齊浩　李豔松

摘　要：2011年(Nian)大檢修前，油漿泵(Beng)P1209在運行過程中， 曾[Ceng]多次因機械密[Mi]封失效而造成停泵緊急搶修，本文分[Fen]析了運行工況對(Dui)密封件壽命的影[Ying]響，并對機械密(Mi)封的結構和運行環境作了[Le]相應的改(Gai)善，降低了機泵檢修[Xiu]率，使該泵能長周期平穩運行(Hang)。

關鍵詞：油漿泵；機械[Xie]密封[Feng]；沖洗[Xi]方案；失效；分析；措施[Shi]

P1209為2#催化裂化裝置油(You)漿(Jiang)泵，泵型号為300ZPY650NL，懸臂式單級離心泵，電[Dian]機型号為YB450S2-4W，功率355KW，電(Dian)壓6000V，主要作用是為[Wei]分餾塔(Ta)T1201底油漿循環及外甩(Shuai)提供(Gong)動(Dong)力(Li)。

1　原密封結[Jie]構形[Xing]式及輔助系統

1.1 原密封結構形(Xing)式

機封此前采用的波紋管是[Shi]雙波波紋管，一般情況下，雙波波紋管應用于高壓，在P1209A/C上，可(Ke)能存在載荷系數(Shu)的問題，廠家專[Zhuan]門針(Zhen)對此問題設計了新波紋管并使用，原[Yuan]機械密封形式為(Wei)波紋管集裝式[Shi]機械密封，該機封靜環材質為(Wei)碳化矽（SiC），動環材質為石墨，動環輔助密[Mi]封圈材質為柔性石墨[Mo]，其[Qi]餘各材料為(Wei)不鏽鋼。

1.2 原機(Ji)械密封的輔[Fu]助系統

該泵的機械密封采用外沖洗方案（Plan32），沖洗(Xi)液（≤80℃柴油，沖洗液(Ye)壓力為0.3Mpa左右）經機封壓蓋進入密(Mi)封腔(Qiang)，對着密封[Feng]端面沖洗，帶走摩擦熱，隔斷油(You)漿進入密封腔，改善(Shan)端[Duan]面摩擦狀态。該泵(Beng)的輔助沖洗方案為[Wei]Plan62，蒸汽消耗量為2.5m³/h。

2　P1209原密封(Feng)形式及沖洗方案多次出現問題的原因分析和措施

2.1機械密封的改造(Zao)

P1209改造前(Qian)多次出現[Xian]機[Ji]械密封洩漏[Lou]而造成停[Ting]泵搶修，通過檢[Jian]查損壞機封(Feng)密(Mi)封面，發現機封(Feng)密封環為石墨環，檢查石墨環發現有魚尾紋(Wen)和點脫離，說明[Ming]有氣蝕産生，同(Tong)時催化劑顆[Ke]粒有可能進入，因此該機泵機械密封失效的主要原(Yuan)因為磨料（主要為催化劑顆粒[Li]）磨損。磨料顆粒尺寸為0.3～3μm時，磨損最為嚴重(Zhong)。針對磨料磨損，防止外來磨料[Liao]進入密封和從密[Mi]封流體中分離出固體(Ti)磨粒是非常重要的(De)措施。此(Ci)外，正确選用[Yong]耐磨材料和采用硬-硬材料組[Zu]合也是很[Hen]有效的措施，例[Li]如采用碳化矽浸石墨+硬質合金材料，改裝後(Hou)，問題得到了(Le)解決。

2.2沖洗方案改為Plan32+53B

2.2.1 Plan32方案改進措施

Plan32方案（如圖一[Yi]）是[Shi]采用溫度、壓力、粘度适宜的清潔封油從外部引入介質側(Ce)密封腔，可降低[Di]密封[Feng]腔的溫度，帶走密封的摩(Mo)擦熱，同時(Shi)使密(Mi)封腔保持清潔，為密封提供一[Yi]個良好的工作環境，延長密封[Feng]使用壽命，與我裝置P1209以前使用[Yong]的機[Ji]封形式相同[Tong]。不過沖洗通道要在外界沖洗系(Xi)統不(Bu)變的情[Qing]況下，将沖洗通道(Dao)孔徑由原Φ5擴(Kuo)大至Φ8。一方面沖洗液不緻于流速過大，使磨擦副受到侵蝕[Shi]磨損；另一方面可使(Shi)沖洗液流動更(Geng)暢通，避(Bi)免[Mian]催化劑顆粒粘[Zhan]結堵塞通道，及時帶(Dai)走摩擦熱，防止端面過熱[Re]。改變封油壓力[Li]，将沖洗液壓力提高至0.5Mpa，使沖洗(Xi)液與油漿(Jiang)壓差維持在0.2-0.3Mpa。這[Zhe]樣沖[Chong]洗液在入口(Kou)壓力波動情[Qing]況下(Xia)依然能[Neng]進[Jin]入密(Mi)封腔中，隔斷油漿(Jiang)進入密封腔(Qiang)，冷卻摩擦副，改善運行工(Gong)況。

2.2.2 由(You)Plan62方案改為Plan53B方案

Plan53B是在介質側密[Mi]封(Feng)後(Hou)再串聯一(Yi)套密封，介[Jie]質側密封[Feng]和大氣側(Ce)密封間形成一個密[Mi]封腔[Qiang]，外部設有蓄能器加壓，管路中設冷(Leng)卻器，其壓力高(Gao)于介質側密封腔，裝入常溫、與泵送介(Jie)質相融(Rong)的無毒無害(Hai)的清潔白油，介質側密封的作用是防止白油進[Jin]入到密封腔，密(Mi)封腔[Qiang]内有泵效環對白油[You]進行循環、冷卻，白油系統[Tong]中配置壓力開[Kai]關、壓力表(Biao)和溫度計，對密[Mi]封運行情況進(Jin)行實時(Shi)監控，安全可靠。當介質[Zhi]側(Ce)或大氣[Qi]側密[Mi]封失效時，系[Xi]統中的壓力[Li]降低[Di]，壓力[Li]開關報警[Jing]。

若泵送介質粘度[Du]高、有磨蝕性(Xing)顆粒，當工藝波動導緻Plan32的封油沖不到密封(Feng)腔時，密封腔中的(De)介質将是泵送介質，細小的(De)磨蝕性顆粒将進入介質[Zhi]側密封[Feng]面，加大密封的[De]洩漏直至密封[Feng]損壞。為防止上(Shang)述現象發生，需要(Yao)使用Plan53B，為此P1209A/C選[Xuan]用Plan53B。當[Dang]内側密封[Feng]失效，低(Di)液位開關報警，低[Di]報壓[Ya]力開關報(Bao)警[Jing]，壓力表顯示值與泵腔介質壓力[Li]接近一緻；當外[Wai]側密封失效(Xiao)，低液位開關[Guan]報警，低報壓力(Li)開關[Guan]報警，壓力表顯示值低于泵腔(Qiang)介質壓力值(Zhi)。實時[Shi]報警性強，為密封提供了二次保護，安全系數更高。

密(Mi)封系(Xi)統的日常維護：

（1）該機泵操作應[Ying]該注意白油罐壓力(Li)，機泵正常運行時，壓(Ya)力在[Zai]0.55-0.7MPa之間，若低于0.5MPa，結(Jie)合趨勢圖(Tu)，較短時間(Jian)内下降即[Ji]可判斷為密封内漏或密封外(Wai)漏，現場檢查可[Ke]進一(Yi)步确認問題出處(Chu)。

（2）正常開泵除熱泵一般(Ban)需注意問題外，還需注意檢查Plan53B系統是否[Fou]正常，檢[Jian]查白[Bai]油壓力(Li)在正常範圍0.55-0.7MPa内，封[Feng]油壓力在0.3-0.5MPa内，封油流量[Liang]合适，檢查密封系統無外漏，各閥位正常[Chang]。

（3）若P1209A/C長期運行(Hang)導緻白油罐壓力緩慢下降[Jiang]後，應補充白油：開手[Shou]搖補(Bu)液泵出管(Guan)線小[Xiao]手閥[Fa]，向補液泵油箱(Xiang)内加油并補壓，期間注意可短時内略微開白油罐(Guan)頂放空閥排(Pai)放，以放(Fang)除白(Bai)油罐内空氣(Qi)，至罐内壓力(Li)在正[Zheng]常範圍0.55-0.7MPa之間停止[Zhi]，關(Guan)閉補液泵出管線小手閥[Fa]，補液完成。該過程注意避[Bi]免空泵補液(Ye)，以避(Bi)免空氣[Qi]壓入白油系統。若P1209A/C檢[Jian]修需(Xu)洩放密封系(Xi)統(Tong)壓力時，注意關閉蓄能[Neng]器去白油罐手閥，以保持蓄能器内壓(Ya)力，避免空氣[Qi]進(Jin)入。

（4）日常巡檢注意[Yi]機封溫度不高于[Yu]85℃，白油回油[You]溫度不高于75℃，白(Bai)油冷卻良(Liang)好，白油罐壓力(Li)在正常範圍内，機封(Feng)無洩露，機泵振動、溫度正常。

3　效果及結論

3.1效果

改造前(Qian)該機泵[Beng]有效運行[Hang]時間僅為(Wei)15天左右。最長運行一(Yi)個月(Yue)，最短僅為一個[Ge]星期的時(Shi)間。此次改(Gai)造後，連續運行最長[Zhang]累積可達7500小時[Shi]。期間[Jian]經過長周期(Qi)高(Gao)負荷運行和頻[Pin]繁的切換運行(Hang)而無[Wu]洩漏故障[Zhang]，可見(Jian)，此次改造(Zao)措施大大延長了機封的(De)使用壽命。

3.2結論

通過對本[Ben]裝置油漿(Jiang)泵運[Yun]行環境的分析和對已損(Sun)壞機(Ji)封部件的[De]觀察，簡[Jian]單了解了造[Zao]成該[Gai]泵機械(Xie)密封頻繁失[Shi]效的原因，并[Bing]采[Cai]取有效的改進措[Cuo]施，确保了油漿泵(Beng)的安全平[Ping]穩[Wen]長周期運行[Hang]。

（1）将摩擦副材質改為硬質合金，即“硬對硬(Ying)”的形式。增加了摩擦副[Fu]的耐磨性，避(Bi)免摩擦副間混入少量雜質而受到劃(Hua)傷損壞；動靜(Jing)環硬度(Du)不同，避免兩者同[Tong]時損壞，達到延長[Zhang]機械密封使(Shi)用周期的目的。

（2）在不改變原來Plan32沖洗方案的前[Qian]提下，将機封壓[Ya]蓋上的沖洗孔(Kong)孔徑适當加大，适當提高封油壓力等，使得催[Cui]化劑顆粒不易粘結堵塞[Sai]沖洗[Xi]通道。

（3）将(Jiang)Plan62沖洗方案改(Gai)為更适合(He)本裝置油漿泵的Plan53B沖洗方案，它具有實時(Shi)報警性強，提供二次(Ci)保護，安全[Quan]系數更高等優點。

作者簡介：

齊浩（出生年1989），性别 男，籍貫（遼甯錦州），學曆 本科，職稱 助理工程師。研究方向：化工設備。

李豔松（出(Chu)生年1983），性别(Bie) 男，籍貫（河南開封），學曆 本(Ben)科，職稱 助理工(Gong)程師。研究方向(Xiang)：化工設備。

來源：《東方教育》2017年13期

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