輕烴泵干氣密封改造問題分析

石爽　郭威

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進行分析。

關鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質輕烴液化氣，介質溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機械密封，在備用狀態下，屢次發生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產生“凝霜”現象，泄漏時介質噴射而出，嚴重影響安全生產。

2 改造后出現的問題

2.1 串聯式干氣密封介紹

按照API標準規范，該泵改造為串聯式干氣密封，第一級為內流平衡型機械密封，動環為補償環，密封介質為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經節流孔板到密封的循環，流體進入密封腔接近機封端面，沖洗該端面，越過密封再進入泵）；第二級為干氣密封，密封介質為干凈氮氣，壓力為0.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運轉。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經限流孔板進入第一級機械密封端面，進行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內；

2）PLan72+76沖洗。管網氮氣經經球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮氣經壓力表、壓力開關及球閥、節流孔板、單向閥后排火炬；節流孔板保證密封腔內建立0.3 MPa壓力并降低氮氣消耗，當第一級主密封泄漏過大時，由于節流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發現故障

改造后主要故障表現為泵無法正常備用。

泵腔內沖入介質后立即啟泵運轉，密封不發生泄漏；若處于備用狀態則發生泄漏。表現為輔助系統泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結霜；氮氣進氣過濾減壓閥及管線冷凝結霜，表明液化氣已經泄漏到整個輔助系統；停泵拆卸后，發現一、二級動、靜環密封端面均無磨損；主密封動環與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據以往機械密封使用經驗該泵介質內焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業人員指導下進行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內及密封腔內，造成密封腔內壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環推開，主密封動環與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結論

4 總結

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮氣，增加了一級機械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結積累，才能更好的服務于生產。

參考文獻

[1]王汝美.實用機械密封技術問答[M].中國石化出版社，2004.endprint

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進行分析。

關鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質輕烴液化氣，介質溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機械密封，在備用狀態下，屢次發生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產生“凝霜”現象，泄漏時介質噴射而出，嚴重影響安全生產。

2 改造后出現的問題

2.1 串聯式干氣密封介紹

按照API標準規范，該泵改造為串聯式干氣密封，第一級為內流平衡型機械密封，動環為補償環，密封介質為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經節流孔板到密封的循環，流體進入密封腔接近機封端面，沖洗該端面，越過密封再進入泵）；第二級為干氣密封，密封介質為干凈氮氣，壓力為0.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運轉。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經限流孔板進入第一級機械密封端面，進行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內；

2）PLan72+76沖洗。管網氮氣經經球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮氣經壓力表、壓力開關及球閥、節流孔板、單向閥后排火炬；節流孔板保證密封腔內建立0.3 MPa壓力并降低氮氣消耗，當第一級主密封泄漏過大時，由于節流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發現故障

改造后主要故障表現為泵無法正常備用。

泵腔內沖入介質后立即啟泵運轉，密封不發生泄漏；若處于備用狀態則發生泄漏。表現為輔助系統泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結霜；氮氣進氣過濾減壓閥及管線冷凝結霜，表明液化氣已經泄漏到整個輔助系統；停泵拆卸后，發現一、二級動、靜環密封端面均無磨損；主密封動環與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據以往機械密封使用經驗該泵介質內焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業人員指導下進行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內及密封腔內，造成密封腔內壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環推開，主密封動環與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結論

4 總結

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮氣，增加了一級機械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結積累，才能更好的服務于生產。

參考文獻

[1]王汝美.實用機械密封技術問答[M].中國石化出版社，2004.endprint

摘 要 對加氫裂化裝置輕烴液化氣泵干氣密封改造的問題進行分析。

關鍵詞 加氫裂化；輕烴泵；干氣密封

中圖分類號：TQ05 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0174-01

1 改造前情況說明

某煉油廠加工含硫較高的俄油，加氫裂化裝置脫丁烷塔頂回流泵（型號150AYII-150）輸送介質輕烴液化氣，介質溫度49℃，含有高濃度的硫化氫，一旦密封發生故障泄漏十分危險，極易造成人員傷亡，最初軸端密封采用彈簧式機械密封，在備用狀態下，屢次發生密封泄漏，壓蓋處因液化氣泄漏制冷產生“凝霜”現象，泄漏時介質噴射而出，嚴重影響安全生產。

2 改造后出現的問題

2.1 串聯式干氣密封介紹

按照API標準規范，該泵改造為串聯式干氣密封，第一級為內流平衡型機械密封，動環為補償環，密封介質為液化氣，入口壓力1.52 MPa，出口壓力2.063 MPa，沖洗方式為PLan11（從泵排出口經節流孔板到密封的循環，流體進入密封腔接近機封端面，沖洗該端面，越過密封再進入泵）；第二級為干氣密封，密封介質為干凈氮氣，壓力為0.3 MPa左右，密封端面開有單項螺旋動壓槽，只能單向運轉。

2.2 干氣密封沖洗流程說明

沖洗方式采用PLan72+76。

1）PLan11沖洗。泵出口液化氣經限流孔板進入第一級機械密封端面，進行沖洗潤滑保證密封正常工作，回流到泵腔內；

2）PLan72+76沖洗。管網氮氣經經球閥及過濾減壓閥、孔板、流量計及單向閥后進入二級密封端面的

干氣密封腔，為第一級機械密封提高背壓，延長密封使用壽命；球閥控制壓力在1.0 MPa左右，過濾減壓閥控制進入密封腔壓力在0.5 MPa左右，設定壓力低報警值為0.4 MPa。

泄漏的微量液化氣和氮氣經壓力表、壓力開關及球閥、節流孔板、單向閥后排火炬；節流孔板保證密封腔內建立0.3 MPa壓力并降低氮氣消耗，當第一級主密封泄漏過大時，由于節流孔板的作用，干氣密封腔壓力上升，泄漏管線的壓力表指示上升，超過設定的壓力高報警值0.5 MPa時報警，表明第一級主密封失效。

2.3 改造后發現故障

改造后主要故障表現為泵無法正常備用。

泵腔內沖入介質后立即啟泵運轉，密封不發生泄漏；若處于備用狀態則發生泄漏。表現為輔助系統泄漏管線壓力表指示壓力超過0.55 MPa，超過允許報警值，泄漏管線外壁結霜；氮氣進氣過濾減壓閥及管線冷凝結霜，表明液化氣已經泄漏到整個輔助系統；停泵拆卸后，發現一、二級動、靜環密封端面均無磨損；主密封動環與軸套密封膠圈脫出密封槽。

3 密封故障分析

3.1 拆卸密封后檢查分析

密封拆卸后除有少量焦粉外，兩級密封端面均完好，根據以往機械密封使用經驗該泵介質內焦粉不會形成顆粒對密封狀況無影響；安裝過程在廠家專業人員指導下進行，對泵軸及泵密封腔尺寸均核對無誤后安裝；后從工藝角度分析，由于該泵屬于輕烴類冷油泵，介質溫度49°，因北方氣候寒冷，液化氣本身制冷結霜，未避免泵體受冷凍裂，在出口管線單向閥前后加聯通線及控制閥作為暖泵線，在冬季備用條件下，控制閥開啟，保證泵體內具有一定溫度防凍；但在防凍的同時泵出口壓力引入泵內及密封腔內，造成密封腔內壓力升高，將貼合的第一級密封動靜環推開，主密封動環與軸套密封膠圈受壓脫出密封槽，介質從一級密封泄漏到二級干氣密封，壓力高于二級密封泄漏報警值造成外漏，無法備泵。

3.2 由理論受力分析及計算公式驗證分析結論

4 總結

輕烴液化氣泵用干氣密封的使用，由于在二級干氣密封中通入氮氣，增加了一級機械密封的背壓，使其密封端面差壓減小，產生的摩擦熱必然減少，有效改善了密封工作條件，使泵密封的壽命大大延長；但在實際使用中可能會出現各種有別于教科書的密封失效案例，加以總結積累，才能更好的服務于生產。

參考文獻

[1]王汝美.實用機械密封技術問答[M].中國石化出版社，2004.endprint