石油化工生产危险场所的密封问题

石油化工生产危险场所的密封问题石油化工生产危险场所的密封问题 从管道密封和机泵密封两个方面论述了在石油化工生产危 险场所中降低密封泄漏率和提高密封可靠性的问题 在石油化工生产危险场所中的工艺介质大部分是危险介质 具有易燃 易爆 有毒和强腐蚀性的特点 危险介质的泄漏是 造成火灾 爆炸事故和人身安全的主要原因 有效的密封可以 防止泄漏减少事故 提高装置安全运行的水平 因此 在石油 化工生产危险场所中 搞好系统的密封以及动设备的机械密封 等 是减少危险介质泄漏 保证装置安全运行的重要环节 1 管道系统的密封管道系统的密封 1 1 管道的连接 危险介质的管道除需要采用连接外 均应采用法兰连接 每一个法兰都是一具潜在的泄漏点 应尽可能少用法兰 法兰 应放在合适的位置以便 维护和清理 由于螺纹连接的密封效果 难以保证 应避免使用螺纹连接来连接危险介质管道 若管道 和阀门的公称直径不大于 25mm 可使用螺纹连接 但需在螺 纹处采用密封焊 此外 在危险介质的管道连接中还应尽量避 免使用活接头连接 1 2 垫圈的使用 在大多数石油化工装置中垫圈是较薄弱的环节 由于的损 坏造成的重大事故屡有发生 因此垫圈的安全使用问题应引起 足够的重视 缠绕垫是平面 凸面法兰中可以采用的最安全的 一种垫圈 缠绕垫一般带有内环 有时同时带有内外环 带有 金属内外环的缠绕垫 带有金属的内外环 内外环之间环向填 充石棉或石墨 不会使环向铺设的材料吹出 肯具有良好的回 弹性能 作为加强环的内环 可保护填充料在安装过程中免受 扭曲拉直 而外环可以缓冲有内压引起的径向力 在内外使用 标准尺寸的环 可以避免内部的填充材料伸展开 同时增强垫 圈对压力和温度的适应能力 缠绕垫虽不是所有垫圈问题的唯 一解决办法 但应广泛采用 缠绕垫的使用须按压力等级选用 缠绕垫的螺栓连接问题很重要 因为强度问题 使用普通 的碳钢全来紧固缠绕垫时 往往出现无法紧固的现象 必须使 用强度较高的合金钢螺栓 同时相应将螺母的材质提高一个等 级 螺栓拧紧的扭紧力 应比普通垫圈的扭紧力大 10 左右 在现有装置中 将石棉垫圈更换成缠绕垫能大幅度降低泄 漏率 同时可避免因石棉垫圈呲开时 大量危险介质泄漏造成 的危险 被动局面 近几年我们对这一问题进行了尝试 效果 较好 当然 很多法兰的泄漏 并来自垫圈本身 法兰面不平整 法兰种类不正确 螺栓选用错误 扭矩不正确以及法兰面脏等 都可造成法兰使用时出现泄漏问题 1 3 柔性节或膨胀节的使用 设置柔性节或膨胀节的目的一般是实现热位移补偿或消除 相邻设备的震动等 由于安装在管道系统中的柔性节或膨胀节 是管道系统中最弱的部分 最容易出现故障导致泄漏 管道连 接中必须对它们予以特别的关注 对现有的柔性节或膨胀节加 强监护 注意平稳操作 按一定的升温升压速率进行操作 对新设备 新装置应尽量避免使用柔性节或膨胀节 改用水平 管理的补偿功能来消除热位移或震动 需要注意的是不能用柔性节或膨胀节来对不对正管理进行 校正 2 机泵密封机泵密封 大石油化工装置中 机泵密封问题的检修工作量最大 因 此机泵密封尤其是机泵的密封形式的选用对装置的安全稳定运 行起着十分重要的作用 2 1 简单的填料密封或箱式填料密封 简单的填料密封或箱式密封 因可靠性不是很高和泄漏问 题 一般不推荐在危险场所使用 它们常使用在水或高密度流 体中 当流体温度较高或具有一定的腐蚀性时 可以使用箱式 填料密封 2 2 单个机械密封 单个机械密封是机械密封中最常用的 在机械密封损坏时 它不能提供第 2 道防线 不推荐在危险场所使用 2 3 双机械密封 双机械密封可以考虑在危险场所使用 对于双机械密封 机械密封之间的流体需要密封液来密封 其压力约比输送的流 体压力高 0 05 0 15mpa 此时工艺液体的损失很少 监视此类 密封的运行主要是监视密封液的液位 一旦泄漏发生 密封液 将进入工艺液体中或外泄出低压端密封 造成密封液的液位不 正常下降 2 4 联合式机械密封 联合式机械密封和两个单个机械密封组成系列是一样的 这种密封存在泄漏 但当泄漏造成的危害可以允许时 仍可考 虑在此类场所使用联合式机械密封 在工艺液体侧的密封靠被 输送的液体润滑 有少许的工艺液体泄漏进收集槽 收集槽保 持在大气压力状态或稍高于大气压力 2 5 无密封泵 在高度或剧毒危险场所 无密封泵的应用越来越普遍 无 密封泵大致分为封闭电机泵和磁力泵两类 相对于有密封的泵 无密封泵没有泄漏 安全性自然相对有较大提高 2 6 干气密封 目前 干气密封的使用越来越受到重视 干气密封具有可 靠性高 平均无故障运行时间长的特出优点 在大型压缩机组 中使用时还具有密封支持系统小 动力消耗少的优点 干气密封其基本型式的组成如下 将一个装有弹簧的静止 的碳密封面和一个旋转的钨合金面作为一个整体旋转在密封的 护圈内 每一个密封带有 o 型环 旋转的一面加工成一系列的 螺旋槽 其结构图如图 1 所示 图 1 干气密封示意图 由于旋转 螺旋槽的一面产生一个能与气体静力相结合的 气动力 通过密封气的薄膜使密封面产生分离 这个间隙允许 很低的泄漏量以支持一个能阻止密封面接触的 刚性气体膜 干气密封的密封气质量要求高 不能带液 因此密封气须 很好地加以过滤 作为一项较新的 可靠性较高的技术 可用干气密封来对 现有装置老型式的机械密封进行改造 根