260萬噸年渣油加氫裝置高壓貧液泵機封沖洗方案改造

王明奎 郭海澎 劉尊國 劉建峰 薄純忠

摘 要：本文介紹了260萬噸渣油加氫裝置分餾系統的重要設備高壓貧液泵的機封結構形式。闡述了自投產以來數次機封泄漏的故障現象，對故障原因進行了分析排查，確定了摩擦熱過大是造成機封失效的主要原因。通過對機封沖洗方案的改造，解決了上述故障現象，為企業節約了大量的人力和資金投入。

關鍵詞：API682 PLAN11+53B 260萬噸渣油加氫裝置 貧液泵

中圖分類號：TH17 獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）04-0-01

高壓貧胺液泵是260萬噸/年渣油加氫裝置分餾系統的關鍵設備之一，我公司高壓貧胺液泵為開一備一，由嘉利特荏原泵業公司制造。該泵為雙殼體多級高壓離心泵，其泵型號為80X50（C）DCN10GM；流量為95.5m3/h，揚程1740m，吸入壓力0.3MPa，出口壓力17.2MPa，介質為MDEA（30wt%）、水（70wt%），介質溫度為55℃，轉速為4500RPM。采用四川日機密封件股份有限公司（以下簡稱川日機）設計的雙端面平衡型機械密封。沖洗方案為API682標準中的PLAN53B，自2015年11月底開工以來，頻繁出現機械密封泄漏問題（平均15天更換一次非集裝機封）。給裝置的長周期安全平穩運行造成了很大的隱患。

一、機械密封失效原因分析

1.機械密封系統簡介

我公司高壓貧胺液泵采用雙端面平衡型機械密封，如下圖所示該機械密封靜環材質為石墨，動環材質為碳化硅（SiC），輔助密封材質為FFKM/316+RS，彈性元件材質為Hast.c，基體以及軸套壓蓋材質為316不銹鋼。

機械密封的輔助系統采用了API682標準中的PLAN53B沖洗方案，隔離液為15號工業白油。由預先加壓的蓄能器給循環系統加壓，白油進入密封腔冷卻密封環的同時起到抑制泵內介質向外部泄露的作用，通過機封自帶的泵送環達到泵送效應，使白油在密封腔和冷卻器中循環。

2.機械密封失效原因分析

2.1摩擦熱過大造成機封失效

機械密封頻繁泄漏問題發生后，通過和川日機技術人員的交流，得知由于國內渣油加氫裝置較少，該公司是第一次為這個工位的泵設計機械密封。該泵軸徑較大，轉速較高，因此密封端面的線速度較高造成摩擦熱相當高，而機械密封所配的PLAN53B沖洗方案中的白油冷卻器達不到理想的冷卻效果，造成密封端面溫度過高爆裂炸環以致失效。川日機公司根據上述情況進行了機封的部分改造，減小端面直徑從而減小端面比壓，以期達到減小摩擦熱的效果。但效果未達到理想數值。

二、機械密封改造方案

1.API682 PLAN11+53B密封沖洗方案原理及特點

API682 PLAN11+53B沖洗方案原理：通過泵底部放空閥門接出管線經限壓多級孔板將自身介質引致密封腔，既起到冷卻密封的作用同時又可以排出密封腔中的氣體。53B方案由預先加壓的蓄能器給循環系統加壓，蓄能器為有壓的雙端面密封提供隔離液（封液），采用換熱器對隔離液降溫。

2.PLAN11+53B沖洗方案的優點

通過兩個機封沖洗方案的結合，將機械密封端面產生的較高的摩擦熱量減小到對機械密封沒有危害的溫度，封液壓力高于介質壓力，保證工藝介質零排放，系統配有壓力報警遠傳信號，可及時發現密封失效情況，當一級密封失效時二級密封實現主密封功能，提高設備安全運行系數。

結語

實施上述改造后，260萬噸/年渣油加氫高壓貧胺液泵運行狀況良好，機械密封處于穩定狀態，有效杜絕有害介質泄漏排放到大氣的安全隱患，機泵的連續運轉可靠性得到了明顯的提升（自2017年2月份改造以來連續運轉）。降低了機械車間的維修工作量，減少了維修成本。