机械密封冲洗方案1 机械密封件的要求Ø湿密封•稳定的液膜•良好的润滑性能•封液在密封腔内不会闪蒸或气化•不含污染物和固体颗粒•适当的粘度2 机械密封件的要求Ø干气封•适合于密封的气体或蒸汽•持续供应外部缓冲/隔离气体•工艺流体不会受到液态和固态污染•工艺流体不会因气体泄漏而受到不利影响3 冲洗方案的目的Ø为机械密封创造更有利的环境•冲洗以散热•降低液温•改变密封腔压力•清洁工艺流体•控制机械密封的大气侧4 冲洗方案的目的Ø提供检测和控制密封泄漏的方法•捕捉和/或防止泄漏•检测泄漏•将泄漏引导至适当的收集或处理系统•为密封环境提供除工艺流体之外的液体5 实现目标的方法Ø为工艺流体布置管道Ø引入外部流体Ø辅助设备•密封冷却器•旋液分离器 •封液罐Ø仪表6 冲洗方案Ø符合标准：•API 610•API 682•ISO 21049•ASME B73Ø通过数字标明•API范例11、32或53•ASME范例7311、7332或73537 01方案方案描述方案描述•从泵出口处对密封腔进行内部冲洗•操作与11方案类似8 01方案采用原因采用原因•密封腔散热•卧式泵密封腔排气•降低液体在11方案的暴露管道中冻结或聚合的风险。
9 01方案应用场合应用场合•定制密封腔，与ASME/ANSI泵非常相像•清洁、温度适中的液体•与单密封件一起使用，极少与双密封件一起10 01方案预防性维护预防性维护•通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热能力有限•冲洗流速基于通过内部孔板压头损失的计算11 02方案方案描述方案描述•没有冲洗的密闭密封腔12 02方案采用原因采用原因•简单 – 无需环境控制13 02方案应用场合应用场合•适当温度的大腔或喉部敞开式密封腔•清洁的液体•使用干运转密封的顶入式混合器或搅拌器14 02方案预防性维护预防性维护•工艺介质必须距离沸点有足够的余量以避免气化•高温工况密封腔夹套或需要不间断冷却•经常与蒸汽急冷、62方案一起使用15 11方案方案描述方案描述•从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗•默认单密封冲洗方案16 11方案采用原因采用原因•密封腔散热•卧式泵密封腔排气•增加密封腔压力和液体气化余量17 11方案应用场合应用场合•一般清洁液体•非聚合液体应用于18 11方案预防性维护预防性维护•使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板•计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动•通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。
•通过管道在12点位置将冲洗液引至密封端面•典型的故障模式是节流孔板堵塞 – 检查管道末端的温度19 13方案方案描述方案描述•从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环•立式泵的标准冲洗方案20 13方案采用原因采用原因•立式泵的持续密封腔排气•密封腔散热21 13方案应用场合应用场合•立式泵•密封腔压力大于吸入压力•适当温度液体和适度固体颗粒•非聚合液体22 13方案预防性维护预防性维护•在起动立式泵之前对管道回路进行排气•使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板•计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动•通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来降低密封腔压力•典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末端的温度23 14方案方案描述方案描述•密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环至泵入口•结合11方案和13方案24 14方案采用原因采用原因•立式泵的持续密封腔排气•密封腔散热•增加密封腔压力和液体气化余量25 14方案应用场合应用场合•立式泵密封•适当温度下清洁的非聚合液体26 14方案预防性维护预防性维护•使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板•计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。
•通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量•冲洗应当引至密封端面•在起动立式泵之前对管道回路进行排气•典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末端的温度27 21方案方案描述方案描述•从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗•冷却器11方案冲洗中加强了散热28 21方案采用原因采用原因•密封冷却•降低液温以增加液体气化余量•减少结焦29 21方案应用场合应用场合•高温工况，通常低于350℉（177℃）•高于180℉（80℃）的热水•清洁的非聚合液体30 21方案预防性维护预防性维护•密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 – 起动之前排气•当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热•使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板31 21方案预防性维护（续）预防性维护（续）•计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动•通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量•定期监控设备入口和出口温度，它能反映堵塞或结垢的迹象32 23方案方案描述方案描述•从内部泵送装置经冷却器对密封进行冲洗•热水工况的标准冲洗方案33 23方案采用原因采用原因•低冷却器负载下高效的密封冷却。
•增加气化余量•提高水的润滑特性34 23方案应用场合应用场合•高温工况，热烃•高于180℉（80℃）的锅炉给水和热水•清洁的非聚合液体35 23方案预防性维护预防性维护•密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 – 起动之前排气•当使用682密封冷却器时，以并流方式布置管道以减小压头损失•密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝工艺流体36 23方案预防性维护（续）预防性维护（续）•切向密封压盖旋塞应当从底部入，从顶部出•定期监控冷却器入口和出口温度，作为反映堵塞或结垢的迹象•含铁的工艺流体在经过冷却器之前应先流经磁性分离器37 31方案方案描述方案描述•从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗•离心分离出的固体颗粒返回泵入口38 31方案采用原因采用原因•密封腔散热•从冲洗液和密封腔去除固体颗粒39 31方案应用场合应用场合•不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水•非聚合液体40 31方案预防性维护预防性维护•对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳•密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量•管道布置中应当不包含节流孔板，不需要对密封腔排气•典型的故障模式是分离器或管道堵塞 – 检查管道末端的温度。
41 32方案方案描述方案描述•从外部清洁源对密封进行冲洗42 32方案采用原因采用原因•密封腔散热•从密封腔去除固体颗粒•增加密封腔压力和液体气化余量43 32方案应用场合应用场合•不干净或被污染的液体、纸浆•高温工况•聚合和/或氧化液体44 32方案预防性维护预防性维护•使用喉部衬套尺寸去保持压力或维持流速•为了限制不干净的工艺流体，应调节注入流速•为了增加流体气化余量，应调节注入压力•注入流体必须与工艺流体兼容45 32方案预防性维护（续）预防性维护（续）•定期监控控制系统是否存在阀门关闭或堵塞的迹象46 41方案方案描述方案描述•从泵出口经旋液分离器和冷却器对密封进行冲洗•结合21方案和31方案47 41方案采用原因采用原因•密封件冷却•从冲洗液和密封腔去除固体颗粒48 41方案应用场合应用场合•高温工况，通常低于350℉（177℃）•不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水•非聚合液体49 41方案预防性维护预防性维护•密封冷却器管道必须在最高点进行排气 – 起动之前排气•当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热•对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。
50 41方案预防性维护（续）预防性维护（续）•密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量•典型的故障模式是分离器或管道堵塞 – 检查管道末端的温度51 52方案方案描述方案描述•流经封液罐的无压缓冲液循环•流体通过双封中的泵效环驱动循环52 52方案采用原因采用原因•外侧密封作为主密封的安全后备•零至极低的工艺介质排放•不允许工艺介质污染53 52方案应用场合应用场合•与无压双密封（串联）一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒流体•导热流体54 52方案预防性维护预防性维护•管道回路必须自行排气至接近大气压力的气体回收/火炬系统•工艺流体蒸气压力通常大于封液罐压力•缓冲液体必须与工艺泄漏液体兼容55 52方案预防性维护（续）预防性维护（续）•上升的排气压力指示主密封泄漏•封液罐位计指示外密封泄漏56 53A方案方案描述方案描述•流经封液罐的加压隔离液循环•液体通过双密封中的泵效环驱动循环57 53A方案采用原因采用原因•隔离工艺流体•工艺流体零排放58 53A方案应用场合应用场合•与加压双封一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•导热流体•不干净、研磨性或聚合液体。
•混合器或搅拌器•真空工况59 53A方案预防性维护预防性维护•管道回路必须能够在封液罐最高处自排气•始终对封液罐加压，最大充气压力为150 - 200 psi（10 - 14 bar）•隔离液必须与工艺流体兼容•封液罐液位计指示内侧和外侧密封泄漏60 53B方案方案描述方案描述•加压的隔离液循环附带气囊式蓄能器•液体通过双密封中的泵效环驱动循环61 53B方案采用原因采用原因•隔离工艺液体•工艺流体零排放•压力高于53A方案62 53B方案应用场合应用场合•与加压双封一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•导热流体•不干净、研磨性或聚合液体63 53B方案预防性维护预防性维护•在起动之前必须对管道回路进行充分排气•必须始终对蓄能器加压，通常通过充气进行•隔离液必须与工艺介质兼容•定期监控隔离液压力 – 当压力下降时手动加液64 53C方案方案描述方案描述•加压的隔离液循环附带活塞式蓄能器•液体通过双密封中的泵效环驱动循环65 53C方案采用原因采用原因•隔离工艺流体•工艺流体零排放•压力高于53A方案•系统压力的动态跟踪66 53C方案应用场合应用场合•与加压双封一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃。
•危险或有毒液体•导热流体67 53C方案预防性维护预防性维护•在起动之前必须对管道回路进行充分排气•信号管线必须能够承受工艺介质污染而不堵塞•隔离液必须与工艺介质兼容•液位计指示内侧和外侧密封泄漏68 54方案方案描述方案描述•加压隔离液通过外部系统循环69 54方案采用原因采用原因•隔离工艺流体•工艺流体零排放•密封无法产生循环70 54方案应用场合应用场合•与加压双封一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•导热流体•不干净、研磨性或聚合液体•混合器或搅拌器71 54方案预防性维护预防性维护•在起动之前必须对管道回路进行充分排气•必须始终对循环系统加压并提供能量•隔离液必须与工艺介质兼容•循环系统液位计指示内侧和外侧密封泄漏72 62方案方案描述方案描述•密封大气侧的外部急冷•急冷流体通常是蒸汽、氮气或水73 62方案采用原因采用原因•防止固定颗粒在密封的大气侧积聚•防止结冰74 62方案应用场合应用场合•与单密封一起使用•氧化液体或结焦的液体•结晶液体或盐析液体•腐蚀性•低于32℉（0℃）的冷液体75 62方案预防性维护预防性维护•急冷入口应当位于压盖顶部，排放口/出口应当在底部。
•急冷压力应限于3 psi（0.2 bar）或更低•使用密封大气侧的急冷陈套将急冷流体引导至密封排放口•定期监控，检查是否有阀门关闭、管道阻塞状况76 72方案方案描述方案描述•未加压缓冲气体控制系统•安全密封通常采用氮气作为缓冲气体77 72方案采用原因采用原因•零至极低的工艺介质排放•主密封的安全后备78 72方案应用场合应用场合•与双封布置未加压安全密封（串联）一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•清洁的、非聚合、非氧化液体•与75方案和/或76方案结合使用79 72方案预防性维护预防性维护•必须始终为密封件提供清洁、可靠的低压气体•不建议采用罐装气体供应，除非将其作为紧急后备系统的一部分•通过排气管道中的压力指示主密封泄漏80 72方案预防性维护（续）预防性维护（续）•排气或排液口通常与低压气体回收/火炬系统相连接81 74方案方案描述方案描述•加压隔离气体控制系统•干气密封通常采用氮气作为隔离气82 74方案采用原因采用原因•隔离工艺流体•工艺流体零排放83 74方案应用场合应用场合•与加压双干气密封一起使用•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•工况通常不能采用隔离液。
•清洁的非聚合液体•合适温度液体84 74方案预防性维护预防性维护•必须始终为密封提供清洁、可靠的加压气体•隔离气压力通常比密封腔压力至少高25 psi（1.75 bar）•流量计指示内侧和外侧密封泄漏85 74方案预防性维护（续）预防性维护（续）•不建议采用罐装气体供应，除非作为紧急后备系统的一部分86 75方案方案描述方案描述•从安全密封腔体排出至液体收集系统和气体回收系统87 75方案采用原因采用原因•零至极低加工排放的泄漏收集•主密封的安全性指示88 75方案应用场合应用场合•应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用•流体在室温下冷凝•低饱和蒸汽压流体，轻烃•危险或有毒液体•清洁的、非聚合、非氧化液体89 75方案预防性维护预防性维护•收集槽必须位于密封排放口下方并且管道向下倾斜•不间断地将收集槽排气至低压气体回收/火炬系统•根据需要将收集槽排放至液体回收系统90 75方案预防性维护（续）预防性维护（续）•通过排气压力的上升指示主密封泄漏•定期监控液位、阀门设置、以及排气压力91 76方案方案描述方案描述•从安全密封腔至气体回收系统的排气92 76方案采用原因采用原因•零至极低工艺介质排放的泄漏收集。
•主密封件的安全性指示93 76方案应用场合应用场合•应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用•流体在室温下不冷凝•高饱和蒸汽压液体，轻烃•危险或有毒液体•清洁的、非聚合、非氧化液体94 76方案预防性维护预防性维护•始终排气至低压气体回收/火炬系统•排气管道应当包含凝液排泄口•通过排气压力的上升检测主密封泄漏•定期监控阀门设置、阻塞的管道、以及排气压力95 良好的管道布置措施þ尽可能减少管道损耗þ大直径管道þ倾斜管道þ长弯曲半径高点排气高点排气立式立式设备设备卧式卧式设备设备18 - 24英寸英寸（（0.45 - 0.6米）米）最长最长3英尺（英尺（0.9米）米）低点排放低点排放布置图23范例96 良好的管道布置措施þ尽可能减少管道损耗þ大直径管道þ倾斜管道þ长弯曲半径立式立式设备设备卧式卧式设备设备18 - 24英寸英寸（（0.45 - 0.6米）米）最长最长4英尺（英尺（1.2米）米）低点排放低点排放布置图53A范例97 其它管道布置图Ø12方案 –经过滤器冲洗Ø22方案–经过滤器和冷却器冲洗Ø61方案–堵塞以供将来使用Ø65方案–常压液体泄漏的收集（ISO 21049 / 682第三版中新增）Ø71方案–堵塞安全密封腔后以供将来使用98 回顾Ø目的是为密封件创建更有利的环境Ø收集和检测密封泄漏并提供安全后备Ø记录在多条API、ASME和ISO标准中Ø可能需要辅助设备或外部液体供应源Ø提高密封可靠性所必不可少的99 问题？100 。