机械密封冲洗方案及故障维修

1、丹东克隆(k ln)集团有限责任公司DANDONG COLOSSUS GROUP CO,. LTD. 标准冲洗布置、辅助(fzh)硬件、及相关维修维护问题处理 丹东克隆技术部-唐荣刚 7/20/2022第一页，共46页。常见(chn jin)冲洗方案：PLAN 11、13、21、23、32、52、53A、53B、54、62、72、74、75、76机械密封辅助系统(xtng)方案总数 机械密封常用冲洗(chngx)方案27/20/20222第二页，共46页。3 一套完整的、合格的密封设计必须考虑到：1、是否为密封创造了最佳的运行环境；2、是否对装置环境保护；3、是否投入(tur)最低成本。辅助(

2、fzh)系统方案介绍7/20/20223第三页，共46页。PLAN 01（Internal Flush Porting内部(nib)冲洗通道 Vent Plugged排气孔丝堵 Drain排液）方案说明：从泵的出口到密封的完整（内部(nib)）循环过程。管道(gundo)和仪表流程图密封腔细部图7/20/2022第四页，共46页。PLAN 02管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：无冲洗(chngx)流体循环，密封腔一端封闭的情况下7/20/2022第五页，共46页。PLAN 11管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从泵的出口通过限流孔板到

3、密封的循环过程。冲洗液进入(jnr)密封腔靠近机械密封端面处冲洗端面，然后穿过密封腔回流到泵。7/20/2022第六页，共46页。PLAN 13管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明(shumng)：从泵的密封腔通过限流孔板后回到泵入口的循环过程7/20/2022第七页，共46页。PLAN 14管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从泵的出口(ch ku)通过限流孔板到密封腔，并同时从密封腔通过限流孔板（如果需要）到泵入口的循环过程7/20/2022第八页，共46页。PLAN 21管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明(

4、shumng)：从泵的出口通过换热器然后进入密封腔的循环过程。7/20/2022第九页，共46页。PLAN 23管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从密封腔出口通过换热器回到密封腔的局部(jb)循环7/20/2022第十页，共46页。API Plan 23换热器安装(nzhung)7/20/2022第十一页，共46页。P21(P23)系统的操作 1、换热器管程为工艺介质，壳程介质为水。2、使用时，需要先通冷却水。先打开换热器进出冷却水管线上的阀门，并检查冷却水管线是否正常流动。再打开工艺介质管线上的阀门，注入工艺介质。顺序不可以颠倒，以免产生热应力，对换热器的使用不

5、利。3、为防止水垢的形成,要求(yoqi)换热器冷却水出水温度不可超过49 系统(xtng)操作规程第十二页，共46页。关于换热器使用 4、在高温原油、油浆、渣油、蜡油等工况，由于粘度较大建议使用21方案，换热器选用风冷换热器或并采用蒸汽冷却的盘管式换热冷却；低粘度介质(jizh)建议采用23方案，同时使用软化水进行换热冷却。 5、在21方案中，扬程低于100m时建议取消孔板，扬程大于200时必须增加孔板或流量控制阀。 6、在高扬程泵中，可以通过流量控制阀降低冲洗流量，以减少换热器的负荷，同时降低密封冲洗液的温度。 7、冷却水要求 水质为软化水 冷却水流速：1.5-2.5m/s；（） 冷却水最

6、高进口温：32 冷却水最高出口温：49 冷却水最大温升：17 系统(xtng)操作规程第十三页，共46页。PLAN 31管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从泵的出口通过旋液分离器把洁净液体输送到密封(mfng)腔的循环过程。固体颗粒被送到泵的入口管线7/20/2022第十四页，共46页。PLAN 32管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明(shumng)：外来的冲洗液注入到密封腔内。ba7/20/2022第十五页，共46页。PLAN 41管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从泵的出口通过旋液分离器把洁净液体输送到

7、换热器然后再回到密封腔的循环。固体颗粒(kl)则被送到泵的入口管线。7/20/2022第十六页，共46页。17PLAN 52管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：外部储液罐为配置2型密封的外侧密封提供缓冲液。正常 操作时，由内部泵送环来保持缓冲液循环。储液罐通常连续排放蒸汽至蒸汽回收(hushu)系统，并保持比密封腔小的压力7/20/202217第十七页，共46页。PLAN 53A管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：外设加压隔离液储液罐提供洁净的液体给布置(bzh)方式3外部密封腔。循环由内部泵送环完成。隔离液压力大于被密封的工艺流体压力。

8、7/20/2022第十八页，共46页。API Plan 53A压力(yl)罐安装7/20/2022第十九页，共46页。3.3 CR系列(xli)辅助系统仪器仪表标配说明储液罐仪表(ybio)配置技术交流(jioli)专题第二十页，共46页。双金属温度计安装(nzhung)应注意事项：WSS系列双金属温度计在严禁扭动仪表外壳。 WSS系列双金属温度计必须按表盘方向垂直安装安装，安装及拆卸时不允许用手扳外壳。注意双金属温度计的温度范围仪表应在-3080的环境温度内正常工作 WSS系列双金属温度计经常工作的温度最好(zu ho)能在刻度范围的1/23/4处。 辅助系统常见(chn jin)仪表安装注

9、意事项7/20/2022第二十一页，共46页。浮球式液位开关(kigun)的安装22辅助(fzh)系统常见仪表安装注意事项7/20/202222第二十二页，共46页。23PLAN 53B管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：由外部管道系统为布置方式3密封装置的外侧密封提供液体。预先加了压的囊式蓄能器提供压力给循环系统。流动由内部(nib)泵送环维持。循环系统中的热量由空气冷却或水冷却换热器除去。7/20/202223第二十三页，共46页。PLAN 53C管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：外部管道系统给布置方式3密封外侧密封提供阻封液，密封

10、腔由活塞(husi)蓄压器提供压力，循环是由内部泵送环来保持。循环系统产生的热量用空气冷却或水换热器除去。7/20/2022第二十四页，共46页。25关于泵送环 在辅助系统方案中，单封21/23/31/41与双封52/53可能会引起循环不畅，其中23及52/53方案的循环是最难的，原因是这些方案完全靠泵送环来实现，压头较低。泵送环的循环效率依据压盖结构、泵送间隙、流体粘度及圆周速率等决定，因此在使用泵送环时需要复核以下信息： 1）电机转速：泵送环的泵送扬程与转速的平方成正比，也就是转速降低到1/2，则扬程降低到1/4。影响很大，因此在1480rpm以下是循环很困难。使用变频电机时尤为注意； 2

11、）轴径：轴径低于50mm,线速度较低； 3）管路总长超过5m时，封液不易循环； 4）每个90弯头约有0.5m的阻力损失，因此90弯头不得过多； 5）泵送介质粘度大于50厘斯时，循环阻力大。 6）流道及接口形式：接口要求(yoqi)下进上出，垂直进、切向出；流道深度以4mm左右为宜。 25第二十五页，共46页。 关于缓冲隔离液 1、缓冲液压力 对于52方案(fng n)，API682规定，需要能承受2.7bar压力（火炬气背压），因此一级密封需要耐反压设计；对于53方案(fng n)，隔离液压力=密封腔压力+0.14MPa0.17MPa 2、缓冲隔离液温升 API682中7.2、7.3条款中规定

12、，缓冲隔离液密封进出口的最大温差要求如下：缓冲隔离液为乙二醇/水或接近于水粘度的介质等时为8；缓冲隔离液为油时为16； 3、缓冲隔离液流量 见下图 第二十六页，共46页。 高温(gown)泵现场解决方案缓冲隔离液随轴径的流量(liling)曲线要求第二十七页，共46页。PLAN 54管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：外设加压隔离液储罐或系统提供洁净的液体给密封(mfng)腔，循环用外部泵或压力系统来完成，阻封液压力大于被密封(mfng)的工艺介质压力。7/20/2022第二十八页，共46页。PLAN 62管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说

13、明：由外源提供急冷液，所以需要急冷是为了防止固体颗粒在密封的大气侧积聚(jj)，通常；配合很小的截流衬套使用。7/20/2022第二十九页，共46页。PLAN 72管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：从外部供应的缓冲气体用于布置方式2的密封，缓冲气可单独用来(yn li)稀释密封泄漏流体或结合75、76方案，协助把泄漏流体吹扫入封闭的收集系统。缓冲气的压力低于内侧密封工艺流体的压力。7/20/2022第三十页，共46页。PLAN 74管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明：PLAN74 为泵用面板系统，从外部供应(gngyng)的隔离气体用来

14、有效地防止工艺介质泄漏到大气中。隔离气体压力高于内侧密封工艺介质压力。7/20/2022第三十一页，共46页。PLAN 75管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng)腔细部图方案说明方案75的主要结构如下，外部密封限制从内部密封泄漏出的流体排到大气，并把这些泄漏流体输送到排放管道。当泄漏流体经过收集系统时，系统上安装的收集器收集通过的任何(rnh)液体。收集器上的液位显示器用来显示是否需要对收集器排净。在管线出口处的孔板限制泄漏流量，从而当内部密封产生较大的泄漏量时会引起压力增加，达到报警值。7/20/2022第三十二页，共46页。PLAN 76管道(gundo)和仪表流程图密封(mfng

15、)腔细部图方案说明布置方式2的密封中外部密封腔内非冷凝性泄漏流体的排放(pi fn)，收集在大气温度下不能凝结成液体的气体。这种系统可以采用阻封气体也可以不采用。7/20/2022第三十三页，共46页。 机械密封(mfng)常见问题分析及对策 第五(d w)部分第三十四页，共46页。汽化(qhu)闪蒸（轻烃泵）当密封(mfng)面摩擦热集聚时，端面间液膜发生局部沸腾。症状密封(mfng)发音或冒气（间歇震荡）。静环被咬蚀，产生彗星状纹理过程导致窄环外部切边。硬环发生热裂。端面内部处有石墨粉尘堆积。纠正措施改善循环状况；校核密封(mfng)设计参数。第三十五页，共46页。疱疤（高温(gown)泵

16、）高黏度液体端面间的剪切应力超过石墨的破坏强度。停泵时，由于温度下降液体黏度增大使泵重新启动出现问题。症状(zhngzhung)碳石墨颗粒从端面脱出；硬环有抛光痕迹；在细小间隙中残留石墨颗粒。纠正措施检查盘车情况；换用粘度低的循环液；延长泵启动时间；换用高硬度石墨或多空隙硬环材料。36第三十六页，共46页。37失效现象 主要表现为罐体液位下降(xijing)过快，严重时每8个小时需要注油补液1次， 二级密封滴漏严重，现场需要及时擦拭，甚至用油盆接。 综合表现为寿命到2-3个月后出现泄漏，且泄漏量会变得越来越大 机封拆卸一般表现为端面出现亮斑泡疤，严重时端面外圆出现严重崩牙。见右图 疱疤37第三

17、十七页，共46页。粘度要求：最低温度下隔离缓冲液不得凝结，工作温度下隔离缓冲液的粘度必须小于100mm/s；密封工作温度下的最佳粘度是2-10 mm/s；密度要求：密封会影响密封热的导出能力，要求使用介质的密度大于0.7g/ cm隔离缓冲液的沸点必须高于大气环境温度至少28（以夏天最高40计算最低沸点为68）,同时隔离缓冲液的闪点必须高于应用场合温度；隔离缓冲液3年内工作环境下不得严重变质，具体不得具有可见沉淀、结晶或积碳；因为透平油中的抗氧化剂及耐磨剂容易在端面上析出，损伤端面，使用时必须考虑。矿物油热稳定性较好，但是容易在温度高于70时性能下降，因此要控制温度。缓冲隔离液不得污染现场工艺介

18、质，也不得使机械密封辅助密封圈腐蚀、溶胀和损坏在高压（53A缓冲隔离液1MPa以上压力）下，使用的密封缓冲隔离液的气体溶解度要低，保证(bozhng)气体在高压下不会溶解到缓冲隔离液中。（53B不会存在此问题） 高温(gown)泵油品选择原则第三十八页，共46页。基于以上选择原则，对于高温泵密封，缓冲隔离液选用建议如下： 最佳(zu ji)油品按照表一首先推荐选用；满足不了表一要求时，可以按照以下原则选用。5-15#工业白油 必须使用透平油时，透平油牌号(也叫汽轮机油)不得大于32#。(注意选用透平油时，封液温度不要高于70)。 高温(gown)泵油品选择原则第三十九页，共46页。高温(gown)泵油品选择原则第四十页，共46页。端面(dunmin)变形症状机泵启动时，密封发生泄漏且泄漏量随时间变化。将端面在平台上轻研，有变形痕迹。纠正(jizhng)措施自然时效变形，重新研磨；