機械密封沖洗方法.ppt

1、,機械密封沖洗方案,幾個問題,什么叫做沖洗？ 向雙或單密封的高壓側(cè)部位直接注入液體稱“沖洗”。一般泵均應(yīng)進行沖洗，尤其是輕烴泵更應(yīng)如此。沖洗的目的是密封、冷卻和潤滑。 沖洗的作用？ 密封 冷卻 潤滑,機封沖洗方案,單端面密封 Single Seals PLAN01,02,11,13,14,21,23,31,32,41 雙端面密封 Dual Seals PLAN52,53A,53B,53C,54 冷卻密封 Quench Seals PLAN62,65 氣體密封 Gas Seals PLAN72,74,75,76,PLAN01,方案描述：從泵的出口引出至密封的內(nèi)部循環(huán)，操作類似PLAN11，防止P

2、LAN11外露管的凍結(jié)和流體結(jié)晶堵塞的危險。 采用原因：密封腔冷卻；密封腔的排氣。 應(yīng)用場合：清潔常溫流體，且被輸送流體非常粘稠或容易固化的情況下；多用于單端面密封，很少用于雙端面密封。 維護：沖洗不能直接沖洗密封面；必須保證充足的循環(huán)量；機封冷卻不能過度。,PLAN01,PLAN02,方案描述：無沖洗液循環(huán)的封閉密封腔。 應(yīng)用場合：常溫運轉(zhuǎn)下的大孔、開口密封腔； 高溫運轉(zhuǎn)下的冷卻套密封腔； 清潔流體； 干式密封的直立、頂入式混和器、攪拌器； 預(yù)防性維護：流程必須有足夠的沸點臨界空間，避免汽化； 在熱運轉(zhuǎn)條件下，密封腔套內(nèi)可能需要一直有冷卻液體； 臥式設(shè)備必能自己排氣。 經(jīng)常和冷卻方案PLAN

3、62聯(lián)合使用。,PLAN02,補充說明：一般用于化工行業(yè)中密封腔壓力和溫度較低的情況下。通常，這種 方案采用錐形密封腔改善流體流動形式。輸送介質(zhì)比較清潔，防止由于漩渦作 用對密封法蘭盤、密封腔或密封部件產(chǎn)生侵蝕。同時考慮被密封介質(zhì)的閃蒸敏 感性以避免在密封腔中或密封端面產(chǎn)生閃蒸。這種方案也可用于溫度較低的、 清潔的、比熱較高的流體（例如水），且泵的轉(zhuǎn)速一般不高。采用該方案要仔 細計算輸送介質(zhì)汽化的溫度裕量。,PLAN11,方案描述：從泵出口處經(jīng)過限流孔板進行機械密封沖洗，單端面機械密封沖洗方案。 采用原因：密封腔的冷卻，臥式密封腔的排氣，增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。 應(yīng)用場合：通常用于

4、清潔非聚合流體；一般工況設(shè)備的最常用沖洗方案。,預(yù)防性維護：使用孔徑最小為0.125英寸的限流孔板，計算流量以確定使 機封腔流量足夠的限流孔板尺寸，通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸 來確定增加沸點臨界范圍，管路在12點的位置沖洗機封面，典型故障為 限流孔板堵塞，檢查管子末端溫度。,PLAN11,PLAN13,方案描述：從密封腔，通過限流孔板到泵的進口的二次循環(huán)，立式泵的標準沖洗方案。 采用原因：立式泵密封腔的不間斷排氣，密封腔除熱。 應(yīng)用場合：立式泵，密封腔壓力大于進口壓力，混有中等大小的固體的常溫流體，非聚合流體。,預(yù)防性維護：啟動立式泵之前，彎好排氣口管路，使用口徑最小為0.125 英寸的

5、限流孔板，計算流量，以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板 尺寸，通過合適的限流孔板和喉部襯套的尺寸來減少密封腔壓力。 典型故障為限流孔板堵塞，檢查管子末端的溫度。,PLAN13,補充說明：只要壓差足夠保證循環(huán)進行，且密封壓力足以防止汽化，該方案對 線垂泵提供了自動排氣能力。該方案也用于揚程非常高的情況，這種工況下采 用11方案所需的管孔非常小或產(chǎn)生的沖洗流量非常大。因為對于低壓頭的情況， 密封腔和泵吸入口壓差非常小，所以，該沖洗方案不適于低壓頭的工況。可以 通過計算所需要的沖洗流量和管孔的大小來確定采用13方案是否合適。,PLAN14,方案描述：從泵的出口沖洗機封，再循環(huán)到帶限流孔板的泵進口，

6、方案11和13的結(jié)合。 采用原因：立式泵機封腔的連續(xù)排氣，密封腔除熱，增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。 應(yīng)用場合：立式泵，常溫、清潔非聚合流體。,預(yù)防性維護：使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板，計算流量，以確定 使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸，通過合適的限流孔板和喉部襯 套尺寸來確定增加臨界范圍。典型故障為限流孔板堵塞，檢查管子末端 的溫度。,PLAN14,PLAN21,方案描述：從泵出口經(jīng)限流孔板和冷卻器沖洗機封，方案11加冷卻器，增加了除熱能力。 采用原因：機封冷卻，降低流體溫度，減少焦化。 應(yīng)用場合：高溫，低于350F（177C）高于180F（80C）熱水清潔、非聚合物。

7、預(yù)防性維護：機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔，啟動前打開。使用682機封冷卻器時，串流管路使熱傳遞最大化。,使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板，計算流量，以確定使機械密封腔 流量充足的限流孔板尺寸，通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定 臨界范圍，經(jīng)常觀察冷卻器進、出口溫度，查看有無堵塞或污垢沉積跡 象。,PLAN21,補充說明：提高汽化裕量，滿足附屬密封原件的溫度限制，提高熱水潤滑性。 優(yōu)點是不僅提供了冷卻沖洗也具有足夠的壓差以保證良好的沖洗流量。缺點是 冷卻器的負擔(dān)重，冷卻水側(cè)易結(jié)垢和阻塞；當過程流體側(cè)粘度變得很大時，易 堵塞。21方案在干燥氣候的情況下，可以采用空氣翅片冷卻器代替水

8、冷卻器。 因為23方案中用于沖洗的被輸送介質(zhì)必須從入口重新被輸送到出口，所以方案 21比方案23更有前景。,PLAN23,方案描述：經(jīng)密封腔內(nèi)的輸液環(huán)，通過冷卻器回到密封腔沖洗機封的循環(huán)過程，熱水條件下的標準沖洗方案。 采用原因：僅通過冷卻小部分液體，冷卻器低負荷下的機封高效冷卻，增加流體的汽化臨界范圍，改善水的潤滑力。 應(yīng)用場合：高溫條件下，熱碳氫化合物，高于180F（80C）鍋爐給水和熱水，清潔、非聚合流體。 預(yù)防性維護：機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔，啟動,前打開。使用682機封冷卻器時，層流管路使揚程損失最小。密封腔要 求喉部襯套間隙很小，以隔離流體，經(jīng)常觀察冷卻器進、出口溫度，查

9、 看有無堵塞或污垢沉積跡象。含鐵的流體應(yīng)先流經(jīng)除鐵器，然后再進入 冷卻器。,PLAN23,補充說明：用于所有高溫工況的沖洗方案。鍋爐供水的標準沖洗方案。（80 時水的潤滑性非常差，導(dǎo)致密封磨損。）密封配備了一個內(nèi)部循環(huán)設(shè)備以使密 封腔中的流體通過一個冷卻器再返回到密封腔中。這樣，冷卻器僅冷卻密封操 作的流體且這些冷卻的流體不進入輸送過程。因此具有較高的能量效率。對于 易凝結(jié)和高粘度的流體應(yīng)當考慮采用方案23。,PLAN31,方案描述：從泵出口經(jīng)過旋液分離器，清潔液體沖洗機封，分離的固體被送入泵進口。 采用原因：機封腔除熱，從沖洗和密封腔中除去固體。 應(yīng)用場合：帶砂或管道渣子臟的或被污染的流體或

10、水，非聚合流體。 預(yù)防性維護：旋液分離器處理的最好比重是流體2倍的固體，密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力，以保證流量適,中。管不應(yīng)該包括限流孔板，典型故障為旋流器或管路堵塞，檢查管子 末端溫度。,PLAN31,補充說明：典型用于水除沙和輸送泥漿的場合。輸送介質(zhì)非常臟也不推薦使用。,PLAN32,方案描述：用外部清潔源頭沖洗機封，應(yīng)慎重選擇沖洗液來源，消除注入液體蒸發(fā)，或被泵送液體污染。 采用原因：密封腔除熱，從密封腔內(nèi)除去工藝流體或固體，增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。 應(yīng)用場合：臟的或被污染的流體、紙漿，高溫條件，聚合物或氧化流體。,維護：使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護流體速度，

11、限制臟的 工藝流體，控制噴射流量，增加流體汽化臨界范圍，控制噴射壓力，噴 射流體必須和工藝流體相容，經(jīng)常觀察控制系統(tǒng)，檢查閥門是否關(guān)閉和 堵塞跡象。,PLAN32,補充說明：非正常工況下（如啟動和關(guān)閉）外部沖洗液也是連續(xù)可靠的。總是 采用狹口襯圈用作節(jié)流設(shè)備以在密封腔中維持適當?shù)膲毫蜃鳛樽璺鈾C構(gòu)，并 把輸送介質(zhì)與密封腔相隔離開。使用該方案時也要考慮其對產(chǎn)品濃度的影響。,PLAN41,方案描述：從泵出口經(jīng)旋流器把清潔液體輸送冷卻器沖洗機封，固體送入泵進口，方案21和31的組合。 采用原因：密封冷卻，沖洗和密封腔的固體移除。 應(yīng)用場合：高溫條件，低于355F（177C）鍋爐給水和熱水，帶砂或管道

12、渣子的臟的或被污染的流體和水，非聚合流體。 維護：機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔，啟動前打開。 使用682機封冷卻器時，串流,管路使熱傳遞最大化。旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體，密封 腔的壓力必須接近或等于進口壓力，以保證流量適中。典型故障為旋 流器或管路堵塞，檢查管子末端溫度,PLAN41,補充說明：當密封采用這種沖洗方案時，應(yīng)采用冷卻液沖洗密封。這種冷卻 沖洗可以提高被輸送流體蒸汽壓的溫度裕量、或滿足附屬密封元件的溫度限 制要求、或減少焦化或聚合、或提高潤滑性。典型應(yīng)用是用水除沙或輸送泥 漿。,PLAN52,方案描述：外部儲液罐為配置外側(cè)密封提供緩沖液，正常操作時，由內(nèi)部輸液環(huán)保

13、持循環(huán)，儲液罐連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收系統(tǒng)，并保持比密封腔壓力小。 采用原因：外置機械密封是主機封，沒有或很少的工藝排放物，不允許工藝過程污染。 應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面非承壓密封（串聯(lián)），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體。,維護：管網(wǎng)對接近大氣壓力的蒸汽回收/火花系統(tǒng)必須自帶開孔，工藝蒸 汽壓力通常比儲液罐壓力大緩沖器流體必須和工藝泄漏流體相容，增加 的氣孔壓力會指示主機封泄漏，儲液罐液位表會顯示外置機封泄漏。,PLAN52,細化：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

14、報警信號，密封罐為無壓串聯(lián)密封的外側(cè)密封提供緩沖液。當正 常運行時，循環(huán)液由固定在軸套或軸上的內(nèi)部泵送環(huán)強制循環(huán)來提供循環(huán)動力。 密封罐與排氣系統(tǒng)相連，使得緩沖罐的壓力與大氣壓力接近并且低于密封腔壓,力，被輸送介質(zhì)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11方案，即 由被密封介質(zhì)直接沖洗內(nèi)側(cè)密封，在11方案中介質(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。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

15、泄漏 情況以及是否失效。為了帶走外側(cè)密封運轉(zhuǎn)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,PLAN53A,方案描述：外設(shè)加壓隔離液儲罐提供清潔液體給密封腔，循環(huán)由內(nèi)部輸液環(huán)完成。隔離液儲罐的壓力大于被密封工藝液體壓力。 采用原因：隔離工藝流體，零工藝流體排放。 應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟、腐蝕和聚合流體。,維護：對儲液罐加壓，最大氣體壓力允許150-200PSI（10-14bar）,阻隔 流體

16、必須和工藝流體相容，儲液罐液位表顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏。,PLAN53A,PLAN53B,方案描述：由外部管道系統(tǒng)為加壓雙端面密封裝置的外側(cè)密封提供液體，預(yù)先加了壓的氣囊蓄壓器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)，流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持，循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。 采用原因：分離工藝流體，零流程排放，比53A方案壓力高。 應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓流,體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟、腐蝕和聚合流體。 維護：啟動前管網(wǎng)必須全部開孔，一直對儲蓄器加壓，通常用充氣的 方法，阻隔流體必須和工藝流體相容，經(jīng)常監(jiān)控擋板壓力，當壓力降 低時，手動增加阻隔流體。,PLAN

17、53B,PLAN53C,方案描述：由外部管道系統(tǒng)為加壓雙斷面密封裝置的外側(cè)密封提供隔離液，從密封腔到活塞蓄壓器的參比管線提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)，流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持，循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。 采用原因：分離工藝流體，零流程排放，比53A方案壓力高。系統(tǒng)壓力動態(tài)跟蹤。 應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓體。,維護：啟動前管網(wǎng)必須全部開孔，沒有堵漏的流程污染必須在參考線以 下，阻隔流體必須和工藝流體相容，儲蓄器液位表會顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密 封的泄漏。,PLAN53C,PLAN53A、B、C比較介紹,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

18、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方式不同。Plan53機械密封沖洗系統(tǒng)有Plan53A、 Plan53B和Plan53C三種。Plan53A外接壓力源、內(nèi)置冷卻盤管、并設(shè)有壓力、 液位等報警指示裝置；Plan53B的壓力由內(nèi)置充氣的氣囊提供，采用翅片 管直接散熱或水冷器管冷卻隔離液；Plan53C的壓力由增壓泵提供，增壓 泵與冷卻器設(shè)計為一體，也可與冷卻器分體。對于Plan53來說，如果采用 雙端面密封方式，即面對面的方式，兩個密封面的沖洗、冷卻均由隔離液 來提供。如果采用串聯(lián)密封的方式，內(nèi)側(cè)密封必須能承受反壓，且需要采 用

19、自沖洗方案（一般為plan11或plan13）。,PLAN54,方案描述：外設(shè)加壓隔離液儲罐或系統(tǒng)提供清潔的液體給密封腔，循環(huán)用外部泵或壓力系統(tǒng)來完成，儲液罐壓力大于被密封的工藝介質(zhì)壓力。 采用原因：分離工藝流體，零流程排放，密封不能促進循環(huán)。 應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙封），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟/腐蝕性或聚合體。,維護：啟動前管網(wǎng)必須全部開孔，循環(huán)系統(tǒng)必須一直受壓 ，阻隔流體必 須和工藝流體相容，循環(huán)系統(tǒng)液位顯示儀能顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏。,PLAN54,補充說明：如果阻封液壓力低于被密封介質(zhì)的壓力，內(nèi)部密封失效就會污染 整個阻封液系統(tǒng)并引起其他的密封

20、失效。如果采用PLAN54方案，就要考慮 阻封液來源的可靠性。,PLAN62,方案描述：由外部提供急冷液，在密封的接觸大氣端進行外部冷卻，冷卻流體主要為蒸汽、氮和水。 采用原因：防止固體在機封的大氣端集結(jié)，配合小間隙節(jié)流襯套使用。防止結(jié)冰。 應(yīng)用場合：用于單端面機封，排除氧氣的存在，防止焦化， 沖走動態(tài)密封元件附近不想要 的物質(zhì)（如腐蝕性或含鹽的 工況）。 維護：冷卻進口應(yīng)在壓蓋頂端，出口或排水口應(yīng)在底端，,冷卻壓力應(yīng)限制在3psi(0.2bar)，或再低一點，在機封的大氣端，用節(jié)流 墊引導(dǎo)冷卻流體流向密封排水口，經(jīng)常監(jiān)控、查看閥門是否關(guān)閉，管路 是否堵塞，以及汽水分離口的狀況。,PLAN62

21、,方案描述：外部排液管道布置是，用浮子液位開關(guān)測量密封泄漏量，對高泄漏量進行報警，液位開關(guān)下游的孔板，其孔徑通常為5mm，設(shè)置在立管腿上。機封在大氣端，帶泄漏檢查的外部排水。 采用原因：單獨使用或與62方案一起使用，用于間隙很小的節(jié)流襯套，用于外部場所的單端面機封。 應(yīng)用場合：流程泄漏或冷卻流體的泄漏收集，主機封的安全指示儀。,維護：排水口必須在壓蓋底部，管路是向下傾斜的。持續(xù)向液體回收系 統(tǒng)排水，在液位開關(guān)下游的限流孔板必須是垂直方向，從溢流腔出來旁 通管，必須再進入限流孔板下面。經(jīng)常檢查、查看閥門是否關(guān)閉，管路 是否阻塞，液位開關(guān)是否正常工作。,PLAN65,PLAN65,方案描述：未加壓

22、緩沖氣體控制系統(tǒng)；安全密封通常采用氮氣作為緩沖氣體。 采用原因：零至極低的工藝介質(zhì)排放；主密封的安全后備。 應(yīng)用場合：與雙封布置未加壓安全密封（串聯(lián)）一起使用，高飽和蒸汽壓液體，輕烴；危險或有毒液體；清潔的、非聚合、非氧化液體；與75方案和/或76方案結(jié)合使用。,PLAN72,預(yù)防性維護：必須始終為密封件提供清潔、可靠的低壓氣體；不建議采 用罐裝氣體供應(yīng)，除非將其作為緊急后備系統(tǒng)的一部分；通過排氣管道 中的壓力指示主密封泄漏。排氣或排液口通常與低壓氣體回收/火炬系統(tǒng) 相連接。,PLAN72,PLAN72,補充說明：阻封氣用于把內(nèi)部密封的泄漏從外部密封中帶入到收集系統(tǒng) 中或沖淡泄漏濃度，以便減小

23、外部密封的泄漏濃度。壓力指示器設(shè)定壓 力至少高于大氣壓力0.05MPa（0.5bar）（7psi）。,PLAN74,方案描述：加壓隔離氣體控制系統(tǒng)；干氣密封通常采用氮氣作為隔離氣。 采用原因：隔離工藝流體；工藝流體零排放。 應(yīng)用場合：與加壓雙干氣密封一起使用；高飽和蒸汽壓液體，輕烴；危險或有毒液體；工況通常不能采用隔離液，清潔的非聚合液體；合適溫度液體。,預(yù)防性維護：必須始終為密封提供清潔、可靠的加壓氣體；隔離氣壓 力通常比密封腔壓力至少高25 psi（1.75 bar）；流量計指示內(nèi)側(cè)和 外側(cè)密封泄漏；不建議采用罐裝氣體供應(yīng)，除非作為緊急后備系統(tǒng)的 一部分。,PLAN74,補充說明：可靠性要求非常高的場合，以防止固體顆?；蚱渌麜?dǎo)致 密封面提前失效的物質(zhì)進入密封端面。方案74結(jié)構(gòu)如下：截止閥或 止回閥2到3um的過濾器壓力調(diào)節(jié)器（至少高于大氣壓力7psi） 孔板（流量調(diào)節(jié)）流量指示器止回閥或截止閥。,PLAN75,方案描述：從安全密封腔體排出至液體收集系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)。 采用原因：零至極低加工排放的泄漏收集