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1、泵用密封介绍 Page 2 泵用机械密封介绍 Page 3 Page 4 Page 5 机械密封定义 机械密封是一种用于旋转液体机械的轴封装置 由于旋转轴与设备壳体之间存在一个圆周的间隙 介质从中泄漏 因此必须设置一道阻漏装置 定义 由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成 在液体压力及补偿机构弹力或磁力共同作用下 以及密封圈的配合下 该对端面保持贴合并相对滑动 而构成的防止液体泄漏的装置 泄漏点 圆周间隙 止漏点 机械密封 Page 6 机械密封基本组成 金属波纹管密封基本组成 Page 8 应用范围工艺介质易燃易爆或有毒有害 现场安全 环境要求较高 工况比较恶劣 高温 腐蚀 高粘度 缺点 辅助系
2、统复杂 操作不方便 维护成本较高 典型双密封结构 2CW CW 3CW FB 3CW BB Page 9 带压和不带压的解释 不带压双封 带压双封 Page 10 带压不带压双封的特点 用于干净 有毒 易燃的介质 主密封封介质 摩擦副之间的润滑液体为介质 次密封封缓冲液 摩擦副之间的润滑液为缓冲液 主密封承受密封腔压力 次密封基本处于常压 主密封失效后 次密封短时间内代替主密封封介质 用于较脏含颗粒 粘度大 有毒类介质 可以做到介质零泄漏到环境中 隔离液压力必须高于密封腔压力 主密封和次密封摩擦副的工作介质为隔离液 Page 11 机械密封常用API冲洗方案 Page 12 常用API机械密封
3、冲洗方案 Page 13 常用API机械密封冲洗方案 Page 14 常用API机械密封冲洗方案 Page 15 常用API机械密封冲洗方案 Page 16 常用API机械密封冲洗方案 Page 17 常用API机械密封冲洗方案 不带压双封 布置方式二缓冲液压力低于密封腔压力 放空常开 次密封散热应该由泵效环带动缓冲液循环散热 Page 18 常用API机械密封冲洗方案 带压双封 布置方式三缓冲液压力高于密封腔压力 密封散热应该由泵效环带动缓冲液循环散热 氮气对油加压 压力高于密封腔压力 氮气压力不能高于1Mpa 介质侧密封应能承受反压 Page 19 常用API机械密封冲洗方案 带压双封 布
4、置方式三缓冲液压力高于密封腔压力 密封散热应该由泵效环带动缓冲液循环散热 气囊对油加压 压力高于密封腔压力 用于较高压力工况介质侧密封应能承受反压 Page 20 常用API机械密封冲洗方案 带压双封 布置方式三氮气加压 活塞增压 提供不变的增压比 保持缓冲液压力永远高于密封腔压力 密封散热应该由泵效环带动缓冲液循环散热 Page 21 泵用干气密封介绍 主密封 小弹簧 采用平衡型结构 起主密封作用 设置有防抽空装置 避免静环抽出 主密封和安全密封之间设置有梳齿密封 使介质完全从火炬管网排放 安全密封 小弹簧 为干气密封 能起备用安全作用 氮气带压注入 提高主密封背压 改善液膜面积 提高使用寿
5、命 微量氮气 一级密封泄漏出来的介质排往火炬 典型结构 串联式干气密封 串联式泵用干气密封特点 干气密封与接触式机械密封串联使用 机械密封为主密封 干气密封为次密封 干气密封与主密封间通入氮气 保证主密封具有一定背压 极大地延长主密封的使用寿命 主密封泄漏的工艺介质随密封气排入火炬 保证工艺介质不向大气泄漏 是一种环保型密封 主密封失效后 干气密封短时间内起到主密封作用 防止工艺介质向大气大量泄漏 该类密封使用寿命取决于机械密封的使用寿命 一般在2 3年左右 串联式泵用干气密封应用条件 有外部密封气源 一般采用的是管网氮气 有外部火炬管线 对氮气压力要求不高 0 0 7Mpa都行 串联式泵用干
6、气密封应用范围 广泛用于易挥发性介质 如炼油装置的油品装置 催化装置 气体分馏装置 丙烷装置 MDBE装置 烷基化装置 化工的乙烯裂解装置 油品装置中轻烃类介质 甲烷 乙烯 丙烯 出口压力较高的各类离心泵工艺流程中不允许氮气进入的场合 呈低沸点液体容易汽化低引火点低粘度高蒸汽压 轻烃介质特点 压力与液膜分析 串联式 常用API冲洗方案 串联式 常用API冲洗方案 串联式组合方案 Plan11 72 76 适用于C4以下易挥发性介质 介质干净 常温常压下呈气态 串联式组合方案 Plan11 72 75 适用于C4以上不易挥发性介质 介质干净 常温常压下呈气 液混合状态 1 先关闭氮气入口阀和火炬
7、出口阀 2 将泵内物料排空泄压 3 将密封的原定位块安装上去 4 松轴套锁紧环上的紧定螺钉 5 拆泵 取下整套集装式密封 特别注意 必须是先关氮气 对密封系统泄压 才对对泵内物料放空泄压 Plan72 75 72 76检修 不换新密封 的工作流程 1 检查密封压盖温度是否过高 高于介质本身温度约20 左右 应停车检查 2 检查系统上的压力表的压力值是否异常3 检查罐内是否有液位或压力是否上升 按说明书标明的压力值去判断密封的泄漏情况 1 缓冲气压力为0 07MP时 低报警值 0 025MPa 高报警值为 0 12MPa2 缓冲气压力为0 4MPa时 低报警值 0 2MPa 高报警值为 0 6M
8、Pa Plan72 75 72 76现场巡检事项 Plan72 75 72 76密封泄漏报警 特点 用 气体阻塞 替代传统的 液体阻塞 原理 即用带压密封气替代带压密封液 保证工艺介质实现 零逸出 整套密封非接触运行 其功率消耗仅为传统双端面密封的5 使用寿命比传统密封长5倍以上 结构简单的辅助系统 保证工艺介质不受污染及工艺介质不向大气泄漏 彻底摆脱了传统双端面机械密封对油系统的依赖 密封气采用工业氮气或工业仪表风 其压力高于介质0 15 0 2MPa 典型结构 双端面干气密封 双端面泵用干气密封应用条件 有稳定的外部密封气源 一般采用的是管网氮气 密封气的压力必须高于泵密封腔压力0 15
9、0 2MPa以上工艺流程中允许有微量的密封气内漏双端面泵用干气密封应用范围 普通的离心泵 高速泵 多级泵 液下泵 真空泵等 寿命在3年左右特别适合压力比较低的工艺流程泵炼油装置中的含硫介质 氨水 胺液 污油 等 化工装置的丁二烯装置 苯乙烯装置 芳烃装置 甲醇装置 丙烯腈装置 纯苯 苯酐 二甲苯 苯甲酸 焦油 导热油 溶剂 氨水 MDEA溶液 甲醇等 典型结构 双端面干气密封 双端面干气密封 常用API冲洗方案 安装运行前的工作流程1 密封安装前 通过系统可对密封做静压测试 2 完成密封的安装 按要求将系统与密封之间的管线连接上 系统上有 接密封腔入口 或 接GBI 标识的接口连接到干气密封上
10、标识为 GBI 的接口上3 先打开系统上的氮气入口阀 对密封充压 检查系统上的压力值是否与减压阀上的压力同步升高 同流量计浮球几乎在最底部 4 调节系统上的减压阀 把氮气的压力调节到规定的数值 5 一切正常后 才打开泵出入口阀 对泵充料 6 做好以上工作 泵可以随时开启 随时备用 特别注意 必须是先投氮气 后投料 否则可能损坏密封 双端面泵用干气密封的使用方法 P74 检修 不换密封 的工作流程1 将泵内物料排空泄压 2 先关闭氮气入口阀和火炬出口阀 3 将密封的原定位块安装上去 4 松轴套锁紧环上的紧定螺钉 5 拆泵 取下整套集装式密封 特别注意 必须是对泵内物料放空泄压 再关氮气 对密封系
11、统泄压 双端面泵用干气密封的使用方法 P74 泵用干气密封的优点 泵用干气密封与机械密封性能对比 Plan72 76与Plan52之间的对比 性能比较 不同点 串联式机械密封 串联式干气密封 环保方面 安全方面 辅助系统 高 差 较复杂 维护量大 3年左右 1年左右 国产 较高 高 复杂 故障多 次密封为机械密封 次密封为干气密封 简单 故障少 高 高 简单 不需要维护 安装维护 抗抽空能力 使用寿命 机械密封干气密封比较 Page 41 Plan74与Plan53A B C之间的对比 性能比较 工作原理 机械密封干气密封比较 双端面机械密封 双端面干气密封 安全环保 对工艺影响 辅助系统 非
12、常低 高 较复杂 维护量大 大于3年 1年左右 国产 封液对环境有影响 有一定的影响 复杂 故障多 接触式 液体润滑 非接触式 气体润滑 简单 故障少 基本上无影响 氮气对环境无影响 简单 不需要维护 安装维护 运行成本 使用寿命 易燃易爆轻烃类介质 C1 C4 干气密封选型 常温纯轻烃类介质干气密封冲洗方案 Plan11 72 76常温含粉尘纯轻烃类介质干气密封冲洗方案 Plan32 72 76立式泵轻烃类介质干气密封的冲洗方案 Plan14 72 76 炼油 化工装置高危泵干气密封选型方法 C4以上重组分介质干气密封选型 含易挥发烃类或有毒气体或高温介质 A 当氮气压力较低 或偶尔有中断的
13、情况1 常温重组分介质干气密封冲洗方案 Plan11 72 752 常温含粉尘或易结焦重组分介质干气密封冲洗方案 Plan32 72 753 较高温重组分介质干气密封的冲洗方案 Plan21 72 75 Plna32 72 75B 当氮气压力满足双端面干气密封使用条件 但氮气不允许进入工艺流程时1 常温组分介质干气密封冲洗方案 Plan11 72 752 常温含粉尘或易结焦重组分介质干气密封冲洗方案 Plan32 72 75 炼油 化工装置高危泵干气密封选型方法 3 较高温重组分介质干气密封的冲洗方案 Plan21 72 75 Plna32 72 75C 当氮气压力满足双端面干气密封使用条件
14、允许微量氮气进入工艺流程时1 常温 不结焦介质 Plna742 常温 低压的有毒介质 Plna743 入口压力低 出口压力高的介质 Plna13 744 受温度影响较大 降温粘度增大的介质 Plan74 前置独立拌热腔5 含颗粒或易结焦重组分高温介质 Plan32 74 前置碳环结构6 不易结焦的高温介质 Plna21 74或Plan21 13 74 炼油 化工装置高危泵干气密封选型方法 Page 48 机械密封失效分析及解决办法 Page 49 密封泄漏的三个渠道 摩擦副端面 密封圈部位动环密封圈静环密封圈轴套密封圈压盖密封圈 密封接触而的损坏或侵蚀密封腔壳体或法兰被腐蚀轴套处的磨损或泡疤动
15、环的破损 Page 50 怎么延长密封寿命 检查设备是否完好 轴向 径向 表面粗糙度 定位止口尺寸 轴承 连轴器对中等 检查操作条件 辨别泄漏现场 泄漏来源 检查整套密封 密封面的磨损状况与痕迹 金属件是否完好 密封圈是否完好 弹簧是否变形或失弹 驱动环是否松动区别密封失效类型 机械引起的 温度引起的 材料引起的 工艺引起的 等迅速纠正引起密封失效的外部和内部条件密封观察破坏的基本形式 然后进一步判断 损坏是怎么样的损坏是怎么影响密封性能的不同的损坏类型讲述着一个密封破坏的过程采取什么样的正确方式能够减少各种类型的损坏的再发生 Page 51 机械密封失效的种类 机械引起的 设备震动 零部件磨
16、损 温度升高引起的 介质气化 摩擦副干运转 O圈高温变形 介质结焦 密封面泡疤 工艺引起的 材料被腐蚀 摩擦被冲蚀 崩边 粘结 操作引起的 O形圈被挤出 零件被损坏 环境引起的 密封和系统结冰 材料引起的 弹性原件老化失弹 摩擦副变形 Page 52 1 密封端面磨损 密封环内侧有固体颗粒堆积硬环呈环状槽磨损石墨环呈不居于均匀磨损或贯穿密封面的径向槽 环状磨痕槽 固体颗粒堆积 径向划痕槽 圆周不均磨损 介质不干净 有固体颗粒堆积大颗粒越积越多 小颗粒会进入摩擦副端面 造成划痕磨损 现象 原因 Page 53 解决方案 如介质本体含固体颗粒较多 可采用 冲洗液来源于出口时 采用Plan31带悬液分享的冲洗方案 将固体颗粒分离 让干净的冲洗液对密封进行冲洗 冲洗液来源于外部 采用Plan32外冲洗方案 引用干净的冲洗液对密封进行冲洗 如提供不了干净的冲洗液 可优化摩擦副组对 采用碳化钨对碳化钨减少泵体内密封腔与叶轮处的口环与轴套的间隙 阻止固体颗粒进入密封腔 Page 54 2 设备震动引起的 轴或轴套密封有磨蚀痕迹 密封圈有被挤出的迹象 在间隙配合较小的地方 会造成泵轴或轴套严重磨损 在
