催化裂化裝置油漿泵密封安全運行探討

汪洋

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各個領(lǐng)域都獲得了較大的發(fā)展，我國石油化工行業(yè)也取得了較大的發(fā)展，而油漿泵作為重要的生產(chǎn)工具，往往深受人們的重視，但是在催化裂化裝置油漿泵密封方面還是會存在很大的問題，常常會出現(xiàn)密封失效的情況，這就難以取得良好的密封效果，甚至影響最終的工況運行效率以及安全，為此，這就要求有關(guān)方面能夠針對其中的影響因素以及解決措施進(jìn)行具體的分析，以真正促進(jìn)我國工業(yè)方面的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：催化裂化；密封；安全運行

在催化裂化裝置油漿泵生產(chǎn)運行的過程中，往往要求有關(guān)工作人員能夠其中的密封工作，以保證機械密封的質(zhì)量，盡量避免影響其使用壽命，然而，在實際進(jìn)行生產(chǎn)運行的過程中，還是會存在這類問題，這就嚴(yán)重影響了催化裂化裝置的正常生產(chǎn)，甚至?xí)斐筛髥栴}的產(chǎn)生，埋下一些安全隱患。為此，針對油漿泵的機械密封系統(tǒng)就需要加以深入的分析，并且對于其中的影響因素也要進(jìn)行全面的掌握，為人們提供一定的參考，進(jìn)而更好的保證裝置的安全運行。

1 影響催化裂化裝置油漿泵密封安全運行主要原因

油漿泵是某公司催化裂化FCC裝置用以輸送含有催化劑顆粒的塔底泵。該泵型號為100PYS2130，輸送介質(zhì)為油漿，介質(zhì)溫度370℃，泵吸入口壓力為0.2MPa。雖然該泵一直使用的是DBM290焊接波紋管機械密封，但由于工況介質(zhì)等諸多因素的影響，該泵在實際使用過程中，機械密封經(jīng)常發(fā)生泄露現(xiàn)象。而引起機械密封失效泄漏的原因主要有以下幾個方面。

1.1 摩擦副磨損

DBM290焊接波紋管機械密封靜環(huán)摩擦副采用的材料是浸銻石墨，拆檢發(fā)現(xiàn)靜環(huán)摩擦副磨損嚴(yán)重且內(nèi)外緣有缺口。由于壓力過大，導(dǎo)致摩擦副過度磨損引起泄漏。同時油漿中含有固體催化劑顆粒其含量為一般不大于6g/L，生產(chǎn)不正常時為12g/L左右，在操作中工藝條件稍有波動，催化劑顆粒會進(jìn)人密封面內(nèi)，劃傷了動環(huán)密封面，并破壞了液膜的連續(xù)性，從而引起泄漏。

1.2 摩擦副表面熱裂紋

事實上，摩擦副表面熱裂紋也是影響催化裂化裝置油漿泵密封性能的關(guān)鍵因素，由于這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，很容易造成局部的熱應(yīng)力過大，進(jìn)而導(dǎo)致其合金表面發(fā)生熱裂現(xiàn)象，導(dǎo)致密封失效，而密封一旦失效，很容易影響到催化裂化裝置油漿泵的安全運行，對于實際的生產(chǎn)效益也會產(chǎn)生影響，這就極不利于促進(jìn)我國工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，為此，針對這類問題就需要有關(guān)人員加以重視。并且能夠積極的采取有效的措施進(jìn)行控制，以提高其密封性能，促進(jìn)其裝置的穩(wěn)定安全運行。

1.3 波紋管內(nèi)側(cè)波谷部位的軟焦塊

實際上，影響催化裂化裝置油漿泵密封安全運行的主要因素不僅僅局限于以上幾點，由于波紋管內(nèi)側(cè)波谷部位軟焦塊問題的存在，也很容易使其密封失效，從而影響裝置的安全運行，嚴(yán)重阻礙生產(chǎn)的步伐。而導(dǎo)致這類問題產(chǎn)生的原因有很多，主要與溫度高、密度大以及固體顆粒的存在有關(guān)，這些都容易生成軟焦塊。經(jīng)過慢慢沉淀以及凝固后，在波紋管的縫隙中很容易形成軟焦塊，使得波紋管不能進(jìn)行軸向拉伸、壓縮，失去彈性，起不到補償作用，使端面液膜壓減小，造成液膜反壓系數(shù)下降，以致于端面比壓下降，引起密封失效。

2 催化裂化裝置油漿泵密封安全運行的措施

在如今時代發(fā)展的今天，各種裝置、器械以及工具等都層出不窮，催化裂化裝置油漿泵的應(yīng)用就起著極為關(guān)鍵的作用。但是在其實際運行的過程中，還是存在著一些不可靠的因素，這些都容易使其密封性能受到影響，進(jìn)而引發(fā)密封失效問題的產(chǎn)生，這就極不利于催化裂化裝置的安全運行。針對這些成因就有必要積極的采取應(yīng)對策略，盡量避免一些不必要問題的發(fā)生，為催化裂化裝置油漿泵密封的安全運行提供一定的可靠保障，進(jìn)而更好的滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。而如何保證該裝置的安全穩(wěn)定運行就成為了人們主要思考的問題，這就需要有關(guān)人員能夠進(jìn)行認(rèn)真分析，具體而言，可以采取以下措施：

2.1 開槽斜面擠緊軸套式密封結(jié)構(gòu)

針對密封軸套墊的泄漏，采取了開槽斜面擠緊軸套式密封結(jié)構(gòu)。這種定位傳動可靠，安裝、拆卸方便且不傷軸。另外，還要設(shè)置限位板，便于泵外調(diào)整密封的壓縮量。波紋管內(nèi)徑一處設(shè)一45°斜角，以分散應(yīng)力，延長波紋管壽命。輔助密封采用柔性石墨替代其他密封材料，可以承受高達(dá)425℃的高溫。

2.2 采用耐磨摩擦副材料

由于油漿泵介質(zhì)含有固體顆粒，所以在摩擦副動環(huán)表面噴涂了氧化鉻，靜環(huán)材料選用YG6，該配合屬于"硬質(zhì)合金-硬質(zhì)合金"形式。由于二者硬度不同，既可防止動靜環(huán)密封面同時損傷，又避免了產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象。針對高溫環(huán)境下密封環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)容易脫落的現(xiàn)象，改用整體結(jié)構(gòu)密封環(huán)。密封壓縮量定為3.4mm，有效降低了密封面過多的摩擦熱。

2.3 金屬波紋管作為旋轉(zhuǎn)動環(huán)

原來所用的機械密封為靜止式結(jié)構(gòu)，油漿極易在波紋管縫隙生成焦塊。為了防止機械密封波紋管縫隙結(jié)焦，可以將金屬波紋管設(shè)計成旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)式波紋管密封在旋轉(zhuǎn)離心力作用下可以自身清洗波紋管，減少波紋管外圍沉積和內(nèi)側(cè)結(jié)焦，并能防止因急冷造成的波紋管變形。

2.4 改善密封的冷卻、沖洗效果

除了要做好以上幾點外，還需要有關(guān)工作人員能夠積極的改善密封冷卻以及沖洗效果，進(jìn)而起到改善機械密封性能的作用，能夠更好的保證密封的穩(wěn)定性。因為高溫的油漿泵介質(zhì)是較高的，而且還會受到短時間內(nèi)的機械負(fù)荷作用，所以，密封面最終會轉(zhuǎn)化為蒸汽的狀態(tài)，而一旦溫差過大，就會產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而使其密封性能變差，甚至失效。為此，這就需要有關(guān)工作人員能夠盡量改善密封的冷卻效果，具體而言，可以加強改進(jìn)，用輕柴油冷卻替代循環(huán)水冷卻，同時還要注意增加冷卻孔的直徑，可以控制在2mm左右，這樣就能盡量避免冷卻介質(zhì)的汽化發(fā)生，很大程度上能夠改善冷卻效果，進(jìn)而改善其密封性能。另外，為了避免催化劑顆粒粘結(jié)而堵塞沖洗管道，所以，還該需要有關(guān)人員能夠?qū)⑵錄_洗孔徑擴大2mm，而且壓力也要進(jìn)行控制，加強創(chuàng)新改進(jìn)，改善摩擦狀態(tài)，以取得良好的沖洗效果，避免密封失效問題的發(fā)生，以保證催化裂化裝置油漿泵密封安全運行。

3 結(jié)束語

隨著時代的不斷向前發(fā)展，人們的思想認(rèn)識水平也有了較大的提高，近幾年，安全意識就比較深入人心，正是因為安全意識的不斷深入，才能規(guī)避一些風(fēng)險。在油漿泵使用的過程中，就需要有關(guān)工作人員能夠具備一定的安全意識，尤其針對油漿泵機械密封失效問題加以重視，同時還要嚴(yán)格要求自己，加強對于催化裂化裝置油漿泵密封等相關(guān)知識的了解，以探求其主要影響因素，進(jìn)而積極的采取有效的應(yīng)對策略，盡量避免故障問題的發(fā)生，以改善催化裂化裝置油漿泵密封性能，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的增加。

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