機械密封特點及應(yīng)用

1、中國石化煉化動設(shè)備培訓(xùn)班：煉油廠裝置關(guān)鍵動設(shè)備煉油廠裝置關(guān)鍵動設(shè)備之泵用機械密封特點及應(yīng)用楊立民中國石化洛陽石油化工工程公司201109問題的提出問題的提出 經(jīng)過學(xué)習(xí)應(yīng)解決的問題：經(jīng)過學(xué)習(xí)應(yīng)解決的問題： 了解機械密封工作原理及特點？了解機械密封工作原理及特點？ 了解離心泵機械密封失效基本原因？了解離心泵機械密封失效基本原因？ 能夠合理應(yīng)用離心泵機械密封？能夠合理應(yīng)用離心泵機械密封？(34條條)目錄目錄 1機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 1.1機械密封的作用及意義機械密封的作用及意義 1.2機械密封的基本原理機械密封的基本原理 1.3機械密封副的溫度和密封環(huán)變形機械密封副的溫度和密封環(huán)變形 1

2、.4 機械密封的基本型式機械密封的基本型式 2機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 2.1煉油廠機械密封應(yīng)用現(xiàn)狀煉油廠機械密封應(yīng)用現(xiàn)狀 2.2機械密封失效的分析機械密封失效的分析 3機械密封選型技術(shù)規(guī)定機械密封選型技術(shù)規(guī)定* 4結(jié)論結(jié)論機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 1機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 1.1機械密封的作用及意義機械密封的作用及意義 1）影響泵效率、能耗；）影響泵效率、能耗； a.減少泵泄露，提高容積效率：離心泵葉輪口環(huán)改為機械減少泵泄露，提高容積效率：離心泵葉輪口環(huán)改為機械密封，泵效率提高密封，泵效率提高3.6%； b.減少摩擦損失，提高機械效率：雙端面改為單端面，非減少摩擦損

3、失，提高機械效率：雙端面改為單端面，非平衡型改為平衡型等；平衡型改為平衡型等； c.密封輔助系統(tǒng)優(yōu)化，可以降低功耗：自沖洗改為泵環(huán)循密封輔助系統(tǒng)優(yōu)化，可以降低功耗：自沖洗改為泵環(huán)循環(huán)，雙端面改為單端面，節(jié)省封油系統(tǒng)能耗。環(huán)，雙端面改為單端面，節(jié)省封油系統(tǒng)能耗。 2）影響泵組運行可靠性：密封是否泄漏決定泵組的運行）影響泵組運行可靠性：密封是否泄漏決定泵組的運行周期；周期； 3）HSE要求：密封失效造成事故及環(huán)境污染。要求：密封失效造成事故及環(huán)境污染。 4）據(jù)統(tǒng)計石化裝置機泵）據(jù)統(tǒng)計石化裝置機泵86%采用機械密封，并且機械密采用機械密封，并且機械密封維護占煉油廠機泵維修工作量的封維護占煉油廠機泵維

4、修工作量的50%以上。以上。機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論1）典型機械密封機構(gòu)：）典型機械密封機構(gòu)：1靜環(huán)靜環(huán)2動環(huán)動環(huán)3傳動銷傳動銷4彈簧彈簧5彈簧座彈簧座6緊定螺釘緊定螺釘7傳動螺釘傳動螺釘8動環(huán)動環(huán)o型圈型圈9靜環(huán)靜環(huán)O型圈型圈10防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷11壓蓋壓蓋12推環(huán)推環(huán)13軸套軸套I、II、III、IV、V、VI為泄露點為泄露點機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 2）機械密封是一種依靠彈性元件對動、靜環(huán)端面密封副）機械密封是一種依靠彈性元件對動、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊，和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的的預(yù)緊，和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置。軸向端面密封裝

5、置。 3）動、靜環(huán)作用：是密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄漏。）動、靜環(huán)作用：是密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄漏。要求動、靜環(huán)耐磨性良好，動環(huán)可以軸向隨動，自動補償要求動、靜環(huán)耐磨性良好，動環(huán)可以軸向隨動，自動補償密封面損失，和靜環(huán)良好貼合；靜環(huán)具有浮動性，起緩沖密封面損失，和靜環(huán)良好貼合；靜環(huán)具有浮動性，起緩沖作用。作用。 4）彈性元件作用：包括彈簧、波紋管、隔膜等，起預(yù)緊）彈性元件作用：包括彈簧、波紋管、隔膜等，起預(yù)緊、補償和緩沖的作用，始終保持足夠的彈性克服動環(huán)的慣、補償和緩沖的作用，始終保持足夠的彈性克服動環(huán)的慣性、密封圈和傳動件的摩擦，保證動環(huán)良好追隨性和密封性、密封圈和傳動件的摩擦，保證動環(huán)

6、良好追隨性和密封副貼合。要求耐腐蝕、耐疲勞。副貼合。要求耐腐蝕、耐疲勞。 5）密封圈：動靜環(huán)的密封作用，同時也起到浮動和密封）密封圈：動靜環(huán)的密封作用，同時也起到浮動和密封作用。要求耐熱、耐冷并能與介質(zhì)相容。作用。要求耐熱、耐冷并能與介質(zhì)相容。機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 6）傳動件（傳動銷、傳動環(huán)、傳動座、傳動鍵、傳動凸）傳動件（傳動銷、傳動環(huán)、傳動座、傳動鍵、傳動凸耳或牙嵌式聯(lián)結(jié)器），起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)的作用。耳或牙嵌式聯(lián)結(jié)器），起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)的作用。 7）緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、座套）緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、座套），起到動、靜環(huán)定位、緊固作

7、用。要求軸向定位正確，保，起到動、靜環(huán)定位、緊固作用。要求軸向定位正確，保證一定彈簧壓縮量，保證密封面位置正確、貼合良好。拆證一定彈簧壓縮量，保證密封面位置正確、貼合良好。拆裝方便、容易就位、可重復(fù)利用。與密封圈配合處，安裝裝方便、容易就位、可重復(fù)利用。與密封圈配合處，安裝密封圈處有導(dǎo)向倒角和壓縮量。密封腔與軸套配合處可采密封圈處有導(dǎo)向倒角和壓縮量。密封腔與軸套配合處可采用硬面涂層。用硬面涂層。 8）防轉(zhuǎn)銷：起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出的作用。要求長度）防轉(zhuǎn)銷：起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出的作用。要求長度足夠，防止靜環(huán)在負壓下脫出；定位正確，防止隨動環(huán)旋足夠，防止靜環(huán)在負壓下脫出；定位正確，防止隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)

8、。轉(zhuǎn)。機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 9）機械密封可能泄漏途徑：）機械密封可能泄漏途徑： a密封副密封面密封副密封面I處：機械密封失效處：機械密封失效80-95%由于該原因。要求由于該原因。要求接觸面平行，接觸面平行，Ra=0.05-0.20m，平面度，平面度2m；流體靜壓密封面間隙流體靜壓密封面間隙h5m； 其它：其它： 可控間隙非接觸機械密封可控間隙非接觸機械密封 平衡比可以調(diào)節(jié)的半接觸式機械密封平衡比可以調(diào)節(jié)的半接觸式機械密封機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 2）內(nèi)裝式和外裝式機械密封：）內(nèi)裝式和外裝式機械密封： 內(nèi)裝式：靜環(huán)安裝在壓蓋內(nèi)側(cè)，彈簧置于介質(zhì)內(nèi)；內(nèi)裝式：靜環(huán)安裝在壓蓋內(nèi)側(cè)，

9、彈簧置于介質(zhì)內(nèi)； 外裝式：靜環(huán)安裝在壓蓋外側(cè)，彈簧置于介質(zhì)外；適用壓外裝式：靜環(huán)安裝在壓蓋外側(cè)，彈簧置于介質(zhì)外；適用壓力低，強腐蝕、高粘度、易結(jié)晶介質(zhì)。力低，強腐蝕、高粘度、易結(jié)晶介質(zhì)。 3）內(nèi)流式和外流式機械密封：）內(nèi)流式和外流式機械密封： 內(nèi)流式：端面泄漏方向與離心力方向相反；適合高壓，泄內(nèi)流式：端面泄漏方向與離心力方向相反；適合高壓，泄漏小；漏??； 外流式：端面泄漏方向與離心力方向相同；適用外流式：端面泄漏方向與離心力方向相同；適用2MPa環(huán)境；環(huán)境；機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 4）彈簧旋轉(zhuǎn)式和彈簧靜止式機械密封：）彈簧旋轉(zhuǎn)式和彈簧靜止式機械密封： 彈簧旋轉(zhuǎn)式：彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)；不

10、適合高速工況；彈簧旋轉(zhuǎn)式：彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)；不適合高速工況； 彈簧靜止式：彈性元件不隨軸旋轉(zhuǎn)；適合高速工況；彈簧靜止式：彈性元件不隨軸旋轉(zhuǎn)；適合高速工況； 5）平衡型和非平衡型機械密封：）平衡型和非平衡型機械密封： 平衡型：面積比平衡型：面積比B23m/s）、平衡、集裝式；密封副為反應(yīng)燒結(jié)碳化硅對）、平衡、集裝式；密封副為反應(yīng)燒結(jié)碳化硅對優(yōu)質(zhì)抗皰疤碳石墨，輔助密封為柔性石墨密封，彈性元件優(yōu)質(zhì)抗皰疤碳石墨，輔助密封為柔性石墨密封，彈性元件為多個邊緣焊接為多個邊緣焊接Inconel波紋管。軸套、格蘭、環(huán)座和其波紋管。軸套、格蘭、環(huán)座和其它金屬零件它金屬零件316鎳鉻不銹鋼。壓蓋內(nèi)還配有碳石墨浮環(huán)為

11、鎳鉻不銹鋼。壓蓋內(nèi)還配有碳石墨浮環(huán)為抑制密封。抑制密封。機械密封技術(shù)理論機械密封技術(shù)理論 6API682-2004密封布置方式密封布置方式 arrangement 1:單密封單密封 arrangement 2:非加壓雙密封非加壓雙密封 arrangement 3:加壓雙密封加壓雙密封機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 根據(jù)日本某廠調(diào)查報告，發(fā)生的根據(jù)日本某廠調(diào)查報告，發(fā)生的786件事故中有件事故中有332件是件是泄漏造成的，占泄漏造成的，占42%。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 調(diào)研內(nèi)容包括：調(diào)研內(nèi)容包括： 經(jīng)營資質(zhì)；經(jīng)營資質(zhì)； 質(zhì)量管理體系質(zhì)量管理體系; ; 財務(wù)狀況；財務(wù)狀況； 科研開發(fā)能

12、力；科研開發(fā)能力； 加工設(shè)備情況；加工設(shè)備情況； 檢測、試驗設(shè)備情況；檢測、試驗設(shè)備情況； 采購管理；采購管理； 人力資源狀況；人力資源狀況； 售后服務(wù)體系。售后服務(wù)體系。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 調(diào)研小組在認真聽取匯報調(diào)研小組在認真聽取匯報機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 國際上上世紀五十年代末期，美國西洛國際上上世紀五十年代末期，美國西洛EG&G EG&G SealolSealol公司公司研制出第一套焊接金屬波紋管機械密封。并在技術(shù)方面對研制出第一套焊接金屬波紋管機械密封。并在技術(shù)方面對我國機械密封技術(shù)起到了積極的推動作用。我國機械密封技術(shù)起到了積極的推動作用。 經(jīng)

13、過對國內(nèi)多家有代表性的機械密封企業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國經(jīng)過對國內(nèi)多家有代表性的機械密封企業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)高溫泵機械密封制造企業(yè)的生產(chǎn)體系現(xiàn)狀基本分為三類內(nèi)高溫泵機械密封制造企業(yè)的生產(chǎn)體系現(xiàn)狀基本分為三類：第一類為國外成熟技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展型，第二類為國內(nèi)：第一類為國外成熟技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展型，第二類為國內(nèi)技術(shù)獨立研發(fā)型，第三類為國外技術(shù)轉(zhuǎn)化型。技術(shù)獨立研發(fā)型，第三類為國外技術(shù)轉(zhuǎn)化型。劣質(zhì)石墨環(huán)密封面應(yīng)用后出現(xiàn)泡疤劣質(zhì)石墨環(huán)密封面應(yīng)用后出現(xiàn)泡疤機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用1)1)部分密封生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的密封，質(zhì)量較差部分密封生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的密封，質(zhì)量較差，機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用部分密封生產(chǎn)廠家

14、選用的浸銻石墨質(zhì)量較差部分密封生產(chǎn)廠家選用的浸銻石墨質(zhì)量較差FH82A: 金屬銻含量6.5% 金屬銻浸漬均勻 基體致密不含雜質(zhì)M120D：金屬銻含量4.74% 金屬銻浸漬不均勻 基體疏松含雜質(zhì)問題石墨放大100倍后優(yōu)質(zhì)石墨放大100倍后 原生料WC粉的粒度均勻雜質(zhì)少 再生料WC粉的粒度不均勻雜質(zhì)多 硬度比再生料制品HRA高10C 硬度比原生料制品HRA低10C 抗彎強度17002000N/mm2 抗彎強度14001700N/mm2 金相組織中孔隙度少 金相組織中孔隙度多YG6原生料原生料YG6再生料再生料機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用部分生產(chǎn)廠家的碳化鎢材料選用再生料，導(dǎo)致質(zhì)量下降機械密封技

15、術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 2)2)高溫材料來源：高溫材料來源： 718718材料、氟化橡膠（材料、氟化橡膠（FFKMFFKM）來源控制；）來源控制； AM350AM350建議建議300300以下使用。以下使用。 3)3)波紋管機械密封加工過程：波紋管機械密封加工過程： 國際上五十年代末期，美國西洛國際上五十年代末期，美國西洛EG&G EG&G SealolSealol公司研制出公司研制出第一套焊接金屬波紋管機械密封。從密封行業(yè)整體研究看第一套焊接金屬波紋管機械密封。從密封行業(yè)整體研究看，基本上波紋管的制造工藝過程以西洛密封技術(shù)為主體，基本上波紋管的制造工藝過程以西洛密封技術(shù)為主體

16、，不論是合資企業(yè)還是獨資企業(yè)，其生產(chǎn)技術(shù)包括加工設(shè)備不論是合資企業(yè)還是獨資企業(yè)，其生產(chǎn)技術(shù)包括加工設(shè)備依然沿用國外成熟技術(shù)進行生產(chǎn)，當然焊接和熱處理設(shè)備依然沿用國外成熟技術(shù)進行生產(chǎn)，當然焊接和熱處理設(shè)備新舊、規(guī)格各有差異。新舊、規(guī)格各有差異。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 圖2 0和45應(yīng)力比較機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用6)6)波紋管加工中值得注意的問題：波紋管加工中值得注意的問題： 采用含氫的氬氣保護焊，可以提高熱值，但應(yīng)十分注意采用含氫的氬氣保護焊，可以提高熱值，但應(yīng)十分注意H2H2的易燃易爆特性，的易燃易爆特性，H2H2長時間積累可能引起爆炸的隱患，值長時間積累可能引起爆炸的隱患

17、，值得企業(yè)關(guān)注。得企業(yè)關(guān)注。 波紋管焊后成品，國外技術(shù)需要進行物理的柔和處理過程波紋管焊后成品，國外技術(shù)需要進行物理的柔和處理過程，不同材料和規(guī)格的波紋管成品，對照不同的操作技術(shù)要，不同材料和規(guī)格的波紋管成品，對照不同的操作技術(shù)要求，通過反復(fù)的機械拉伸的調(diào)整過程，使波紋管成品強度求，通過反復(fù)的機械拉伸的調(diào)整過程，使波紋管成品強度均勻，尺寸規(guī)格達標。均勻，尺寸規(guī)格達標。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 7)7)合格的焊接波紋管組件壓縮至工作高度時，彈性應(yīng)符合合格的焊接波紋管組件壓縮至工作高度時，彈性應(yīng)符合設(shè)計要求，允差為設(shè)計要求，允差為1010；組件高度允差為工作壓縮量的；組件高度允差為工作壓縮

18、量的1010；波紋管的全變形量不小于波紋管自由長度的；波紋管的全變形量不小于波紋管自由長度的5050。波紋管組件在自由狀態(tài)下，兩端金屬構(gòu)件的同軸度和平。波紋管組件在自由狀態(tài)下，兩端金屬構(gòu)件的同軸度和平行度要求詳見下表所示。行度要求詳見下表所示。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 9)9)波紋管及其組件的檢測波紋管及其組件的檢測 主要包括波片硬度檢測、焊菇形狀、尺寸檢測、彈力測量主要包括波片硬度檢測、焊菇形狀、尺寸檢測、彈力測量、波紋管組件自由高度測量、兩端環(huán)座的同軸度和平行度、波紋管組件自由高度測量、兩端環(huán)座的同軸度和平行度測量、及氣密性檢測等內(nèi)容。尤其是氣密性檢測值得討論測量、及氣密性檢測等內(nèi)

19、容。尤其是氣密性檢測值得討論，一般有以下兩種方法：正壓法和真空法。大多數(shù)企業(yè)采，一般有以下兩種方法：正壓法和真空法。大多數(shù)企業(yè)采用正壓法，即把壓力為用正壓法，即把壓力為0.60.61.0MPa1.0MPa的壓縮空氣打入試驗的壓縮空氣打入試驗件內(nèi)，然后通過外部檢測是否產(chǎn)生肥皂泡，或沒入水中持件內(nèi)，然后通過外部檢測是否產(chǎn)生肥皂泡，或沒入水中持續(xù)續(xù)5 5分鐘，觀察是否有氣泡溢出，來判斷波紋管是否泄漏分鐘，觀察是否有氣泡溢出，來判斷波紋管是否泄漏。真空檢測法原理是首先造成試驗件的內(nèi)部真空，然后環(huán)。真空檢測法原理是首先造成試驗件的內(nèi)部真空，然后環(huán)繞波紋管周圍吹掃氦氣，由于氦氣分子量小滲透性極強，繞波紋管

20、周圍吹掃氦氣，由于氦氣分子量小滲透性極強，一旦波紋管有輕微泄漏，氦氣就會滲入波紋管內(nèi)部，造成一旦波紋管有輕微泄漏，氦氣就會滲入波紋管內(nèi)部，造成真空度的變化。真空檢測法更敏感、更科學(xué)。真空度的變化。真空檢測法更敏感、更科學(xué)。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 11)中石化行業(yè)標準規(guī)定，對于操作溫度大于中石化行業(yè)標準規(guī)定，對于操作溫度大于220時，規(guī)時，規(guī)定要求密封制造廠進行模擬現(xiàn)場的高溫試驗。國內(nèi)比較先定要求密封制造廠進行模擬現(xiàn)場的高溫試驗。國內(nèi)比較先進的企業(yè)基本上可以采用礦物油進行模擬現(xiàn)場的試驗，最進的企業(yè)基本上可以采用礦物油進行模擬現(xiàn)場的試驗，最高溫度達到高溫度達到350，并且運行，并且運行1

21、00小時觀察密封泄漏情況小時觀察密封泄漏情況。同時，可以現(xiàn)場采集密封腔溫度，壓力等在線指標，非。同時，可以現(xiàn)場采集密封腔溫度，壓力等在線指標，非常直觀實用，并給最終用戶也提供了一次密封交付前的觀常直觀實用，并給最終用戶也提供了一次密封交付前的觀摩試驗的機會。摩試驗的機會。 12)熱運轉(zhuǎn)后對摩擦副進行二次檢驗非常重要。密封面平熱運轉(zhuǎn)后對摩擦副進行二次檢驗非常重要。密封面平面度控制在面度控制在0.9m以內(nèi)，同時平行度需要進行修整。由于以內(nèi)，同時平行度需要進行修整。由于材料的熱延展性有差別，密封環(huán)在高溫下與密封環(huán)座的配材料的熱延展性有差別，密封環(huán)在高溫下與密封環(huán)座的配合會有些許變化，所以二次檢測后應(yīng)

22、對配合面平行度進行合會有些許變化，所以二次檢測后應(yīng)對配合面平行度進行修正，能有效保證密封端面在真實的高溫狀態(tài)運行平穩(wěn)。修正，能有效保證密封端面在真實的高溫狀態(tài)運行平穩(wěn)。該種試驗后的該種試驗后的“二次檢驗與修正二次檢驗與修正”值得相關(guān)企業(yè)借鑒。值得相關(guān)企業(yè)借鑒。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用13)13)使用和維護問題使用和維護問題小流量操作導(dǎo)致泵故障高發(fā)小流量操作導(dǎo)致泵故障高發(fā), ,泵汽蝕引起振動，使密泵汽蝕引起振動，使密封二次失效。封二次失效。廣州上海揚子武漢的泵運行區(qū)間機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 14)14)泵入口過濾器堵塞，泵入口過濾器堵塞， 造成密封腔壓力降低，造成密封腔壓力降低

23、， 如如plan23.plan23.使密封液汽化傾向。使密封液汽化傾向。 密封系統(tǒng)冷卻器結(jié)垢，降低密封液冷卻能力。密封系統(tǒng)冷卻器結(jié)垢，降低密封液冷卻能力。 高溫泵啟動暖泵不足，軸系變形。鎮(zhèn)海高溫泵啟動暖泵不足，軸系變形。鎮(zhèn)海PX.PX.機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 15)15)平時對密封的運行狀態(tài)應(yīng)注意監(jiān)控，對泵體振動、密平時對密封的運行狀態(tài)應(yīng)注意監(jiān)控，對泵體振動、密封腔溫度、密封腔壓力指標進行及時采集和比對分析，對封腔溫度、密封腔壓力指標進行及時采集和比對分析，對公用工程條件，包括保壓氮氣壓力，冷卻水壓力以及過濾公用工程條件，包括保壓氮氣壓力，冷卻水壓力以及過濾器差壓，外注密封液液位檢測

24、指標采集應(yīng)及時準確。所以器差壓，外注密封液液位檢測指標采集應(yīng)及時準確。所以對密封及其系統(tǒng)進行及時的有效維護，設(shè)法營造一個優(yōu)良對密封及其系統(tǒng)進行及時的有效維護，設(shè)法營造一個優(yōu)良的密封運行環(huán)境，對提高密封使用壽命是至關(guān)重要的的密封運行環(huán)境，對提高密封使用壽命是至關(guān)重要的. .17)17)巡檢效果達不到要求巡檢效果達不到要求 機泵事故的發(fā)生，往往有機泵事故的發(fā)生，往往有20-6020-60小時甚至更長時間的小時甚至更長時間的征兆，認真、嚴謹?shù)难矙z可以避免絕大多數(shù)機泵事故的發(fā)征兆，認真、嚴謹?shù)难矙z可以避免絕大多數(shù)機泵事故的發(fā)生。生。 從以上從以上7 7起事故看，只有廣州提前發(fā)現(xiàn)了事故苗頭，起事故看，只

25、有廣州提前發(fā)現(xiàn)了事故苗頭，可惜沒有引起足夠重視，其他可惜沒有引起足夠重視，其他6 6起事故均沒有提前發(fā)現(xiàn)事起事故均沒有提前發(fā)現(xiàn)事故的苗頭。故的苗頭。 從事故發(fā)生后的巡檢記錄看，沒有真實反應(yīng)出設(shè)備的從事故發(fā)生后的巡檢記錄看，沒有真實反應(yīng)出設(shè)備的運行狀態(tài)。巡檢如同運行狀態(tài)。巡檢如同“走馬觀花走馬觀花”、“到此一游到此一游”，巡檢，巡檢深度和巡檢方法都沒有達到要求。深度和巡檢方法都沒有達到要求。 給操作人員、保運人員、設(shè)備人員配齊新的巡檢給操作人員、保運人員、設(shè)備人員配齊新的巡檢“三三件寶件寶”，測振儀、測溫儀、對講機，專業(yè)人員還要配，測振儀、測溫儀、對講機，專業(yè)人員還要配SPMSPM軸承狀態(tài)測試儀

26、。軸承狀態(tài)測試儀。 狠抓巡檢質(zhì)量和巡檢深度。狠抓巡檢質(zhì)量和巡檢深度。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 22)22)冷卻水控制：冷卻水控制： 催化裝置油漿泵機械密封腔通常需要接入冷卻水。泵使用催化裝置油漿泵機械密封腔通常需要接入冷卻水。泵使用前須先接通軸封水，停泵后前須先接通軸封水，停泵后5min5min后，放開關(guān)閉。因為冷卻后，放開關(guān)閉。因為冷卻水中斷而燒毀機封的事故經(jīng)常出現(xiàn)，用戶須特別重視。水中斷而燒毀機封的事故經(jīng)常出現(xiàn)，用戶須特別重視。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 24)聯(lián)軸器安裝偏心、泵軸彎曲、軸系不平衡、機件松動聯(lián)軸器安裝偏心、泵軸彎曲、軸系不平衡、

27、機件松動、軸承損壞等問題。、軸承損壞等問題。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 3 3 機械密封選型技術(shù)規(guī)定機械密封選型技術(shù)規(guī)定* *： 3.1 3.1關(guān)鍵（關(guān)鍵（高溫）泵特點：高溫）泵特點： 輸送介質(zhì)最高運行溫度大于或等于自燃點（見附表）或介輸送介質(zhì)最高運行溫度大于或等于自燃點（見附表）或介質(zhì)溫度大于質(zhì)溫度大于200。例如：蒸餾裝置的側(cè)線泵、減底泵、。例如：蒸餾裝置的側(cè)線泵、減底泵、常底泵和初底泵；催化裝置的回?zé)捰捅?、回流泵、油漿泵常底泵和初底泵；催化裝置的回?zé)捰捅谩⒒亓鞅?、油漿泵；連續(xù)重整裝置的回流泵、重沸爐泵和塔底泵、二甲苯泵；連續(xù)重整裝置的回流泵、重沸爐泵和塔底泵、二甲苯泵；加氫裂化裝置

28、的柴油泵、循環(huán)柴油泵、分餾塔底泵、柴；加氫裂化裝置的柴油泵、循環(huán)柴油泵、分餾塔底泵、柴油汽提塔重沸爐泵、分餾塔進料泵；渣油加氫裝置的加氫油汽提塔重沸爐泵、分餾塔進料泵；渣油加氫裝置的加氫進料泵、分餾塔中段回流泵、柴油泵。進料泵、分餾塔中段回流泵、柴油泵。 飽和蒸汽壓比較高，以及泄漏的高溫介質(zhì)會引發(fā)就近設(shè)備飽和蒸汽壓比較高，以及泄漏的高溫介質(zhì)會引發(fā)就近設(shè)備燃燒危險的高溫泵組燃燒危險的高溫泵組 。（見列表）（見列表）AIT列表列表機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 其它引起重視泵類：其它引起重視泵類：輕烴類泵輕烴類泵:輸送介質(zhì)在大氣壓力下，非常容易揮發(fā)的烴類輸送介質(zhì)在大氣壓力下，非常容易揮發(fā)的烴類物

29、質(zhì)，一般是指物質(zhì)，一般是指C5或更輕的烴類物質(zhì)的單體或其混合物或更輕的烴類物質(zhì)的單體或其混合物，苯、甲苯和二甲苯等。例如：蒸餾裝置的初頂油泵、，苯、甲苯和二甲苯等。例如：蒸餾裝置的初頂油泵、常頂回流泵、常頂三級冷凝油泵、脫丁烷塔進料泵和頂常頂回流泵、常頂三級冷凝油泵、脫丁烷塔進料泵和頂塔頂回流泵；催化裝置的液態(tài)烴泵、凝縮油泵、石油氣塔頂回流泵；催化裝置的液態(tài)烴泵、凝縮油泵、石油氣進料泵、穩(wěn)定塔進料泵、穩(wěn)定塔 頂回流泵、液化氣增壓泵等；汽油加氫頂回流泵、液化氣增壓泵等；汽油加氫裝置的塔頂回流泵；氣分、氣分球罐、烷基化、裝置的塔頂回流泵；氣分、氣分球罐、烷基化、MTBE、氣體、儲運裝置含輕烴介質(zhì)的

30、工藝流程泵。、氣體、儲運裝置含輕烴介質(zhì)的工藝流程泵。輸送有毒有害類介質(zhì)的泵：在其生產(chǎn)、使用或處置的任輸送有毒有害類介質(zhì)的泵：在其生產(chǎn)、使用或處置的任何階段，都具有對人、其他生物或環(huán)境帶來潛在危害特何階段，都具有對人、其他生物或環(huán)境帶來潛在危害特性的物質(zhì)，包括：苯、甲苯和二甲苯、多乙苯、苯乙烯性的物質(zhì)，包括：苯、甲苯和二甲苯、多乙苯、苯乙烯、硫化氫、氯氣、二氧化硫、甲醇等。、硫化氫、氯氣、二氧化硫、甲醇等。機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 3.2 3.2相關(guān)標準相關(guān)標準 API Std 682-2004 API Std 682-2004 PunpsPunps-Sealing Systems fo

31、r -Sealing Systems for Centrifugal and Rotary PumpsCentrifugal and Rotary Pumps SH/T 3156-2009 SH/T 3156-2009 石油化工離心泵和轉(zhuǎn)子泵用軸封系統(tǒng)技石油化工離心泵和轉(zhuǎn)子泵用軸封系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范術(shù)規(guī)范 ASME B73.1-2001 specification for horizontal end ASME B73.1-2001 specification for horizontal end suction centrifugal pumps for chemical process(5)su

32、ction centrifugal pumps for chemical process(5) GB/T 5661-2004 GB/T 5661-2004 軸向吸入離心泵軸向吸入離心泵 機械密封和軟填料用空機械密封和軟填料用空腔尺寸腔尺寸(6)(6) 等等機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用3.3 機械密封的選型要求機械密封的選型要求 目標：目標：密封是泵送設(shè)備關(guān)鍵部件，滿足泵送設(shè)備工藝需要；密封是泵送設(shè)備關(guān)鍵部件，滿足泵送設(shè)備工藝需要；機械密封使用壽命長關(guān)鍵在于營造適合機械密封穩(wěn)定運機械密封使用壽命長關(guān)鍵在于營造適合機械密封穩(wěn)定運行的環(huán)境；行的環(huán)境；機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 密封型號確定

33、原則：密封型號確定原則：密封制造廠提供的密封及系統(tǒng)，應(yīng)具備在相似裝置、相密封制造廠提供的密封及系統(tǒng)，應(yīng)具備在相似裝置、相同型號至少成功使用同型號至少成功使用3年的業(yè)績年的業(yè)績 ；在規(guī)定的操作條件下，不更換不維修易損件，密封系統(tǒng)在規(guī)定的操作條件下，不更換不維修易損件，密封系統(tǒng)及其輔助管路系統(tǒng)預(yù)期不間斷連續(xù)運轉(zhuǎn)周期不小于及其輔助管路系統(tǒng)預(yù)期不間斷連續(xù)運轉(zhuǎn)周期不小于25000h.25000h. ；所有機械密封應(yīng)為集裝式，泵的設(shè)計應(yīng)能保證拆裝密封所有機械密封應(yīng)為集裝式，泵的設(shè)計應(yīng)能保證拆裝密封時不用移動驅(qū)動裝置及管線時不用移動驅(qū)動裝置及管線 ；推薦密封制造廠提供推薦密封制造廠提供API682第二類（第

34、二類（CATEGORY2）密）密封種類。如果密封制造廠的密封技術(shù)報價中出現(xiàn)封種類。如果密封制造廠的密封技術(shù)報價中出現(xiàn)API682第三類（第三類（CATEGORY 3）密封種類，需事先聲明，并得）密封種類，需事先聲明，并得到用戶確認到用戶確認 ；機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 關(guān)于密封選型必須注意的問題：關(guān)于密封選型必須注意的問題： 1 1）介質(zhì)特點、操作條件、泵體結(jié)構(gòu)）介質(zhì)特點、操作條件、泵體結(jié)構(gòu) 潤滑性、流動性及穩(wěn)定型是否很差：例如熱水；潤滑性、流動性及穩(wěn)定型是否很差：例如熱水； 是否含有腐蝕、磨蝕、劇毒成分：例如是否含有腐蝕、磨蝕、劇毒成分：例如H2S;H2S; 密度是否低于密度是否低于

35、600g/cm3600g/cm3； 溫度是否溫度是否400 ,400 ,或或-40 ;41bar(bar);41bar(bar); 密封端面平均相對速度密封端面平均相對速度23m/s23m/s； 介質(zhì)飽和蒸汽壓介質(zhì)飽和蒸汽壓34bar(A);34bar(A); 介質(zhì)含易汽化或結(jié)晶不穩(wěn)定成分；介質(zhì)含易汽化或結(jié)晶不穩(wěn)定成分； 非牛頓型流體（粘滯性）；非牛頓型流體（粘滯性）； 軸頸軸頸110mm110mm或或20mm23m/s采用倒裝；采用倒裝； TYPEC:倒裝式。倒裝式。 6.次級密封元件區(qū)別：次級密封元件區(qū)別： TYPEA、B:彈性元件，如彈性元件，如O型圈；型圈； TYPEC：柔性石墨；：柔

36、性石墨；機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 34）API682-2004密封布置問題：密封布置問題： 1.節(jié)流襯套區(qū)別：節(jié)流襯套區(qū)別： ARRANGEMENT1：CATEGORY1：固定碳環(huán)：固定碳環(huán) C2：固定無火花金屬；：固定無火花金屬；C3：浮動碳環(huán)；：浮動碳環(huán)； A2，3：固定碳環(huán)；：固定碳環(huán)； Containment seal：針對：針對A2，氣體為緩沖氣配置；，氣體為緩沖氣配置；PLAN11+72+76(75); 2.密封液切線排出要求：密封液切線排出要求： ARRANGEMENT2、3：CATEGORY1，2必須規(guī)定；必須規(guī)定；C3要求要求 3.密封液最大溫升要求：密封液最大溫升要

37、求： ARRANGEMENT23：含水沖洗液或柴油：含水沖洗液或柴油8；礦物油；礦物油16 ；機械密封技術(shù)應(yīng)用機械密封技術(shù)應(yīng)用 ARRANGEMENT1，2：要求密封腔壓力高于介質(zhì)蒸汽壓：要求密封腔壓力高于介質(zhì)蒸汽壓力力30%或蒸發(fā)溫度或蒸發(fā)溫度20；最低密封腔壓力高于大氣壓；最低密封腔壓力高于大氣壓0.035MPa； 4.密封液儲罐規(guī)格區(qū)別：軸徑密封液儲罐規(guī)格區(qū)別：軸徑60mm，12L；其它；其它20L；結(jié)論結(jié)論 4.4.總結(jié)：密封系統(tǒng)工程應(yīng)用注意的問題總結(jié)：密封系統(tǒng)工程應(yīng)用注意的問題 1 1）工程單位應(yīng)結(jié)合泵的實際運行條件，正確選擇機械密）工程單位應(yīng)結(jié)合泵的實際運行條件，正確選擇機械密封的

38、型式和沖洗方案。最終使用單位、工程公司、泵廠和封的型式和沖洗方案。最終使用單位、工程公司、泵廠和密封制造廠四家密切配合確定最終方案。密封制造廠四家密切配合確定最終方案。 2 2）工程設(shè)計單位在密封選擇過程中，應(yīng)結(jié)合泵送介質(zhì)的）工程設(shè)計單位在密封選擇過程中，應(yīng)結(jié)合泵送介質(zhì)的真實操作狀態(tài)，要區(qū)分密封在泵開車、停車、正常運行、真實操作狀態(tài)，要區(qū)分密封在泵開車、停車、正常運行、變量操作以及事故狀態(tài)下的不同工況，綜合確定密封型式變量操作以及事故狀態(tài)下的不同工況，綜合確定密封型式及沖洗方案。經(jīng)常出現(xiàn)的選型問題是只考慮正常工況，忽及沖洗方案。經(jīng)常出現(xiàn)的選型問題是只考慮正常工況，忽略其它短期工況，而密封出現(xiàn)問

39、題恰恰發(fā)生在短時的苛刻略其它短期工況，而密封出現(xiàn)問題恰恰發(fā)生在短時的苛刻工況期間。工況期間。結(jié)論結(jié)論 3 3）現(xiàn)場很多離心泵，如芳烴諸多熱泵開工初期和正常工）現(xiàn)場很多離心泵，如芳烴諸多熱泵開工初期和正常工況時操作溫度變化很大，采用自沖洗方案容易使沖洗液潤況時操作溫度變化很大，采用自沖洗方案容易使沖洗液潤滑性降低甚至帶氣。另外，一些泵送介質(zhì)本身已溶入一些滑性降低甚至帶氣。另外，一些泵送介質(zhì)本身已溶入一些氣體，經(jīng)過減壓氣體就會析出，所以目前高壓液力透平主氣體，經(jīng)過減壓氣體就會析出，所以目前高壓液力透平主沖洗基本不采用自沖洗方案就是避免沖洗液出現(xiàn)多相帶氣沖洗基本不采用自沖洗方案就是避免沖洗液出現(xiàn)多相帶氣問題。問題。 4 4）做為密封制造企業(yè)應(yīng)該多深入現(xiàn)場，多與工程單位交）做為密封制造企業(yè)應(yīng)該多深入現(xiàn)場，多與工程單位交流。熟悉和掌握工程知識對密封的設(shè)計、制造起到至關(guān)重流。熟悉和掌握工程知識對密封的設(shè)計、制造起到至關(guān)重要的作用；密封制造單位能夠把握密封使用條件，并在密要的作用；密封制造單位能夠把握密封使用條件，并在密封的設(shè)計、制造和安裝過程中嚴把質(zhì)量關(guān)，樹立封的設(shè)計、制造和安裝過程中嚴把質(zhì)量關(guān)，樹立“密封應(yīng)密封應(yīng)用的全壽命用的全壽命”理念，從產(chǎn)品的設(shè)計、制造到現(xiàn)場的安裝、理念，從產(chǎn)品的設(shè)計、制造到現(xiàn)場的安裝、投用、到售后的服務(wù)一條龍，在質(zhì)量上使用戶用的放心。投用、到售后的服務(wù)一條龍，在質(zhì)量