【摘 要】針對乙烯精餾塔回流泵開車中機械密封極易泄漏的問題,對其機械密封進行了改造,采用雙端面機械密封,保證了裝置的正常運行。
【關鍵詞】回流泵;乙烯裝置;機械密封;改造
齊魯石化股份有限公司烯烴廠的乙烯精餾塔回流泵自1987年開車以來,一直存在機械密封泄漏的問題,以致檢修頻繁,影響裝置的正常開車。該泵機械密封的泄漏常常發生在裝置停產后初次開車時,而且一旦發生泄漏,需連續檢修多次才能達到使用要求。為此,筆者對該泵的機械密封進行了改造。
1 乙烯精餾塔回流泵的有關參數
乙烯精餾塔回流泵是帶整體水冷卻夾套、端吸入頂排出、單級懸臂離心泵,該泵的設計參數及操作參數見表1。 配備的機械密封是多彈簧、平衡型、自沖洗機械密封,其參數見表2。
2 機械密封泄漏原因分析
2.1 工況條件變化
從表1中可看出,泵的入口壓力和出口壓力都比設計條件高,而流量卻比設計條件低,機械密封在超極限狀態下運行,條件惡劣,壓力流量發生波動時,機械密封的動環調節跟不上,彈簧補償不及時,就極易引起機械密封的泄漏。
2.2機械密封的自身條件受限
該泵的機械密封是單端面多彈簧內裝式自沖洗平衡型機械密封,抗工藝波動能力差。
2.3 啟動條件的影響
回流泵在裝置檢修后開車時,由于各方面的影響,泵吸入壓力及流量波動變化比較大,甚至時有泵抽空發生,機械密封處于不穩定工作狀態,極易引起機械密封的泄漏,而且機械密封泄漏后,由于汽化潛熱的影響,各零部件受冷收縮變形不一致,又進一步加重了機械密封的泄漏。
2.4安裝質量的影響
機械密封在安裝過程中,由于人員素質的差別,安裝過程中不可避免地存在著安裝誤差,導致機械密封的摩擦副有角度偏差。
3改造方案
3.1 機械密封的選型
針對多年來乙烯精餾塔回流泵機械密封的使用情況,分析選用的雙端面機械密封。雙端面機械密封具有以下特點:
a.該機械密封為集裝式,動靜環、O形圈在出廠前已組裝為整體,彈簧壓縮量已根據工況設定好,因此安裝簡單,徹底消除了人為的安裝誤差;
b. 該機械密封可承受50%~100%的壓力,比常見密封高,能夠有效地應付開停車時運行工況的變化;
c.該機械密封具有內部正壓密封液泵送系統,液流通道寬,散熱效果好,可應付較長時間的抽空;
d.該機械密封采用了自動定心鎖定環裝置,保證了機械密封接觸面與泵軸的平直,能夠在介質壓力溫度波動情況下釋放動態應力,實現穩定可靠的密封;
e.該機械密封為靜環補償。彈簧與介質不接觸,無彈簧堵塞現象;
f.該機械密封O形圈固定在凹槽中,消除了軸向移動造成的磨損。
3.2 回流泵內零部件結構的調整
選用了串聯式雙端面機械密封后,需對回流泵中的零部件進行如下改造:
a.拆除原機械密封軸套。
b.換用新的節流套及襯墊。新的節流套內徑為70mm,外徑不變,長度為65mm,裝于葉輪背后。新的襯墊內徑為 100mm,外徑為138mm,長為15mm。
c.泵軸加工改造。原泵軸機械密封處軸徑為74mm,切削加工至70mm,并進行拋光處理,同時外延10mm。
d.原擋水環切削減薄2mm。
e.更換機械密封的靜環壓蓋。
f.密封箱體螺栓孔沿原弧線移位45°角,便于密封液沖洗孔接管。
g.增加一套密封液罐裝置,便于取走動靜環摩擦副的熱量。
4 結束語
乙烯精餾塔回流泵機械密封改造后,于2000年3月一次試車成功。2000年5月裝置大檢修,在啟動過程中,雖然工藝系統大幅度波動,但該回流泵一直運行正常,機械密封無泄漏,取得了良好的改造效果。
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