高密度聚乙烯裝置軸流泵機械密封安全性和長周期運行探討

崔鐘續，張旭亮，王志輝，劉傳云，應汶靜

（中化泉州石化有限公司，福建 泉州 362103）

某40萬t/a高密度聚乙烯（HDPE）裝置采用Chevron-Phillips和MARTECH技術，雙環管反應器可生產雙峰/單峰產品，由2臺軸流泵為反應器提供循環動力。軸流泵為HDPE裝置的核心設備，其運行狀況直接影響裝置效益[1-2]。軸流泵型號24*28AFH9500，設計體積流量10 636 m3/h，揚程59.8 m，轉速 1 820 r/min，電機功率 2 000 kW。 常見牌號反應器控制參數為，溫度96～110℃、壓力4.2～4.7 MPa、固相質量分數30%～47%。該軸流泵試車過程中出現機械密封溫度高、高壓氣囊意外磨損的情況，文中對軸流泵機械密封產生的問題進行排查分析，指出了軸流泵長周期運行的注意事項。

1 HDPE裝置軸流泵機械密封系統

該HDPE裝置軸流泵機械密封正常操作壓力4.5 MPa，介質為異丁烷和聚乙烯顆粒，一旦介質發生泄漏有較大安全隱患，所以密封安全性尤為重要[3-6]。現場采用的軸流泵機械密封安全性較高，其沖洗方案為PLAN32+PLAN53C+PLAN52+高壓氣囊，即PLAN32系統是采用5.0 MPa異丁烷沖洗至第一級摩擦副[7]，異丁烷另外分支連接PLAN53C活塞缸底部，活塞缸上部使用食品級68#白油作為隔離液。利用PLAN53C上、下活塞面積差，最終使活塞上部壓力高于活塞下部壓力。使用PLAN53C的優點是能夠及時根據密封腔壓力自動調整隔離液壓力。由于整套機械密封長度較長，因此在初級密封PLAN53C密封腔內部設置有1套支撐軸承，用于支撐泵軸及葉輪。軸流泵機械密封初級密封結構見圖1。

圖1 軸流泵機械密封初級密封結構示圖

在PLAN52外側設置有高壓氣囊，這是近幾年的新增設計，是機械密封最后一道防護。……