煉化企業(yè)高危泵機(jī)械密封失效分析及對(duì)策

劉嘉

摘要：煉化企業(yè)的工作中，有許多的工作流程以及物料機(jī)泵都是有著比較大的爆炸風(fēng)險(xiǎn)存在，所以在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中這些機(jī)泵就被劃分為高危泵管理的范圍之內(nèi)。本文是在對(duì)高危泵的設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行、維護(hù)等多個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范化的探討，從而保障高危泵在生產(chǎn)使用過(guò)程中的安全性，能夠在平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)煉化企業(yè)的設(shè)備安全管理。

關(guān)鍵詞：高危泵;機(jī)械密封;煉化企業(yè)

前言：

在煉化企業(yè)中，高危泵指的就是高溫?zé)嵊皖?lèi)泵，也就是說(shuō)在對(duì)介質(zhì)進(jìn)行輸送時(shí)，運(yùn)行的溫度大于或等于自然點(diǎn)，或者是溫度高于200℃的機(jī)泵。輕烴類(lèi)泵，也就是在傳輸?shù)倪^(guò)程中介質(zhì)在大氣壓的作用之下容易出現(xiàn)揮發(fā)，從而形成烴類(lèi)物質(zhì)的機(jī)泵。而輸送毒性物質(zhì)比較中的機(jī)泵稱(chēng)之為有毒有害類(lèi)泵，根據(jù)化工企業(yè)出現(xiàn)的事故中發(fā)現(xiàn)，泵密封失效是導(dǎo)致火災(zāi)出現(xiàn)的突出原因。

一、機(jī)械封失效的原因

相對(duì)于其它的泵使用的空間來(lái)講，化工裝置的高危泵是一直處于高溫、高壓以及高腐蝕的一種工作環(huán)境中，施工生產(chǎn)的環(huán)境又比較復(fù)雜多樣，所以在使用的過(guò)程中如果出現(xiàn)微小的泄露情況，就會(huì)導(dǎo)致不可扭轉(zhuǎn)的局面出現(xiàn)。針對(duì)于密封失效的原因，主要有以下幾點(diǎn)。

（一）機(jī)械的密封結(jié)構(gòu)選取不合理

因?yàn)樵趯?duì)機(jī)泵進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員自身并不能夠完全的對(duì)機(jī)泵工作開(kāi)展的原理進(jìn)行掌握，所以對(duì)機(jī)泵中的一些設(shè)計(jì)就按照了一般的情況去進(jìn)行考慮，所以較多采用的單端面機(jī)械密封，機(jī)泵的設(shè)計(jì)并沒(méi)有從整體的安全性上進(jìn)行考慮。單端面的密封設(shè)計(jì)，只是符合一般的油品泄漏不嚴(yán)格的場(chǎng)合使用，因?yàn)檎w的結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，所以并不適用于安全系數(shù)要求高的機(jī)泵設(shè)計(jì)中。

（二）機(jī)械密封的沖洗狀況不符合實(shí)際的運(yùn)行需求

密封的機(jī)械在對(duì)介質(zhì)進(jìn)行傳輸時(shí)，部分的介質(zhì)是容易結(jié)晶或者是有著細(xì)小的顆粒，所以這樣的介質(zhì)運(yùn)輸就要在一定壓力的情況下，使用科學(xué)的方式用沖洗液進(jìn)行沖洗。如果不能及時(shí)的對(duì)機(jī)械進(jìn)行沖洗，就會(huì)導(dǎo)致因?yàn)榻Y(jié)晶體與顆粒的存在減小了密封圈的使用壽命，導(dǎo)致密封圈不能夠在磨損之后及時(shí)的進(jìn)行修復(fù)，最終出現(xiàn)介質(zhì)泄漏的情況出現(xiàn)。

（三）選取的密封材質(zhì)不合適

當(dāng)機(jī)械地介質(zhì)進(jìn)行輸送時(shí)，如果密封材質(zhì)與介質(zhì)不相符，那么在輸送的過(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致密封元件出現(xiàn)較快的腐蝕、溶解以及磨損等情況的出現(xiàn)，最終出現(xiàn)密封能力喪失的情況出現(xiàn)。所以對(duì)機(jī)械的密封材質(zhì)進(jìn)行選取的時(shí)候，要結(jié)合輸送的介質(zhì)進(jìn)行選擇，從而保障密封能力與正常使用壽命的發(fā)展。

（四）機(jī)械密封的測(cè)壓不準(zhǔn)確

將機(jī)械進(jìn)行密封，所承受的壓力都是固定的，但是在對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)定時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)測(cè)壓不準(zhǔn)的情況或者壓力幅度波動(dòng)較大，所以比較容易出現(xiàn)密封機(jī)械 內(nèi)的壓力超出了自身能夠承受的壓力，出現(xiàn)機(jī)械中的物料泄漏等情況，這種情況的出現(xiàn)也就是經(jīng)常導(dǎo)致機(jī)械密封失效的原因。

（五）機(jī)械密封的工作溫度不合宜

有的機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)加入冷卻管路的設(shè)計(jì)，凡是在實(shí)際的使用中往往會(huì)因?yàn)槔鋮s介質(zhì)的流量不足，導(dǎo)致冷卻介質(zhì)的溫度過(guò)高，不利于對(duì)機(jī)械的工作溫度進(jìn)行降低。在有的機(jī)械中沒(méi)有設(shè)計(jì)冷卻管路與沖洗，機(jī)械的密封腔內(nèi)容易存留大量的空氣，導(dǎo)致機(jī)械的密封處在一種干摩擦的情況下，從而導(dǎo)致機(jī)械內(nèi)部的溫度會(huì)較快的上升，最終出現(xiàn)動(dòng)、靜環(huán)出現(xiàn)破裂。

（六）使用單彈簧密封

在使用單彈簧對(duì)機(jī)械進(jìn)行密封時(shí)，忽視了彈簧的旋轉(zhuǎn)方向以及泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，在進(jìn)行安裝的時(shí)候沒(méi)有按照使用說(shuō)明，導(dǎo)致裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能夠讓彈簧隨著轉(zhuǎn)子的變動(dòng)促使密封裝置加密，而是起到了相反的作用，最終因?yàn)閯?dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的摩擦壓力不足，從而導(dǎo)致機(jī)械出現(xiàn)泄漏的情況。

二、機(jī)械密封的改進(jìn)方案與對(duì)策

（一）密封選型原則

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行使用的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際工作的性質(zhì)來(lái)對(duì)高危泵的范圍進(jìn)行界定，尤其是要針對(duì)于高溫?zé)嵊捅妙?lèi)、輕烴類(lèi)泵以及有毒有害類(lèi)泵去制定合適的密封方案。依照機(jī)泵裝置的空間與場(chǎng)所去對(duì)密封類(lèi)型與方案設(shè)置進(jìn)行選擇，在使用的過(guò)程中要對(duì)機(jī)械進(jìn)行定時(shí)的檢查，保障使用壽命內(nèi)的密封性、經(jīng)濟(jì)型、有效性以及安全性的發(fā)展。

（二）密封選型方案

對(duì)機(jī)械的密封選型方案是要根據(jù)機(jī)械的類(lèi)型去進(jìn)行選擇的，針對(duì)于高溫?zé)嵊皖?lèi)機(jī)械密封的選擇，可以使用背靠背、面對(duì)面以及面對(duì)背的雙端面密封，在工作的過(guò)程中可以在兩端引入高于介質(zhì)壓力的密封液，能夠?qū)Χ嗣娴挠突c冷卻進(jìn)行改善，將物料高效的與外界進(jìn)行隔離增加機(jī)械的密封效果。對(duì)于輕烴介質(zhì)泵機(jī)械的密封，主要選擇的是面對(duì)背雙密封或者有壓雙密封，無(wú)壓面對(duì)背雙密封適用于壓力低于密封介質(zhì)的緩沖流體，有壓雙密封則適用與壓力高于密封介質(zhì)的阻塞流體。而有度有害介質(zhì)選擇的是有壓雙密封，在特殊的情況之下還是與工作溫度、工況特點(diǎn)等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。

（三）密封系統(tǒng)沖洗方案的選擇

密封系統(tǒng)沖洗方案的選擇主要根據(jù)介質(zhì)類(lèi)型劃分為兩類(lèi)，對(duì)于輕烴介質(zhì)泵的沖洗，主要是與生產(chǎn)工況、物料性質(zhì)、溫度、壓力等較多物質(zhì)的相宜性確定，可以在烯烴裝置中加入自沖洗方案，在泵的出口將再循環(huán)引入，經(jīng)過(guò)流量控制口和冷卻器，從而進(jìn)入到前端的密封腔內(nèi)，能夠有效的降低密封的機(jī)封溫度。針對(duì)于有毒有害介質(zhì)泵清洗，主要是根據(jù)生產(chǎn)工況、物料毒性等相宜性進(jìn)行確定，可以使用外側(cè)管線為受壓的雙密封裝置外側(cè)的密封提供沖洗液，壓力則是由預(yù)加壓的儲(chǔ)能器循環(huán)系統(tǒng)提供，由內(nèi)部泵送環(huán)保持流體流動(dòng)，將熱量在冷卻器的循環(huán)中去除，保障機(jī)械在合宜的溫度下運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)：

隨著近年來(lái)對(duì)煉化企業(yè)的高危泵進(jìn)行改造與嚴(yán)格的管理，有效的對(duì)高危泵介質(zhì)泄漏引發(fā)的爆炸事故進(jìn)行了控制，把對(duì)高危泵的密封裝置由原來(lái)的單端面轉(zhuǎn)向了雙端面的密封，對(duì)以往容易出現(xiàn)的高溫油泵主密封失效進(jìn)行規(guī)避，有效的避免了高溫易燃介質(zhì)泄漏出現(xiàn)的危險(xiǎn)。能夠促進(jìn)企業(yè)對(duì)輕烴類(lèi)、有毒有害類(lèi)介質(zhì)泵進(jìn)行嚴(yán)格的管理，能夠?yàn)槠髽I(yè)的安全運(yùn)行提供更大的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋云平，余洪濤，史工強(qiáng).高危泵機(jī)械密封輔助系統(tǒng)改造[J].石油化工設(shè)備，2019，48（04）：77-81.

[2]覃正好.雙端面機(jī)械密封在高危險(xiǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（23）：123-124.

[3]李睿琦，李亦石，尹柏林.高危泵雙端面密封改造施工注意事項(xiàng)[J].石化技術(shù)，2017，24（06）：276.