高欣

　　摘　要：加氢裂化装置关键机泵机械密封很容易就会出现泄漏问题，从而导致反复性的检修。因此，需要对该设备进行从单端面密封到双端面密封的全方位机泵密封改造。然后在改造之后注意日常的注意事项和密封结构，从而让装置关键机泵机让经济效益更高。

　　关键词：加氢裂化装置；机械密封；石油化工用泵

　　由于关键性机泵总是出现一些密封失效泄漏的着火事故，因此需要对机泵进行高温、高压、有害有毒介质的机泵进行清查，并将单端面密封的机泵改为较为保险的双端面机泵，从而提早预防装置密封失效的泄露着火事故和操作注意事项。

　　一、加氢裂化进料泵密封结构

　　加氢裂化进料的温度为140℃，介质密度为920km/m³，出口压力为21Mpa，输送介质为直馏蜡油与焦化蜡油的混合蜡油。进料在进泵之前，需要采用原料过滤器对原料油进行反洗过滤。一般的密封结构采用密封腔内的介质通过泵效环从密封的施压端流出，然后形成自封闭循环冷却回路^[1]。

　　二、加氢裂化进料泵密封失效原因

　　对于加氢裂化进料泵密封的原因，通过几次反复检验发现出现问题的现象似乎都一致。具体可分为以下几种：

　　（1）轴套o型圈和密封压盖上并没有什么老化现象出现，所以也并没有发现轴套和压盖内侧里面有泄漏出现。

　　（2）轴套跟密封动静环之间的缝隙处和动静环密封垫片没有太多明显的磨损痕迹，还有大量的暗黑色粘状物。如果要分析造成这种现象的原因，那么先从进料泵入口原料油过滤器说起。当仔细观察过滤器时，发现过滤器的过滤密度竟然高达20μm，而且工作状态还不错，所以猜想异物进入的可能性不大。再加上此时的介质温度高达140℃，因此排除因温度低而结焦的可能。因此，可以初步判断，这种黑色粘状物是因自动冲洗而导致密封环境摩擦副热量而造成的。

　　通过以上对现象的研究，初步能够判断造成加氢裂化进料泵失效的原因具体是：（1）因为密封摩擦过程中产生的许多热量，导致泵的冲洗冷却效果不够好，这才造成动静环端面的介质结焦和热量累计从而导致密封失效泄漏。

　　（2）动静环密封由于长时间微量泄漏这才导致热量无法带走，或许也是容易在压力波动情况之下让垫片泄漏。

　　动静环密封圈所采用的橡胶O型圈是掺和了玻璃前味的垫片，做一个组合使用。而经过几次密封泄漏拆解后发现大量的介质结焦出现堆积现象，从而让密封通道出现严重堵塞，冲洗效果自然大大降低^[1]。

　　三、装置高危机泵的密封改造

　　1.装置高危机泵密封的改造方案

　　这种对装置关键机泵的密封改造方案是将原来的单端面密封改为双端面密封。这种改造效果的优点好处便是能够在一级密封失效情况下，密封液会进入泵内，确保了泵内介质不会泄露到外界。由于密封液进入泵内，密封液系统压力液位降低，可以实现密封的泄漏监测和报警。缺陷则是由于这种密封辅助系统设置太过复杂，其中的密封点存在很多泄露隐患点。

　　2.高危机泵密封冲洗型式介绍

　　加氢裂化进料泵改造主要将原来的单端面升级为双端面密封，密封冲洗方案则采用“Plan23+Plan53B”有压双封，其具体的特点可以下得知：

　　（1）Plan23冲洗方案

　　简要介绍：通过泵送环，让密封腔中的介质流出来，然后再通过换热器再返回来，从而形成自封闭的循环冷却回路。

　　优点：能靠冷却少量的再循环液来降低冷却器上的热负荷，还能降低冲洗液结焦的可能性。适用于高温介质工况。

　　缺点：换热器承受的负荷会很高，所以如果遇上粘性高的介质，就很容易堵塞换热器并引起危险。

　　（2）Plan53B冲洗方案^[2]

　　简要介绍：使用一个有压的外部隔离液储箱向密封室供送清洁液体。依靠一个内部的泵送环来循环液体，隔离液通过一气囊加压，储箱压力大于被密封的流程介质压力。

　　优点：跟单端面比起来，双端面的安全性要更好些。该密封带压即便是开停车，都能够有效的控制住机泵外泄。适用于剧毒、易燃、易爆、易挥发介质机泵。

　　缺点：这种冲洗方案相比较单端面机械密封较复杂，费用高。

　　结合以上对比直馏蜡油属于高温易燃易爆介质，为了进料泵能够高效安全运行防止发生泄露着火爆炸事故本装置选用Plan23+Plan53B串联双端面密封冲洗方案。

　　四、高危泵密封改造应用及其操作注意事项

　　高危机泵将单端面改造成双端面密封方案在使用之后大大提高了设备运行的可靠性，不过在运行过程中还是要注意以下操作：

　　1.启动前检查辅助装置是否正常，保证密封液系统液位、压力在操作范围之内各处密封良好。按转动方向盘车通过双端面机封泵效环将机封内充满液体。

　　2.不要使泵抽空避免密封端面发生干摩擦。

　　3.经常检查辅助装置是否正常工作

　　a、注意密封液液面的位置，油位降低要经常补充，压力降低要补气保压。

　　b、定期排放泄漏液。

　　c、经常检查冷却水管、冲洗管等，杜绝发生堵塞，防止突然停水而使冷却、冲洗效果不好，造成密封失效。

　　4.防止机器本身振动、发热等对密封的影响。

　　a、注意异常声响，振动可造成防转销等松开、脱出。

　　b、注意异常发热，如：轴承发热是否正常，并作合理调整。

　　5.检查密封油系统接头的地方会不会出现活接头处泄露的状况。

　　6.在日常检查时要注意电机的电流是否超过了额定电流，轴承温度小于75℃，且振动的幅度要小于0.15mm。

　　五、改造总结分析

　　安全、平稳长期运行是装置机泵平稳运行的基本必要前提，而装置反应进料泵的运行更是其中的关键。反应进料泵是为整个生产提供原料的机泵，如果进料泵出现了问题那么将有可能危及整个装置的循环，甚至还会威胁到设备装置人员的生命安全。高危机泵的运行则不仅会危及到装置循环，也同样会危及到设备和人员的生命安全。所以，为了防止机泵运行过程中发生意外事故，有必要让操作和管理人员在日常巡检生活中仔细检查进料泵的运行情况，并在Z短时间内去解决问题，从而确保装置安全、平稳和长期的运行。

　　高危机泵多次出现故障后，必须对装置机泵实施大规模的改造，才能分析出导致密封泄漏的故障原因。然后通过与厂家沟通后重新更换。这样才能够确保设备的安全并减少维修工作的检修费用。

　　对其他关键机泵进行的改造，则是主要针对密封冲洗方案的选择，未必适合现有的工况。如果没有对机泵的冲洗到位，那么就会导致密封腔内密封冷却效果不好、循环出现堵塞等现象，长此以往必然会导致出现密封泄露的状况。因此，对待不同的泵密封设置形势的特点，进行的不同密封冲洗方案的改造。当密封冲洗流程的设置优化并便于维护和检修操作后，装置机泵的改造效果便会变得十分明显，从而也就保证了装置设备和生产的平稳长期运行。

　　结束语

　　针对一般石化厂加氢车间的加氢裂化装置泵在运行过程中，很容易发生着火故障并严重影响长期的稳定和安全环保性，因此，有必要对机泵进行全方位改造。本文通过对加氢裂化装置关键机泵的结构、泄露原因等进行分析，并将单端面改为双端面密封，从而改进了装置密封效果，提高了密封效果和经济效益。

　　参考文献

　　[1]陈伟.石油化工设备设计选用手册[M]北京：化学工业出版，2009（45）.

　　[2]穆运庆.化工机械维修：化工用泵分册[M].北京：化学工业出版社，2013（56）.

来源：《中国科技博览》2017年40期