機(jī)械密封沖洗方案及故障維修

1、丹東克隆(k ln)集團(tuán)有限責(zé)任公司DANDONG COLOSSUS GROUP CO,. LTD. 標(biāo)準(zhǔn)沖洗布置、輔助(fzh)硬件、及相關(guān)維修維護(hù)問(wèn)題處理 丹東克隆技術(shù)部-唐榮剛 7/20/2022第一頁(yè)，共46頁(yè)。常見(jiàn)(chn jin)沖洗方案：PLAN 11、13、21、23、32、52、53A、53B、54、62、72、74、75、76機(jī)械密封輔助系統(tǒng)(xtng)方案總數(shù) 機(jī)械密封常用沖洗(chngx)方案27/20/20222第二頁(yè)，共46頁(yè)。3 一套完整的、合格的密封設(shè)計(jì)必須考慮到：1、是否為密封創(chuàng)造了最佳的運(yùn)行環(huán)境；2、是否對(duì)裝置環(huán)境保護(hù)；3、是否投入(tur)最低成本。輔助(

2、fzh)系統(tǒng)方案介紹7/20/20223第三頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 01（Internal Flush Porting內(nèi)部(nib)沖洗通道 Vent Plugged排氣孔絲堵 Drain排液）方案說(shuō)明：從泵的出口到密封的完整（內(nèi)部(nib)）循環(huán)過(guò)程。管道(gundo)和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖7/20/2022第四頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 02管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：無(wú)沖洗(chngx)流體循環(huán)，密封腔一端封閉的情況下7/20/2022第五頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 11管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)限流孔板到

3、密封的循環(huán)過(guò)程。沖洗液進(jìn)入(jnr)密封腔靠近機(jī)械密封端面處沖洗端面，然后穿過(guò)密封腔回流到泵。7/20/2022第六頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 13管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明(shumng)：從泵的密封腔通過(guò)限流孔板后回到泵入口的循環(huán)過(guò)程7/20/2022第七頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 14管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口(ch ku)通過(guò)限流孔板到密封腔，并同時(shí)從密封腔通過(guò)限流孔板（如果需要）到泵入口的循環(huán)過(guò)程7/20/2022第八頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 21管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明(

4、shumng)：從泵的出口通過(guò)換熱器然后進(jìn)入密封腔的循環(huán)過(guò)程。7/20/2022第九頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 23管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從密封腔出口通過(guò)換熱器回到密封腔的局部(jb)循環(huán)7/20/2022第十頁(yè)，共46頁(yè)。API Plan 23換熱器安裝(nzhung)7/20/2022第十一頁(yè)，共46頁(yè)。P21(P23)系統(tǒng)的操作 1、換熱器管程為工藝介質(zhì)，殼程介質(zhì)為水。2、使用時(shí)，需要先通冷卻水。先打開(kāi)換熱器進(jìn)出冷卻水管線上的閥門，并檢查冷卻水管線是否正常流動(dòng)。再打開(kāi)工藝介質(zhì)管線上的閥門，注入工藝介質(zhì)。順序不可以顛倒，以免產(chǎn)生熱應(yīng)力，對(duì)換熱器的使用不

5、利。3、為防止水垢的形成,要求(yoqi)換熱器冷卻水出水溫度不可超過(guò)49 系統(tǒng)(xtng)操作規(guī)程第十二頁(yè)，共46頁(yè)。關(guān)于換熱器使用 4、在高溫原油、油漿、渣油、蠟油等工況，由于粘度較大建議使用21方案，換熱器選用風(fēng)冷換熱器或并采用蒸汽冷卻的盤管式換熱冷卻；低粘度介質(zhì)(jizh)建議采用23方案，同時(shí)使用軟化水進(jìn)行換熱冷卻。 5、在21方案中，揚(yáng)程低于100m時(shí)建議取消孔板，揚(yáng)程大于200時(shí)必須增加孔板或流量控制閥。 6、在高揚(yáng)程泵中，可以通過(guò)流量控制閥降低沖洗流量，以減少換熱器的負(fù)荷，同時(shí)降低密封沖洗液的溫度。 7、冷卻水要求 水質(zhì)為軟化水 冷卻水流速：1.5-2.5m/s；（） 冷卻水最

6、高進(jìn)口溫：32 冷卻水最高出口溫：49 冷卻水最大溫升：17 系統(tǒng)(xtng)操作規(guī)程第十三頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 31管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)旋液分離器把潔凈液體輸送到密封(mfng)腔的循環(huán)過(guò)程。固體顆粒被送到泵的入口管線7/20/2022第十四頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 32管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明(shumng)：外來(lái)的沖洗液注入到密封腔內(nèi)。ba7/20/2022第十五頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 41管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)旋液分離器把潔凈液體輸送到

7、換熱器然后再回到密封腔的循環(huán)。固體顆粒(kl)則被送到泵的入口管線。7/20/2022第十六頁(yè)，共46頁(yè)。17PLAN 52管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外部?jī)?chǔ)液罐為配置2型密封的外側(cè)密封提供緩沖液。正常 操作時(shí)，由內(nèi)部泵送環(huán)來(lái)保持緩沖液循環(huán)。儲(chǔ)液罐通常連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收(hushu)系統(tǒng)，并保持比密封腔小的壓力7/20/202217第十七頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 53A管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外設(shè)加壓隔離液儲(chǔ)液罐提供潔凈的液體給布置(bzh)方式3外部密封腔。循環(huán)由內(nèi)部泵送環(huán)完成。隔離液壓力大于被密封的工藝流體壓力。

8、7/20/2022第十八頁(yè)，共46頁(yè)。API Plan 53A壓力(yl)罐安裝7/20/2022第十九頁(yè)，共46頁(yè)。3.3 CR系列(xli)輔助系統(tǒng)儀器儀表標(biāo)配說(shuō)明儲(chǔ)液罐儀表(ybio)配置技術(shù)交流(jioli)專題第二十頁(yè)，共46頁(yè)。雙金屬溫度計(jì)安裝(nzhung)應(yīng)注意事項(xiàng)：WSS系列雙金屬溫度計(jì)在嚴(yán)禁扭動(dòng)儀表外殼。 WSS系列雙金屬溫度計(jì)必須按表盤方向垂直安裝安裝，安裝及拆卸時(shí)不允許用手扳外殼。注意雙金屬溫度計(jì)的溫度范圍儀表應(yīng)在-3080的環(huán)境溫度內(nèi)正常工作 WSS系列雙金屬溫度計(jì)經(jīng)常工作的溫度最好(zu ho)能在刻度范圍的1/23/4處。 輔助系統(tǒng)常見(jiàn)(chn jin)儀表安裝注

9、意事項(xiàng)7/20/2022第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。浮球式液位開(kāi)關(guān)(kigun)的安裝22輔助(fzh)系統(tǒng)常見(jiàn)儀表安裝注意事項(xiàng)7/20/202222第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。23PLAN 53B管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：由外部管道系統(tǒng)為布置方式3密封裝置的外側(cè)密封提供液體。預(yù)先加了壓的囊式蓄能器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)。流動(dòng)由內(nèi)部(nib)泵送環(huán)維持。循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻換熱器除去。7/20/202223第二十三頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 53C管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外部管道系統(tǒng)給布置方式3密封外側(cè)密封提供阻封液，密封

10、腔由活塞(husi)蓄壓器提供壓力，循環(huán)是由內(nèi)部泵送環(huán)來(lái)保持。循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量用空氣冷卻或水換熱器除去。7/20/2022第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。25關(guān)于泵送環(huán) 在輔助系統(tǒng)方案中，單封21/23/31/41與雙封52/53可能會(huì)引起循環(huán)不暢，其中23及52/53方案的循環(huán)是最難的，原因是這些方案完全靠泵送環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，壓頭較低。泵送環(huán)的循環(huán)效率依據(jù)壓蓋結(jié)構(gòu)、泵送間隙、流體粘度及圓周速率等決定，因此在使用泵送環(huán)時(shí)需要復(fù)核以下信息： 1）電機(jī)轉(zhuǎn)速：泵送環(huán)的泵送揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，也就是轉(zhuǎn)速降低到1/2，則揚(yáng)程降低到1/4。影響很大，因此在1480rpm以下是循環(huán)很困難。使用變頻電機(jī)時(shí)尤為注意； 2

11、）軸徑：軸徑低于50mm,線速度較低； 3）管路總長(zhǎng)超過(guò)5m時(shí)，封液不易循環(huán)； 4）每個(gè)90彎頭約有0.5m的阻力損失，因此90彎頭不得過(guò)多； 5）泵送介質(zhì)粘度大于50厘斯時(shí)，循環(huán)阻力大。 6）流道及接口形式：接口要求(yoqi)下進(jìn)上出，垂直進(jìn)、切向出；流道深度以4mm左右為宜。 25第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。 關(guān)于緩沖隔離液 1、緩沖液壓力 對(duì)于52方案(fng n)，API682規(guī)定，需要能承受2.7bar壓力（火炬氣背壓），因此一級(jí)密封需要耐反壓設(shè)計(jì)；對(duì)于53方案(fng n)，隔離液壓力=密封腔壓力+0.14MPa0.17MPa 2、緩沖隔離液溫升 API682中7.2、7.3條款中規(guī)定

12、，緩沖隔離液密封進(jìn)出口的最大溫差要求如下：緩沖隔離液為乙二醇/水或接近于水粘度的介質(zhì)等時(shí)為8；緩沖隔離液為油時(shí)為16； 3、緩沖隔離液流量 見(jiàn)下圖 第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。 高溫(gown)泵現(xiàn)場(chǎng)解決方案緩沖隔離液隨軸徑的流量(liling)曲線要求第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 54管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外設(shè)加壓隔離液儲(chǔ)罐或系統(tǒng)提供潔凈的液體給密封(mfng)腔，循環(huán)用外部泵或壓力系統(tǒng)來(lái)完成，阻封液壓力大于被密封(mfng)的工藝介質(zhì)壓力。7/20/2022第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 62管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)

13、明：由外源提供急冷液，所以需要急冷是為了防止固體顆粒在密封的大氣側(cè)積聚(jj)，通常；配合很小的截流襯套使用。7/20/2022第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 72管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從外部供應(yīng)的緩沖氣體用于布置方式2的密封，緩沖氣可單獨(dú)用來(lái)(yn li)稀釋密封泄漏流體或結(jié)合75、76方案，協(xié)助把泄漏流體吹掃入封閉的收集系統(tǒng)。緩沖氣的壓力低于內(nèi)側(cè)密封工藝流體的壓力。7/20/2022第三十頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 74管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：PLAN74 為泵用面板系統(tǒng)，從外部供應(yīng)(gngyng)的隔離氣體用來(lái)

14、有效地防止工藝介質(zhì)泄漏到大氣中。隔離氣體壓力高于內(nèi)側(cè)密封工藝介質(zhì)壓力。7/20/2022第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 75管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明方案75的主要結(jié)構(gòu)如下，外部密封限制從內(nèi)部密封泄漏出的流體排到大氣，并把這些泄漏流體輸送到排放管道。當(dāng)泄漏流體經(jīng)過(guò)收集系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)上安裝的收集器收集通過(guò)的任何(rnh)液體。收集器上的液位顯示器用來(lái)顯示是否需要對(duì)收集器排凈。在管線出口處的孔板限制泄漏流量，從而當(dāng)內(nèi)部密封產(chǎn)生較大的泄漏量時(shí)會(huì)引起壓力增加，達(dá)到報(bào)警值。7/20/2022第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。PLAN 76管道(gundo)和儀表流程圖密封(mfng

15、)腔細(xì)部圖方案說(shuō)明布置方式2的密封中外部密封腔內(nèi)非冷凝性泄漏流體的排放(pi fn)，收集在大氣溫度下不能凝結(jié)成液體的氣體。這種系統(tǒng)可以采用阻封氣體也可以不采用。7/20/2022第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。 機(jī)械密封(mfng)常見(jiàn)問(wèn)題分析及對(duì)策 第五(d w)部分第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。汽化(qhu)閃蒸（輕烴泵）當(dāng)密封(mfng)面摩擦熱集聚時(shí)，端面間液膜發(fā)生局部沸騰。癥狀密封(mfng)發(fā)音或冒氣（間歇震蕩）。靜環(huán)被咬蝕，產(chǎn)生彗星狀紋理過(guò)程導(dǎo)致窄環(huán)外部切邊。硬環(huán)發(fā)生熱裂。端面內(nèi)部處有石墨粉塵堆積。糾正措施改善循環(huán)狀況；校核密封(mfng)設(shè)計(jì)參數(shù)。第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。皰疤（高溫(gown)泵

16、）高黏度液體端面間的剪切應(yīng)力超過(guò)石墨的破壞強(qiáng)度。停泵時(shí)，由于溫度下降液體黏度增大使泵重新啟動(dòng)出現(xiàn)問(wèn)題。癥狀(zhngzhung)碳石墨顆粒從端面脫出；硬環(huán)有拋光痕跡；在細(xì)小間隙中殘留石墨顆粒。糾正措施檢查盤車情況；換用粘度低的循環(huán)液；延長(zhǎng)泵啟動(dòng)時(shí)間；換用高硬度石墨或多空隙硬環(huán)材料。36第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。37失效現(xiàn)象 主要表現(xiàn)為罐體液位下降(xijing)過(guò)快，嚴(yán)重時(shí)每8個(gè)小時(shí)需要注油補(bǔ)液1次， 二級(jí)密封滴漏嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)需要及時(shí)擦拭，甚至用油盆接。 綜合表現(xiàn)為壽命到2-3個(gè)月后出現(xiàn)泄漏，且泄漏量會(huì)變得越來(lái)越大 機(jī)封拆卸一般表現(xiàn)為端面出現(xiàn)亮斑泡疤，嚴(yán)重時(shí)端面外圓出現(xiàn)嚴(yán)重崩牙。見(jiàn)右圖 皰疤37第三

17、十七頁(yè)，共46頁(yè)。粘度要求：最低溫度下隔離緩沖液不得凝結(jié)，工作溫度下隔離緩沖液的粘度必須小于100mm/s；密封工作溫度下的最佳粘度是2-10 mm/s；密度要求：密封會(huì)影響密封熱的導(dǎo)出能力，要求使用介質(zhì)的密度大于0.7g/ cm隔離緩沖液的沸點(diǎn)必須高于大氣環(huán)境溫度至少28（以夏天最高40計(jì)算最低沸點(diǎn)為68）,同時(shí)隔離緩沖液的閃點(diǎn)必須高于應(yīng)用場(chǎng)合溫度；隔離緩沖液3年內(nèi)工作環(huán)境下不得嚴(yán)重變質(zhì)，具體不得具有可見(jiàn)沉淀、結(jié)晶或積碳；因?yàn)橥钙接椭械目寡趸瘎┘澳湍┤菀自诙嗣嫔衔龀?，損傷端面，使用時(shí)必須考慮。礦物油熱穩(wěn)定性較好，但是容易在溫度高于70時(shí)性能下降，因此要控制溫度。緩沖隔離液不得污染現(xiàn)場(chǎng)工藝介

18、質(zhì)，也不得使機(jī)械密封輔助密封圈腐蝕、溶脹和損壞在高壓（53A緩沖隔離液1MPa以上壓力）下，使用的密封緩沖隔離液的氣體溶解度要低，保證(bozhng)氣體在高壓下不會(huì)溶解到緩沖隔離液中。（53B不會(huì)存在此問(wèn)題） 高溫(gown)泵油品選擇原則第三十八頁(yè)，共46頁(yè)?；谝陨线x擇原則，對(duì)于高溫泵密封，緩沖隔離液選用建議如下： 最佳(zu ji)油品按照表一首先推薦選用；滿足不了表一要求時(shí)，可以按照以下原則選用。5-15#工業(yè)白油 必須使用透平油時(shí)，透平油牌號(hào)(也叫汽輪機(jī)油)不得大于32#。(注意選用透平油時(shí)，封液溫度不要高于70)。 高溫(gown)泵油品選擇原則第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。高溫(gown)泵油品選擇原則第四十頁(yè)，共46頁(yè)。端面(dunmin)變形癥狀機(jī)泵啟動(dòng)時(shí)，密封發(fā)生泄漏且泄漏量隨時(shí)間變化。將端面在平臺(tái)上輕研，有變形痕跡。糾正(jizhng)措施自然時(shí)效變形，重新研磨；