芳烴裝置P-505/1 密封泄漏原因分析及改造

牛春如，李淑新，劉 新

（獨石化公司設備檢修公司煉油鉗工車間，新疆獨山子 833699）

0 引言

重整加氫聯合車間芳烴抽提裝置旋殼泵P-505/1 是加氫區域已烷汽提塔底泵，該泵為江蘇海獅泵業制造有限公司生產（型號：HXK200-S1）。該泵輸送介質為己烷溶劑油，入口溫度70 ℃，泵入口壓力0.2 MPa、出口壓力0.8 MPa。機械密封由西安永華提供的雙端面密封，采用PLAN52 的密封沖洗方案。于2011 年9 月大修時更換，至今已運行7 年。期間因出現各類設備問題檢修9 次，其中7 次為密封故障。因此密封泄漏故障是影響該泵長周期運行的瓶頸，是急需解決的問題。

1 檢修情況統計及存在問題

從表1 可看出P-505/1 自2012 年7 月至2018 年11 月，因密封故障檢修7 次占總檢修次數77.78%。與旋殼泵機封壽命長（預期壽命25 000 h）的特點不相符。決定機封壽命長短的重要因素是PV 值。雖然旋殼泵的出口壓力很高，但機封只需密封壓力低的進口壓力，泵轉速右臂相同參數的高速部分流泵低得多，因此，機封的PV 值也比高速泵低得多。在正常操作情況下，機封的PV 值越低使用壽命越長。

表1 歷年檢修情況統計

從檢修前該泵密封失效表象看，基本為外部密封油罐內進入介質，且液位上升超過警戒位報警。以下分別為工作時介質流向示意圖（圖1）和密封結構示意圖（圖2）。

圖1 泵內介質流向

圖2 雙端面密封結構

該泵采用PLAN52 沖洗方案，密封油罐為無壓雙端面密封的外部密封提供緩沖油液，循環油液通過內部動環泵送環維持，油罐通常連續向火炬回收系統排氣并且維持壓力低于密封腔壓力。在無介質泄漏的情況下，密封油罐液位顯示基本不會變化。結合圖1，圖2，若密封油罐液位有升高趨勢，則可以判定泵進口的壓力介質通過介質側密封處泄漏到密封腔室，泄漏途徑：①動靜環密封面磨損；②靜環密封圈損壞。

2 介質側密封泄漏的原因分析

2.1 密封拆檢情況

從拆檢情況看，動、靜環密封面正常微量磨損；靜環O 形圈兩對稱部位擠壓變形或斷裂；其他O 形圈基本完好。通過排除法，確定靜環O 形圈兩對稱部位擠壓變形缺陷或斷裂是導致密封泄漏、密封油罐液位升高的主要原因。

2.2 原因分析

靜環O 形圈兩對稱部位擠壓變形缺陷或斷裂之所以會發生，與靜環的結構和裝配有直接關系。

圖3 拆卸的動、靜環及O 形圈

圖4 靜環底部和側面圖

從圖4 可以看出，在靜環底部有2 個對稱防轉槽，防轉槽圓周部位車有倒角。靜環在裝配前，現將O 形圈裝在靜環座上的凹槽內，O 形圈與靜環外圓柱面有一定的過盈，該O 形圈為包覆的氟膠圈，表面彈性相對于橡膠類要弱。在裝配時，靜環防轉槽部位會對O 形圈有個擠壓剪切作用，導致O 形圈受損變形甚至斷裂，使壓力介質從O 形圈損傷部位向密封腔室泄漏，密封腔室與密封油罐油液靠動環泵送環循環，因此，密封油罐液位就會不斷升高。

3 改造建議

（1）改變靜環現有的防轉槽形式，新制作的靜環不加工防轉槽，將防轉銷孔直接鉆在靜環底部，孔徑3 mm，深3 mm，配裝高度5 mm 的銷子。

（2）在靜環座上與靜環銷孔相對應位置鉆防轉孔，孔徑4 mm，深3 mm，裝配靜環時，做好記號，確保裝配的準確性。

4 結束語

針對旋殼泵密封泄漏問題進行原因查找和分析，并提出了密封改進建議。目前已聯系丹東克隆密封廠家開展論證和測繪工作。相信改造后的密封一定會取得好的運行效果，為該泵的長周期運行打下堅實基礎。