案在装置高温介质泵中的应用 玉门油田分公司炼化总延迟焦化装置 2013年在外部技术人员的指导下，根据装置机泵规格型号和操作条件的不同，确定相应双端面密封型式、冲洗方案、冲洗油及双端面密封操作规程，最终采用了 Plan32+53B 方案，它的特点有：封液压力高于介质压力，保证高温工艺介质零逸出；储液罐配置液位及压力报警开关，可实时监控机封运转
5、情况，提高了安全等级；机封为串联波纹管密封，在一级密封失效时二级密封实现主密封功能，提高设备运行安全等级。 5、双端面机械密封失效的原因及分析 从密封机理上看，无论是双端面机械密封还是单端面机械密封都是将较难控制、泄漏量大的轴密封转变成比较容易控制的端面密封（摩擦副）、静密封和伪静密封。双端面机械密封失效的原因很多，也很复杂，包括人为误操作、安装误差、运行中存在干摩擦、密 封水冷却系统的失效、生产不正常造成频繁起动和停车。可以通过采取相应的措施来解决。双端面机械密封泄露与工艺操作及安装检修有直接关系。在日常生产中应规范操作，加强管理，对故障做总结分析，是保证和提高密封效率及寿命的必要措施。密封
6、失效的主要原因是操作的问题，因此做好日常维护工作，为其提供一个合理的工况，是密封运转正常、良好的前提。做好日常维护应保证以下几点。 A、启动前检查辅助装置是否正常，保证密封液系统液位、压力在操作范围之内，各处密封良好。按转动方向盘车通过双端面机封泵效环将机封内充满液体。 B、不要使泵抽空避免密封端面发生干摩擦。 C、经常检查辅助装置是否正常工作： a、注意密封液液面的位置，油位降低要经常补充，压力降低要补气保压。 b、定期排放泄漏液。经常检查冷却水管、冲洗管等，杜绝发生堵塞，防止突然停水而使冷却、冲洗效果不好，造成密封失效。 D、防止机器本身振动、发热等对密封的影响。注意异常声响，振动可造成防
7、转销等松开、脱出。、注意异常发热，如：轴承发热是否正常，并作合理调整。 6、双端面机械密封在高温介质泵中的优势 安全保险作用，与单级密封相比，双 端面机械密封密封性能良好，及时主密封发生泄漏，泄漏的介质也会随密封液排至密闭系统，有效防止了危险、高温、易燃易爆介质直接泄漏至县长，具有高性能保险作用；受工艺波动影响小，由于辅助系统选用补压原件，即使工艺或环境造成波动，补压元件的封液也可以根据密封腔介质的压力自动调节，并始终保持高于密封腔压力 0.2MPa 左右，确保机械密封平稳运行；密封使用寿命长，润滑油在密封腔中循环使用，密封液通过机械密封的螺旋泵送环在旋转是产生的泵效应及流体的热虹吸作用强制循
8、环，机械密封和辅助密封圈处于润滑状态，密封液循环过程中有利于降 低密封腔温度，当工艺不稳，机械密封发生轴向串动，也可以补偿润滑，不易磨损擦伤，延长了使用寿命；设置报警系统 ，大大提高了泵的运行监控能力，补压元件上设置有高压报警和低液位报警，当主密封发生泄漏后结合子随密封液进入补压元件内引起罐内压力升高，此时高压报警信号便会自动报警，而当补压元件内密封液液位不足时，低液位报警也会做出提示，这样就大大提高了泵的运行监控能力；经济效益好，双端面机械密封使用寿命长，可以大大减少配件的消耗，泵运行时密封液为内循环，损耗也很小。 7、总结 通过对高温介质泵双端面 机械密封改造，从根本上提升了设备的安全性。高危介质泵机械密封的改造和技术升级，解决现役泵机械密封设计选型标准低、单密封缺乏安全保护、密封运转状态无法进行监控等问题，达到了提升安全等级，保证设备可靠运行的目的，为装置长周期运行做出保障。
