泵用機械密封沖洗方案及操作方法

1、泵用機械密封沖洗方案及操作方法1 泵用機械密封沖洗系統(tǒng)試運及操作方法由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置稱為機械密封。1.1 機械密封的基本要求一般地，機械密封的設(shè)計和運行必須滿足其整個工作壽命期間若干基本要求。這些基本要求是 : , 液體必須始終與密封界面的進口接觸。界面進口處的液體必須小于局部壓力下的沸點溫度。, , 補償環(huán)必須始終保持自由靈活且軸向自動調(diào)節(jié)。補償環(huán)和非補償環(huán)都必須防止在扭轉(zhuǎn)載荷下相對軸或腔體打滑和旋轉(zhuǎn)。, , 當軸在軸向移動時，尤其當未加壓時，彈簧力必須足以使密封端面保持接觸。至少一個

2、密封環(huán)應(yīng)為高導熱率材料。, , 一個密封端面應(yīng)為耐磨材料，當磨損時保持光滑。高速下，非補償環(huán)應(yīng)旋轉(zhuǎn)并且致密，具有均勻輪廓, , 密封應(yīng)為平衡型。1.2 機械密封的沖洗分類機械密封的沖洗是一種控制溫度、延長機械密封壽命的最有效措施。沖洗的目的在于帶走熱量、降低密封腔溫度，防止液膜氣化，改善潤滑條件，防止干運轉(zhuǎn)、雜質(zhì)沉積和氣囊形成。按照api682 標準，根據(jù)密封沖洗方案的不同，大致可分為20 種，分別是 : 單封方案 :plan01 ，plan02，plan11 ，plan13 ，plan14 ，plan21 ，plan23 ，plan31 ，plan32 ，plan41 。 雙封方案 :pla

3、n52 ，plan53a，plan53b，plan53c，plan54 。急冷方案 :plan62 。干氣密封 :plan72 ，plan74，plan75 ，plan76 。泵用干氣密封在我廠暫時沒有使用，故不作介紹。 1.3 機械密封及沖洗系統(tǒng)組成機械密封組件一般由四大部分組成: , 由靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)組成的一對密封端面，該密封端面也稱為摩擦副，是機械密封的核心 ; 以彈性元件為主的補償緩沖機構(gòu);, , 輔助密封機構(gòu) ; , 使動環(huán)和軸一起旋轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)。機械密封沖洗系統(tǒng)由壓力罐、換熱器、過濾器、旋液分離器、孔板等基本器件組成。此外，還包括密封腔、端蓋、軸套、端蓋輔助密封件、泵送環(huán)、管件、閥

4、件、儀表等。1.4 機械密封沖洗系統(tǒng)試運及操作法盡管泵用機械密封的種類較多，但本廠所用到的機械密封的種類并不多，只有少數(shù)幾種，如 :plan11 ，plan13 ，plan21 ，plan23 ，plan32 ，plan52 ，plan53a，plan53b，plan53c 和 plan62 等，本試運方案僅對以上幾種機械密封從原理、應(yīng)用場所、流程說明、使用方法及注意事項等幾個方面作一下簡單介紹。 1.4.1 方案11 1.4.1.1 原理簡述plan11 一般用于內(nèi)置式單端面密封、串聯(lián)密封中內(nèi)側(cè)端面的密封沖洗，用泵送介質(zhì)直接沖洗密封端面，屬于自沖洗一類。plan11 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用

5、在下列場所: , 清潔流體。, 清潔、非結(jié)晶結(jié)焦流體。1.4.1.2 流程說明將工藝介質(zhì)從泵的出口引出，通過限流孔板限流后，由密封壓蓋正上方的開孔引入密封腔對密封進行沖洗、冷卻，沖洗管線上不設(shè)切斷閥門。其作用主要表現(xiàn)在三個方面: 一是帶走密封腔室的熱量，二是可以使密封腔室放氣，三是增加密封腔室的壓力和沸點溫度。1.4.1.3 投用前的準備工作, 拆開沖洗管線，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風將管線吹掃干凈，然后立即回裝。沖洗管路上孔板安裝正確。, , 用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)。檢查完畢后，灌泵，方可啟泵。, 1.4.1.4 操作步驟, plan11方案隨泵啟停，泵啟動后需要

6、檢查判斷沖洗液是否通暢。, 檢查密封的泄漏、發(fā)熱情況。一般在開始時有輕微的泄漏情況，但經(jīng)過一段時間后逐步減少。, 運轉(zhuǎn)考驗合格后即可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)。1.4.1.5 停車密封沖洗系統(tǒng)隨泵的停運而停止。1.4.2 方案 13 1.4.2.1 原理簡述plan13 是立式泵的標準密封沖洗方案，用于單端面密封沖洗。沖洗介質(zhì)從密封腔流出，然后返回到泵入口，對密封端面進行沖洗冷卻，同時將密封腔中氣體排出，屬于自沖洗一類。plan13 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用于下列場所: , 立式泵。密封腔壓力高于入口壓力。, , 干凈的、非結(jié)晶的流體。1.4.2.2 流程說明將工藝介質(zhì)從密封腔由密封壓蓋正上方的

7、開孔引出，然后通過限流孔板限流返回至泵入口，對密封端面進行反沖洗、冷卻，沖洗線上不設(shè)切斷閥門。其作用主要表現(xiàn)在三個方面: 一是帶走密封腔室的熱量，二是可以使密封腔室放氣。 1.4.2.3 投用前的準備工作, 拆開沖洗管線，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風將管線吹掃干凈，然后立即回裝。沖洗線管路孔板安裝正確。, , 用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)。檢查完畢后，灌泵，方可啟泵。, 1.4.2.4 操作步驟, plan13方案隨泵啟停，泵啟動后需要檢查判斷沖洗液是否通暢。, 檢查密封的泄漏、發(fā)熱情況。一般在開始時有輕微的泄漏情況，但經(jīng)過一段時間后逐步減少。, 運轉(zhuǎn)考驗后即可轉(zhuǎn)入操作條件

8、下的正常運轉(zhuǎn)。1.4.2.5 停車密封沖洗系統(tǒng)隨泵的停運而停止。1.4.3 方案 21 1.4.3.1 原理簡述plan21 一般用于內(nèi)置式單端面密封，泵送介質(zhì)溫度100,250?，泵出口介質(zhì)通過冷卻后沖洗密封端面，屬于自沖洗一類。plan21 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用于下列場所: , 清潔的、中溫、且凝點較低流體。1.4.3.2 流程說明將工藝介質(zhì)從泵的出口引出，通過限流孔板限流后經(jīng)密封冷卻器冷卻至凝點以上，然后由密封壓蓋正上方的開孔引入密封腔對密封進行沖洗、冷卻，沖洗管線上不設(shè)切斷閥門。其作用主要表現(xiàn)在兩個方面: 一是降低密封腔的工作溫度，使輔助密封材料要求降低 ; 二是可以使密封腔室放氣

9、。1.4.3.3 投用前的準備工作, 拆開沖洗管線，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風或低壓蒸氣將管線吹掃干凈，然后立即回裝。, 沖洗管路上孔板安裝正確。冷卻器冷卻水管線沖洗干凈。, 用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)。, , 檢查完畢后，灌泵，方可啟泵。1.4.3.4 操作步驟, 投用密封冷卻器，沖洗液流動隨泵啟停，泵啟動后需要檢查判斷沖洗液、冷卻水是否通暢。, 檢查密封的泄漏、發(fā)熱情況。一般在開始時有輕微的泄漏情況，但經(jīng)過一段時間后逐步減少。檢查沖洗液冷后溫度是否過高。, , 運轉(zhuǎn)考驗合格后即可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)。1.4.3.5 停車密封沖洗系統(tǒng)隨泵的停運而停止，待泵完全停止

10、后停用密封冷卻器冷卻水。1.4.3.6 注意事項啟泵前，先投用密封系統(tǒng)。, , 正常操作時，定期檢查冷卻器冷卻器效果。1.4.4 方案 23 1.4.4.1 原理簡述plan23 機械密封沖洗系統(tǒng)用于單端面密封沖洗，尤其適用于熱水泵的密封沖洗。鍋爐給水泵和熱水循環(huán)泵，由于泵送熱水溫度處于100,250?，為飽和水，潤滑性能很差且易氣化，會導致密封面快速磨損。在該方案中，介質(zhì)從密封腔經(jīng)泵送環(huán)泵送出來流經(jīng)冷卻器冷卻后再回到密封腔中的機械密封端面處，對密封進行沖洗、冷卻，屬于自沖洗一類。plan23 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用在下列場所: , 溫度大于 250?的熱烴介質(zhì)。爐給水和超過 80?熱水。

11、, , 清潔、非結(jié)晶流體。1.4.4.2 流程說明工藝介質(zhì)從密封腔通過泵送環(huán)泵送進入冷卻器冷卻后，再返回到密封腔中的密封端面處。沖洗線上不設(shè)切斷閥門。其作用主要表現(xiàn)在三個方面: 一是采用循環(huán)冷卻，所需的冷卻面積較小; 二是改善密封端面液膜性能 ; 三是降低密封腔的工作溫度，使輔助密封材料要求降低。1.4.4.3 投用前的準備工作, 拆開沖洗管線，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風或低壓蒸氣將管線吹掃干凈，然后立即回裝。, 冷卻器冷卻水管線沖洗干凈。檢查機械密封的輔助裝置、沖洗線管路、冷卻器安裝正確，冷卻器標高符合要求。, , 檢查完畢后，冷卻器放空關(guān)閉。用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋

12、轉(zhuǎn)。, , 檢查完畢后，灌泵，投用冷卻水后，方可啟泵。1.4.4.4 操作步驟沖洗液排污和低點排凝等閥門關(guān)閉。, , 密封罐冷卻水投用，通過視鏡確信處于流動狀態(tài)。灌泵，即可啟泵，檢查密封等泄漏狀況，密封液高點放空，氣體排凈后關(guān)閉。, , 經(jīng)運轉(zhuǎn)考驗后即可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)，密封即正常投用。 1.4.4.5 停車密封沖洗系統(tǒng)隨泵的停運而停止，待泵完全停止后停用密封冷卻器冷卻水。1.4.4.6 注意事項啟泵前，先投用密封系統(tǒng)。, , 正常操作時，定期檢查冷卻器冷卻器效果。1.4.5 方案 32 1.4.5.1 原理簡述plan32 機械密封沖洗系統(tǒng)適用于含固體顆粒或污染物的場合中，適當、清潔

13、、冷卻的外部沖洗液可以大大改善密封環(huán)境，起到降低密封腔的工作溫度、提高密封腔的工作壓力。在真空裝置中還可以通過提供沖洗來阻止空氣通過密封面進入。plan32 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用在下列場所: , 臟的流體、紙漿等。高溫場所。 , , 易結(jié)晶或易氧化流體。1.4.5.2 流程說明密封系統(tǒng)是將外部來的溫度較低的工藝介質(zhì)直接注入密封腔，對密封斷端面進行沖洗、冷卻，沖洗線上設(shè)有切斷閥門和單向閥。其作用主要表現(xiàn)在三個方面: 一是帶走密封腔室的熱量 ; 二是隔離泵送介質(zhì) ; 三是增加密封腔室壓力、降低蒸汽壓。1.4.5.3 投用前的準備工作, 用干凈的風或低壓蒸汽吹掃過濾器前的封油系統(tǒng)管線。, 拆開沖

14、洗管線與泵體相連的接頭，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風或低壓蒸氣將過濾器后的管段吹掃干凈，然后立即回裝。, 冷卻器冷卻水管線沖洗干凈。沖洗線管路、過濾器、單向閥、流量計安裝正確。, , 檢查完畢后，用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)。投用外部沖洗液后方可啟泵。, 1.4.5.4 操作步驟, 投用外部密封沖洗液，通過視鏡確信處于流動狀態(tài)。灌泵，即可啟泵。 , , 經(jīng)運轉(zhuǎn)考驗后即可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)，密封即正常投用。 1.4.5.5 停車密封沖洗的停運應(yīng)在停泵之后，待密封腔完全冷卻后方可關(guān)閉外供沖洗液閘閥。如果泵正常備用應(yīng)保持沖洗液一定的流量。1.4.5.6 注意事項, 啟泵前，

15、先投用密封系統(tǒng)。, 正常操作時，定期檢查外部密封沖洗液的流動狀況及溫度。1.4.6 方案 52 機械密封試運行操作法1.4.6.1 原理簡述plan52 機械密封沖洗系統(tǒng)由具有緩沖液的串聯(lián)密封組成，內(nèi)側(cè)密封為主密封，外側(cè)密封作為備用安全密封，當主密封失效后，備用安全密封接替主密封工作并觸發(fā)壓力報警信號，緩沖液包含在密封罐中，密封罐為無壓串聯(lián)密封的外側(cè)密封提供緩沖液，根據(jù) api682 標準，密封罐的容積最小為20 升，當正常運行時，循環(huán)液通過固定在軸套 ( 集裝式密封 ) 或軸(非集裝式密封 ) 上的內(nèi)部泵送環(huán)強制循環(huán)來維持，密封罐與排氣系統(tǒng) (通常為火炬 ) 相連，這樣密封罐就可以連續(xù)向排氣

16、系統(tǒng)排氣，使得緩沖罐的壓力與大氣壓力接近，并且低于密封腔壓力，內(nèi)側(cè)密封將泄漏到緩沖液中。由于緩沖罐的壓力低于密封腔壓力，不能為內(nèi)側(cè)密封提供沖洗，所以內(nèi)側(cè)主密封的沖洗通常采用plan11 方案，即由被密封介質(zhì)直接沖洗內(nèi)側(cè)密封，在plan11 中介質(zhì)從泵的出口經(jīng)過孔板通向密封腔，對密封進行冷卻、沖洗，同時將密封腔中的氣體排出。對于清潔介質(zhì)，它是經(jīng)常使用的方案。一般情況下，機械密封按照在外周有較高壓力流體的方式布置，被密封壓力作用于補償環(huán)與非補償環(huán)的外徑。為了監(jiān)視內(nèi)側(cè)密封的運行狀況，密封罐上裝有壓力報警指示裝置，操作人員可通過密封罐的壓力變化來判斷內(nèi)側(cè)密封的泄漏情況以及是否失效。為了帶走外側(cè)密封運轉(zhuǎn)

17、過程中產(chǎn)生的摩擦熱，在密封罐內(nèi)還設(shè)有冷卻水盤管。另外，由于在運轉(zhuǎn)過程中總會有少量的緩沖液泄漏到大氣中，所以密封罐上還設(shè)有液位報警指示裝置，提醒操作維護人員及時補液。plan52 機械密封沖洗系統(tǒng)通常使用在下列場所: , 易揮發(fā)的烴類介質(zhì)。有當?shù)匾?guī)范或條例所指的危險物。, 高濃度的 h2s 。, 由于 plan52 機械密封沖洗系統(tǒng)的主密封通常采用由被密封介質(zhì)直接沖洗的plan11 方案，所以 plan52 不宜在臟的或者易結(jié)晶的介質(zhì)中使用。1.4.6.2 流程說明第一道主密封必須采用自沖洗方案( 一般為 plan11 或 plan13) ，其作用在前面已經(jīng)敘述。第二道安全密封采用循環(huán)緩沖液沖洗

18、，稱之plan52 ，為了阻止密封罐內(nèi)沉淀的顆粒帶入機械密封，緩沖液從密封罐離底部一定距離的位置流出，進入安全密封的密封腔中對密封端面進行沖洗、冷卻后，通過泵送環(huán)泵送回密封罐中，從而維持緩沖液的循環(huán)、冷卻。由于密封液是依靠重力進入密封腔中，所以密封罐的安裝高度要嚴格標準執(zhí)行，通常罐底部至密封壓蓋中心線的垂直距離為0.45,0.6m 。 從主密封漏出的泄漏氣通過密封罐上的放空閥去火炬系統(tǒng)，罐的底部和進、出安全密封的管線低點均設(shè)有排污閥。罐的上部備有注油用的閥門。循環(huán)水從罐的底部進入，經(jīng)過盤管對密封液冷卻后，由罐底部出來返回循環(huán)水系統(tǒng)。 1.4.6.3 投用前的準備工作, 拆開沖洗管線與泵體相連的

19、接頭，封好泵體接管管嘴，防止雜物進入。用干凈的風將過濾器后的管段吹掃干凈，然后立即回裝。, 冷卻器冷卻水管線沖洗干凈。沖洗線等管路連接正確。, , 密封罐用油清洗干凈后排凈，并裝上合格的規(guī)定牌號的密封油至合適液位，泄壓放火炬線排氣。, 檢驗檢查密封罐上的壓力、液位等報警指示裝置是否好用。密封罐冷卻水線、，沖洗線等密封接頭有無漏點。, , 所有檢查完畢后，用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)，方可啟泵。1.4.6.4 操作步驟, 沖洗液排污和低點排凝等閥門關(guān)閉。泄壓放火炬閥打開，壓力指示正常，以防主密封承受反壓，損壞機械密封。, , 投用密封罐壓力、液位等報警指示裝置，一旦液位報警則及時補充緩沖液

20、，如果壓力持續(xù)超高，則需換泵處理機械密封。, 密封罐冷卻水投用，通過視鏡確信處于流動狀態(tài)。, 灌泵，即可啟泵，檢查密封等泄漏狀況，無問題后，密封即正常投用。1.4.6.5 注意事項, 泵運行后，泄壓放火炬閥不能關(guān)閉，管線要暢通。啟泵前，一定要先投用密封系統(tǒng)。, , 密封罐壓力一旦超高，及時切換泵，查找原因。1.4.7 方案 53 1.4.7.1 原理簡述plan53 機械密封沖洗系統(tǒng)由具有隔離液的串聯(lián)密封或雙端面密封組成，密封罐在有一定壓力 ( 一般高于被密封介質(zhì)壓力的10%) 的條件下工作，其壓力的來源以及隔離液的冷卻等方式不同，根據(jù)api682-2 標準， plan53 機械密封沖洗系統(tǒng)又

21、分為plan53a、 plan53b 和 plan53c三種。 plan53a 外接壓力源、內(nèi)置盤管冷卻、并設(shè)有壓力、液位等報警指示裝置;plan53b 的壓力由內(nèi)置充氣的皮囊提供，采用翅片管直接散熱或水冷器方式冷卻隔離液;plan53c 的壓力由增壓活塞提供，活塞下部與泄壓襯套后備密封介質(zhì)相連。有的增壓活塞與冷卻器設(shè)計為一體，有的增壓活塞與冷卻器分為兩體。一體設(shè)計的沖洗系統(tǒng)，隔離液在泵送環(huán)的作用下，進入壓力活塞的上部，通過平衡活塞兩邊的面積不同，來自動實現(xiàn)循環(huán)隔離液的增壓，增壓后的密封液從下部循環(huán)進入密封腔對密封端面進行冷卻、沖洗，壓力活塞缸體外側(cè)夾套內(nèi)設(shè)盤管冷卻隔離液 ; 分體設(shè)計的沖洗系統(tǒng)，隔離液在泵送環(huán)的作用下，進入冷卻器冷卻，然后循環(huán)進入密封腔對密封端面進行冷卻、沖洗，在返回密封腔的管線上接一支管到壓力活塞的上部，來實現(xiàn)對隔離液自動增壓。對于 plan53 來說，如果采用雙端面密封方式，