低温泵机械密封泄漏问题的解决措施.pdfVIP

2009年第16期 中国高新技术企业 NO.16.2009 （总第127期） Chinesehi-techenterprises 低温泵机械密封泄漏问题的解决措施 王 磊，陈新军，曾登林 （新疆独山子石化公司，新疆克拉玛依833600） 摘要：文章针对低温泵在运行过程中经常发生汽蚀和机械密封泄漏等现象，在理论分析的基础上，得出机械密封几种失 效形式，从而得出端面温度升高，造成乙烯介质汽化，从而导致密封圈失效，引起动、静密封点泄漏的原因，最后文章提 出了低温泵机械密封泄漏问题的解决方法。 关键词：机械密封；低温泵；泄漏；干气密封；静环脱落 中图分类号：TQ221 文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （2009）16-0189-02 我公司的低温泵为单级悬臂式离心泵。该泵是乙炔塔回流 短。当密封端面温升过高使端面液膜完全汽化或当工艺操作条 泵，工作介质是乙烯，其作用是在前续流程中控制塔顶不含C 件波动使密封腔内介质都已汽化（即密封腔内介质压力小于该 3 组分，由于工作温度为-54℃，因此该泵简称为乙烯低温泵。该 温度下的汽化压力）时，端面间为全气膜状态，见图2（C）该气膜 泵尤其在冬季就会出现严重的机械密封泄漏问题，造成机泵检 虽为稳定气膜，但密封端面处于干摩擦接触状态，会产生大量 修频次高，运行时间短，对生产造成了极大影响。因此必须全面 的摩擦热，使端面温度急剧升高。如果不采取较强的冲洗冷却 分析引起机械密封泄漏的各种原因，提出切实可行的措施。为 等调温措施或立即稳定工艺操作，密封面将严重烧伤，密封合 此，从理论分析着手，寻找这类故障的原因，从而采取相应措 金环端面可因热裂而失效。 施，以期彻底消除事故隐。 一、密封系统失效原因分析 改造前，该低温轻烃泵的机械密封属于接触式机械密封中 的串联式单端面机械密封，介质端采用传统接触式机械密封，密 封介质为轻烃（组分较复杂，C～C）；甲醇端同样采用传统接触 3 10 式机械密封，密封介质为甲醇。密封结构示意图如图1所示： 图2 液膜状态图 （二）密封圈功能的失效 旧的机械密封的介质机封使用的是密封圈材质为硅橡胶、 辅助密封为丁腈橡胶，由于主密封密封圈的硅橡胶不适合介质 （C～C）组分，容易造成的溶胀腐蚀，因此造成主密封失效；而 3 10 辅助密封密封圈用的是丁腈橡胶，其温度适用范围为-30℃～ 120℃，但是受密封介质成分复杂及工艺波动等原因，工作温度 图1 机械密封示意图 有时一般会低于-30℃，最低可达-52℃度，此时当主密封有微 （一）摩擦副端面工况分析 量泄漏时，所泄漏的介质进入甲醇腔，由于进入的介质温度低 轻烃泵的单端面接触式机械密封，在其密封端面之间并不 于丁腈橡胶所能承受的最低温度，从而造成辅助密封圈失效。 存在一个完整的液膜。密封端面之间产生的大量摩擦热就会导 （三）低温轻烃泵抽空造成的失效 致密封面温度升高，从而促使端面间液膜汽化，而使液体变成 1．正压抽空。正压抽空是指泵腔内的介质工作压力压力 蒸气而发生相变。此外，由于轻烃介质的饱和蒸气压高于一个 高于一个大气压，但密封箱内介质压力或密封端面流体膜压力 大气压，轻烃介质流经密封端面间隙时产生压力降低，必然在 低于输