齊浩　李豔松

摘　要：2011年(nián)大檢修前，油漿(jiāng)泵P1209在運行過程中， 曾(céng)多次因機械密封(fēng)失效而造成停泵緊急(jí)搶修，本文分析了運行工況對密(mì)封件壽命的影(yǐng)響，并對機械密封的結構和運行環境作了相應的改(gǎi)善，降低了機泵(bèng)檢修率，使該泵能長周期平(píng)穩運行(háng)。

關鍵詞：油漿泵；機械密封(fēng)；沖洗方案；失效；分析；措施

P1209為2#催(cuī)化裂(liè)化裝置油漿泵(bèng)，泵型号為300ZPY650NL，懸臂(bì)式單級離心泵，電機型号為YB450S2-4W，功率355KW，電壓(yā)6000V，主要作用是為分餾塔(tǎ)T1201底油漿(jiāng)循環及外甩提供動力。

1　原密封結構形式及輔助系統

1.1 原(yuán)密封結構形(xíng)式

機封此前采(cǎi)用的波紋管是雙(shuāng)波波紋管，一(yī)般情況下，雙波波紋管應用于高壓，在P1209A/C上，可能存在載(zǎi)荷系數(shù)的問(wèn)題，廠家專門針(zhēn)對此問題設計了新波紋(wén)管并使用，原機械密封形式為(wéi)波紋管集裝式機械(xiè)密封，該機封靜環材質為(wéi)碳化矽（SiC），動環材質為石墨(mò)，動環輔助(zhù)密封圈材質為柔性石墨，其餘各(gè)材料為不鏽鋼。

1.2 原機械密封的輔(fǔ)助系(xì)統

該泵(bèng)的機械密封采用外沖洗方案（Plan32），沖洗(xǐ)液（≤80℃柴油，沖洗(xǐ)液壓力為0.3Mpa左右(yòu)）經機封壓蓋進入密封腔，對(duì)着密封端面沖(chòng)洗，帶走摩擦熱，隔斷油漿進入密(mì)封腔，改善端面摩擦狀态(tài)。該泵的輔(fǔ)助沖洗方案為(wéi)Plan62，蒸汽(qì)消耗量為2.5m³/h。

2　P1209原密封(fēng)形式及(jí)沖洗方案多次出現問題的原(yuán)因分析和措施

2.1機械密封的改造(zào)

P1209改造前多次出現機械密封洩漏(lòu)而造成停泵搶修，通過檢查損壞機封密封面，發現機封(fēng)密封環為石墨環(huán)，檢查石墨環發現有魚尾紋和點脫離，說明(míng)有氣蝕産生，同時催化劑顆粒有可能進入，因此(cǐ)該機泵機械(xiè)密封失效的主要原因為磨料（主要為催化劑顆粒）磨(mó)損。磨料顆粒尺(chǐ)寸為0.3～3μm時(shí)，磨損最為嚴重。針對磨料磨損，防止外(wài)來磨料(liào)進入密封和從密封流體中分(fèn)離出固體磨粒是非常重要的(de)措施。此外，正确選用(yòng)耐磨材料和采用硬-硬材料組合也是很有效的措施，例如采用碳化矽(xī)浸石(shí)墨+硬質合金材料，改裝後(hòu)，問題得到了(le)解(jiě)決。

2.2沖洗方案改為Plan32+53B

2.2.1 Plan32方案改進措施

Plan32方(fāng)案(àn)（如圖一）是采用溫度、壓力、粘度适宜的清潔封油從外(wài)部引入介質側密封腔，可降低密封腔的溫度，帶走密封的摩擦熱，同時(shí)使密封(fēng)腔保持清(qīng)潔，為密封提供一個良好(hǎo)的工作(zuò)環境，延長密封使用(yòng)壽命，與我裝置P1209以(yǐ)前(qián)使用的機封形式相同。不過沖洗通(tōng)道要在外界沖洗系統不變的情況下，将沖洗通道孔徑由原Φ5擴大至Φ8。一方面(miàn)沖洗液不緻于流速過大，使磨擦副受到侵蝕磨損；另一方面(miàn)可使沖洗液流動更(gèng)暢通，避免催(cuī)化劑(jì)顆粒粘結堵塞通(tōng)道，及時帶走摩擦熱(rè)，防止端面過熱。改變封油壓力，将沖洗液壓力提高至0.5Mpa，使沖洗液與油漿壓差維持在0.2-0.3Mpa。這(zhè)樣沖(chòng)洗液在入口壓力波動情況下(xià)依然能進入密封腔中，隔斷油漿進入密封腔，冷卻摩擦副，改善運行工(gōng)況。

2.2.2 由Plan62方案改為Plan53B方(fāng)案

Plan53B是在介質側密封後再串聯一套密封，介質側密封和大氣側密封間(jiān)形成一個密(mì)封腔，外部設有蓄能器加壓，管路中設冷卻器，其壓力高于(yú)介質側密封腔，裝入常溫、與泵送介(jiè)質相融的無毒無害的(de)清潔白(bái)油，介質(zhì)側密封的作用是防止白油進(jìn)入到密封腔，密封腔内有泵效環對白油進行循環、冷卻，白油(yóu)系統中(zhōng)配置壓力開關、壓力表(biǎo)和溫度計，對密封運行情況進行實時監(jiān)控，安全可靠(kào)。當介質側或大氣側密封失效時，系統中的壓力降低，壓力開(kāi)關報警。

若泵送介質粘度高、有磨蝕性顆粒，當工藝波動導緻Plan32的封油(yóu)沖不到密封腔時，密封腔中的介質将是泵送介質(zhì)，細(xì)小的磨(mó)蝕性顆粒将進入介質側密封面，加大密封的洩漏直至(zhì)密封損壞。為防止上(shàng)述現象發生，需要(yào)使用Plan53B，為此P1209A/C選用Plan53B。當(dāng)内側密封(fēng)失效，低液位開關報警(jǐng)，低報壓力開關報警，壓力表(biǎo)顯示值與泵腔介質壓力接近一緻；當外(wài)側密(mì)封失效，低液位開(kāi)關報警(jǐng)，低報壓力(lì)開關報警，壓力表(biǎo)顯示值低于泵腔(qiāng)介質壓力值。實(shí)時報警性強，為(wéi)密封提供了二次保護，安全系數更高。

密封系統的日(rì)常維(wéi)護：

（1）該(gāi)機泵操作應(yīng)該注意白油罐壓(yā)力，機泵正常運行時，壓力在0.55-0.7MPa之間，若低(dī)于0.5MPa，結合趨勢圖，較短時間内下降即(jí)可判斷為密封内漏或密封外(wài)漏，現場檢查可(kě)進一步确認問題出處。

（2）正常開泵除熱泵一般(bān)需注意問題外，還需注(zhù)意檢查Plan53B系統是否正常，檢查白油壓力在正常範圍0.55-0.7MPa内，封油壓力在0.3-0.5MPa内，封油流量(liàng)合适，檢查密封系統無外漏，各閥位(wèi)正(zhèng)常。

（3）若P1209A/C長期運行(háng)導緻白油罐壓力緩慢下降後，應補(bǔ)充白(bái)油：開手搖補(bǔ)液泵出管線小(xiǎo)手閥，向補液泵油箱内加油并補壓，期間注意可短(duǎn)時内略微開白油罐頂(dǐng)放空閥(fá)排放，以放(fàng)除白(bái)油罐内空氣，至罐内壓力在正常範圍0.55-0.7MPa之間停止，關閉補液泵出管線小手閥，補液完成。該過程注意避(bì)免空(kōng)泵補液，以避免空氣(qì)壓入白油系統。若P1209A/C檢修需洩放密封系統壓力(lì)時，注意關(guān)閉蓄能器去白油罐手(shǒu)閥，以保持蓄能器内(nèi)壓(yā)力，避免空氣進入。

（4）日(rì)常巡(xún)檢注意機封溫度不(bú)高于85℃，白油回油溫度不(bú)高于75℃，白油冷卻良好，白(bái)油罐壓力在正常範圍内，機封(fēng)無洩露，機泵振動、溫度正常。

3　效果及結論

3.1效果

改造前該機泵有效運行時間僅為15天左右。最長運行一(yī)個月，最短僅為一個星期的時間。此次改造後，連續運行最長累積可達7500小時。期間(jiān)經過長周期高負荷運行和頻繁的切換運行而無洩漏故障，可見(jiàn)，此次改造措施大大延長了機(jī)封的(de)使用壽(shòu)命。

3.2結論

通過對本裝(zhuāng)置油漿泵運行環境的(de)分析和對已損壞機封部件的觀察，簡單了解了造成該泵機械密封頻繁失效的原(yuán)因，并采取有效的改進措(cuò)施(shī)，确保了油(yóu)漿泵(bèng)的安全平穩長周期運行。

（1）将(jiāng)摩擦副(fù)材質改為硬質合金，即“硬對硬”的形式。增(zēng)加了摩擦副(fù)的耐磨性，避免摩擦副間混入少量(liàng)雜質而受到劃傷損壞；動靜(jìng)環硬度不同，避免(miǎn)兩者同時損壞，達到延(yán)長機械密封使(shǐ)用周(zhōu)期的目的。

（2）在不(bú)改變原來Plan32沖洗方案的前提下(xià)，将機封壓(yā)蓋上的沖洗孔孔徑适(shì)當加大，适當提高(gāo)封油壓力等，使得催(cuī)化劑顆粒不易粘結堵塞沖洗通道。

（3）将Plan62沖洗方案改(gǎi)為更适合(hé)本裝置油漿泵的Plan53B沖洗方案，它具有實時(shí)報警性強，提供二次保護，安全系數(shù)更高等優點。

作(zuò)者簡介(jiè)：

齊浩（出生年1989），性别 男，籍(jí)貫（遼甯錦州），學曆 本科，職稱 助理工程師。研究(jiū)方向：化工設(shè)備(bèi)。

李豔松（出生年1983），性别 男，籍貫（河南開封），學曆 本科，職稱(chēng) 助理工程師。研究方向：化工設備。

來源：《東方教育》2017年13期

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