浅析热油泵机封改造.doc

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1、浅析热油泵机封改造【摘要】对热油泵机械密封泄露进行了分析，介绍了机械密封原理。通过对机械密封故障的分析找到了解决措施。目前改造后的热油泵运行平稳，达到了预期效果，确保了装置的安全生产。【关键词】热油泵；机封改造；单端面密封；双端面密封；密封冲洗方案中石化股份天津分公司炼油部联五车间包括1000万吨/年常减压装置和130万吨/年的蜡油加氢装置，是100万吨/年乙烯的配套装置。两套装置共有热油泵23台，自2009年12月开车以来，由于密封泄漏导致机泵检修频繁。特别是常减压装置的减二线及减一中泵P202曾在三个月内更换密

2、封14套，蜡油加氢装置分憾塔底泵P206每三个月就耍更换密封1套，最严重的是2010年10月9日发生的常减压装置减三线泵P203密封泄露，造成了切断进料13个小时，不仅给装置的安全生产造成了重大威胁，而□还造成了经济上的巨大损失。为保证装置的长周期安稳运行，我们结合中石化总部下发的关丁“切实做好高温油泵安全运行的指导意见”，同时对密封泄露的原因进行分析,调整密封冲洗方案对热油泵机封进行改造，以提高了机械密封的安全系数，保证装置的安全生产。一、热油泵机械密封泄露原因分析（一）机械密封原理图1机械密封原理图1为机械密封

3、的基本结构，机械密封是一种用于旋转流体机械的轴封装置。（用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备，轴和设备腔体间存在一个圆周间隙，设备介质从中泄漏，因此必须设一道阻漏装置。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点，成为了主耍的轴密封方式，又叫端面密封。）在国家有关标准中的定义：由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成，在流体压力及补偿机构弹力（或磁力）共同作用下，以及辅助密封圈的配合下，该对端面保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。（二）机械密封常见泄漏点机械密封泄露部位共有四处：1摩擦端面泄漏点,依靠弹力和介质压力

4、保持贴合（动密封点，两个摩擦副之间有相对转动）；2补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封（静密封点，密封圈与轴或轴套之间有微动）；3非补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封（静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止）;4压盖与腔体间的密封圈，依靠密封圈的过盈量实现。二、热油泵机械密封泄露具体原因影响机械密封泄露的因素很多，安装过程中零件的松动、泵抽空造成的摩擦面干摩擦、杂质进入密封端面造成摩擦副的磨损等等。然而通过拆检车间现场实际泄露的机械密封元件，发现波纹管大多数是波纹管上结焦严重，像常减压装置的减二线泵P20

5、2波纹管结焦，完全粘死，没有弹性，致使波纹管失效，更严重的造成摩擦副接触面磨损严重，甚至出现裂纹。另外摩擦副的材质及摩擦产生的高温同样会对机械密封造成磨损。（一）波纹管结焦、积碳，失去弹性，不能补偿由于装置内热油泵的操作温度一般在200°C-400°C之间，所使用的原料多为劣质蜡油，其中硫含量：3.0wt%,减二线油残炭含量：0.1%,减三线油残炭含量：2.5%,减底油胶质加沥青质：31%,由于含有较多的硫和胶质沥青，在高温下这些杂质容易结焦，积碳，从而使波纹管被硫化物，胶质等杂质塞满，失去弹性，极易造成摩擦副进入

6、杂质造成端面磨损，出现泄漏。而且密封摩擦副材质一般为石墨和硬质合金YG6,石墨的抗拉强度较低，抗压强度较高，缺点是□□I气孔率大，一般在18%-22%,必须浸渍才能提高其密封性，硬质合金YG6中Co的含量多，硬度略下降。Co易氧化，不宜用于腐蚀性介质，因此摩擦副的整体材质不高，有待改善。（二）原装置密封冲洗方案存在的安全运行隐患该装置热油泵一般采用23方案加62方案，也有32方案加62方案或21方案均为单端面波纹管密封。这种密封极易发生故障，一旦泄露介质直接进入大气,存在安全隐患；而且背冷蒸汽极易窜进轴承箱，影响轴

7、承正常运行；冬季易发生封油线堵塞现象，都对装置的安全运行造成威胁。减二线泵P202原来密封冲洗方案为21方案，后采取21加62方案后，密封泄露频率由原来的一个月一套延长为6个月一套。效果虽有改善，但仍存在一定隐患。三、热油泵机械密封隐患解决办法及措施为了保证装置的安全稳定运行。我们结合API682中热油泵密封相关规定及中石化总部下发的关于“切实做好高温油泵安全运行的指导意见”,结合现场实际拆解的密封组件的分析，同时和机械密封厂家的专家多沟通，制定了合理密封方案。（一）改造密封冲洗方案美国石油协会对离心泵转子泵用中的

8、冲洗方案如下:图2Plan23Plan23方案如图2：介质温度176°C-260°Co带循环套的内部冲洗，容易堵塞。造成封油线不通，多余的热量不能及时带走，高温造成密封泄漏。图3Plan21Plan21方案如图3：介质温度80°C-200°Co带冷却器的自冲洗，耗能，易结垢，易堵塞，尤其是冬季温度较低时极易堵塞封油线。图4Plan32Plan32方案如图4：