輕烴泵干氣密封改造問題分析

石爽　郭威

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質(zhì)輕烴液化氣，介質(zhì)溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發(fā)生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機(jī)械密封，在備用狀態(tài)下，屢次發(fā)生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產(chǎn)生“凝霜”現(xiàn)象，泄漏時介質(zhì)噴射而出，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。

2 改造后出現(xiàn)的問題

2.1 串聯(lián)式干氣密封介紹

按照API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該泵改造為串聯(lián)式干氣密封，第一級為內(nèi)流平衡型機(jī)械密封，動環(huán)為補(bǔ)償環(huán)，密封介質(zhì)為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經(jīng)節(jié)流孔板到密封的循環(huán)，流體進(jìn)入密封腔接近機(jī)封端面，沖洗該端面，越過密封再進(jìn)入泵）；第二級為干氣密封，密封介質(zhì)為干凈氮?dú)?，壓力?.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經(jīng)限流孔板進(jìn)入第一級機(jī)械密封端面，進(jìn)行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內(nèi)；

2）PLan72+76沖洗。管網(wǎng)氮?dú)饨?jīng)經(jīng)球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進(jìn)入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機(jī)械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進(jìn)入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設(shè)定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮?dú)饨?jīng)壓力表、壓力開關(guān)及球閥、節(jié)流孔板、單向閥后排火炬；節(jié)流孔板保證密封腔內(nèi)建立0.3 MPa壓力并降低氮?dú)庀?，?dāng)?shù)谝患壷髅芊庑孤┻^大時，由于節(jié)流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設(shè)定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發(fā)現(xiàn)故障

改造后主要故障表現(xiàn)為泵無法正常備用。

泵腔內(nèi)沖入介質(zhì)后立即啟泵運(yùn)轉(zhuǎn)，密封不發(fā)生泄漏；若處于備用狀態(tài)則發(fā)生泄漏。表現(xiàn)為輔助系統(tǒng)泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結(jié)霜；氮?dú)膺M(jìn)氣過濾減壓閥及管線冷凝結(jié)霜，表明液化氣已經(jīng)泄漏到整個輔助系統(tǒng)；停泵拆卸后，發(fā)現(xiàn)一、二級動、靜環(huán)密封端面均無磨損；主密封動環(huán)與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據(jù)以往機(jī)械密封使用經(jīng)驗該泵介質(zhì)內(nèi)焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質(zhì)溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結(jié)霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯(lián)通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內(nèi)具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內(nèi)及密封腔內(nèi)，造成密封腔內(nèi)壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環(huán)推開，主密封動環(huán)與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質(zhì)從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結(jié)論

4 總結(jié)

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮?dú)?，增加了一級機(jī)械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產(chǎn)生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現(xiàn)各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結(jié)積累，才能更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王汝美.實用機(jī)械密封技術(shù)問答[M].中國石化出版社，2004.endprint

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質(zhì)輕烴液化氣，介質(zhì)溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發(fā)生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機(jī)械密封，在備用狀態(tài)下，屢次發(fā)生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產(chǎn)生“凝霜”現(xiàn)象，泄漏時介質(zhì)噴射而出，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。

2 改造后出現(xiàn)的問題

2.1 串聯(lián)式干氣密封介紹

按照API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該泵改造為串聯(lián)式干氣密封，第一級為內(nèi)流平衡型機(jī)械密封，動環(huán)為補(bǔ)償環(huán)，密封介質(zhì)為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經(jīng)節(jié)流孔板到密封的循環(huán)，流體進(jìn)入密封腔接近機(jī)封端面，沖洗該端面，越過密封再進(jìn)入泵）；第二級為干氣密封，密封介質(zhì)為干凈氮?dú)?，壓力?.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經(jīng)限流孔板進(jìn)入第一級機(jī)械密封端面，進(jìn)行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內(nèi)；

2）PLan72+76沖洗。管網(wǎng)氮?dú)饨?jīng)經(jīng)球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進(jìn)入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機(jī)械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進(jìn)入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設(shè)定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮?dú)饨?jīng)壓力表、壓力開關(guān)及球閥、節(jié)流孔板、單向閥后排火炬；節(jié)流孔板保證密封腔內(nèi)建立0.3 MPa壓力并降低氮?dú)庀?，?dāng)?shù)谝患壷髅芊庑孤┻^大時，由于節(jié)流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設(shè)定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發(fā)現(xiàn)故障

改造后主要故障表現(xiàn)為泵無法正常備用。

泵腔內(nèi)沖入介質(zhì)后立即啟泵運(yùn)轉(zhuǎn)，密封不發(fā)生泄漏；若處于備用狀態(tài)則發(fā)生泄漏。表現(xiàn)為輔助系統(tǒng)泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結(jié)霜；氮?dú)膺M(jìn)氣過濾減壓閥及管線冷凝結(jié)霜，表明液化氣已經(jīng)泄漏到整個輔助系統(tǒng)；停泵拆卸后，發(fā)現(xiàn)一、二級動、靜環(huán)密封端面均無磨損；主密封動環(huán)與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據(jù)以往機(jī)械密封使用經(jīng)驗該泵介質(zhì)內(nèi)焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質(zhì)溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結(jié)霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯(lián)通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內(nèi)具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內(nèi)及密封腔內(nèi)，造成密封腔內(nèi)壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環(huán)推開，主密封動環(huán)與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質(zhì)從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結(jié)論

4 總結(jié)

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮?dú)?，增加了一級機(jī)械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產(chǎn)生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現(xiàn)各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結(jié)積累，才能更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王汝美.實用機(jī)械密封技術(shù)問答[M].中國石化出版社，2004.endprint

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質(zhì)輕烴液化氣，介質(zhì)溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發(fā)生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機(jī)械密封，在備用狀態(tài)下，屢次發(fā)生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產(chǎn)生“凝霜”現(xiàn)象，泄漏時介質(zhì)噴射而出，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。

2 改造后出現(xiàn)的問題

2.1 串聯(lián)式干氣密封介紹

按照API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該泵改造為串聯(lián)式干氣密封，第一級為內(nèi)流平衡型機(jī)械密封，動環(huán)為補(bǔ)償環(huán)，密封介質(zhì)為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經(jīng)節(jié)流孔板到密封的循環(huán)，流體進(jìn)入密封腔接近機(jī)封端面，沖洗該端面，越過密封再進(jìn)入泵）；第二級為干氣密封，密封介質(zhì)為干凈氮?dú)?，壓力?.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經(jīng)限流孔板進(jìn)入第一級機(jī)械密封端面，進(jìn)行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內(nèi)；

2）PLan72+76沖洗。管網(wǎng)氮?dú)饨?jīng)經(jīng)球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進(jìn)入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機(jī)械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進(jìn)入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設(shè)定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮?dú)饨?jīng)壓力表、壓力開關(guān)及球閥、節(jié)流孔板、單向閥后排火炬；節(jié)流孔板保證密封腔內(nèi)建立0.3 MPa壓力并降低氮?dú)庀模?dāng)?shù)谝患壷髅芊庑孤┻^大時，由于節(jié)流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設(shè)定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發(fā)現(xiàn)故障

改造后主要故障表現(xiàn)為泵無法正常備用。

泵腔內(nèi)沖入介質(zhì)后立即啟泵運(yùn)轉(zhuǎn)，密封不發(fā)生泄漏；若處于備用狀態(tài)則發(fā)生泄漏。表現(xiàn)為輔助系統(tǒng)泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結(jié)霜；氮?dú)膺M(jìn)氣過濾減壓閥及管線冷凝結(jié)霜，表明液化氣已經(jīng)泄漏到整個輔助系統(tǒng)；停泵拆卸后，發(fā)現(xiàn)一、二級動、靜環(huán)密封端面均無磨損；主密封動環(huán)與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據(jù)以往機(jī)械密封使用經(jīng)驗該泵介質(zhì)內(nèi)焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質(zhì)溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結(jié)霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯(lián)通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內(nèi)具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內(nèi)及密封腔內(nèi)，造成密封腔內(nèi)壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環(huán)推開，主密封動環(huán)與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質(zhì)從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結(jié)論

4 總結(jié)

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮?dú)?，增加了一級機(jī)械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產(chǎn)生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現(xiàn)各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結(jié)積累，才能更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王汝美.實用機(jī)械密封技術(shù)問答[M].中國石化出版社，2004.endprint