機(jī)械密封輔助系統(tǒng)手動(dòng)打壓泵的改造

王明奎　郭海澎　崔志峰　劉尊國(guó)　劉建峰

摘 要：本文介紹了機(jī)械密封沖洗方案中PLAN53B的結(jié)構(gòu)形式和原理，對(duì)沖洗方案中手動(dòng)打壓泵進(jìn)行了改造，解決了手動(dòng)打壓泵故障率高的問題，為企業(yè)節(jié)約了大量資金。

關(guān)鍵詞：API682 PLAN53B 手動(dòng)打壓泵

中圖分類號(hào)：TE964 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）06-0-01

隨著煉化行業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步和發(fā)展，流體輸送設(shè)備的介質(zhì)也更加復(fù)雜化。危險(xiǎn)程度和環(huán)境污染指數(shù)也逐步增高，煉化行業(yè)中使用最多的流體輸送設(shè)備就是離心泵，離心泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到整套裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，根據(jù)行業(yè)多年經(jīng)驗(yàn)分析，離心泵的故障可以分為腐蝕和磨損、機(jī)械故障、性能故障和軸封故障四種，其中機(jī)械密封的失效占離心泵故障的60%以上。機(jī)械密封作為離心泵現(xiàn)今階段最為有效的防止軸端泄露的手段，從最初作為軸承密封到如今的多端面、組合式和高參數(shù)，已經(jīng)有100多年的歷史。如何提高機(jī)械密封的使用壽命成為了世界各國(guó)機(jī)械密封行業(yè)和設(shè)備技術(shù)人員最為關(guān)注的問題。

機(jī)械密封要安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行，除了密封本身的設(shè)計(jì)形式要合理，密封端面和輔助密封圈墊、軸套壓蓋、泵送環(huán)材質(zhì)要選用適當(dāng)，制造精度和安裝精度都按標(biāo)準(zhǔn)要求之外。合適的輔助系統(tǒng)和沖洗方案也起著重要的作用，良好的輔助系統(tǒng)和沖洗方案能夠?qū)C(jī)械密封摩擦副上產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳遞出去、抑制和緩沖介質(zhì)向大氣側(cè)的泄漏、冷卻密封腔介質(zhì)溫度保證機(jī)械密封較低的故障率，使機(jī)械密封最大限度的工作，為設(shè)備和工藝裝置長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)、安全和可靠的運(yùn)行提供保證。通過長(zhǎng)期觀察公司裝置內(nèi)運(yùn)行泵的機(jī)械密封輔助沖洗系統(tǒng)，在為企業(yè)節(jié)約資金和減少人力資源投入的前提下，對(duì)公司泵用機(jī)械密封輔助沖洗系統(tǒng)PLAN53B方案中的手動(dòng)打壓泵進(jìn)行改造。

一、PLAN53B方案簡(jiǎn)介

PLAN53B是美國(guó)石油協(xié)會(huì)機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)API682眾多沖洗方案的一種，其原理如下：

二、圖注

1.隔離液加注口；2.囊式蓄能器；3.囊式蓄能器充氣口；4.沖洗口（F）；5.隔離液出口（LBO）；6.隔離液進(jìn)口（LBI）；7.密封腔；8.排氣口；9.隔離液排液口；10.閥（用于檢查囊式蓄能器的氣囊 ）；

PI.壓力表；PIT.帶現(xiàn)場(chǎng)顯示的壓力變送器；TI.溫度計(jì)；TIT.帶現(xiàn)場(chǎng)顯示的溫度變送器；

A.如果指定，應(yīng)該安裝壓力表和閥10來檢查囊式蓄能器是否完好；B.如果指定，需要安裝一個(gè)立式翅片式冷卻器。

在沖洗方案PLAN53B中，由囊式蓄能器加壓的隔離液系統(tǒng)為抑制液密封腔提供清潔的隔離液。蓄能器和隔離液的壓力應(yīng)高于密封腔的壓力。

隔離液流體采用內(nèi)側(cè)循環(huán)裝置來進(jìn)行循環(huán)。為了最大限度的增強(qiáng)沖洗流體的循環(huán)效果，應(yīng)該選擇合適的管徑，減少系統(tǒng)中的附件，采用大直徑彎頭，減少管道長(zhǎng)度等措施來減少管路阻力損失。

沖洗方案53B用于布置方式3密封系統(tǒng)中。沖洗方案53B和沖洗方案53A不同之處是前者隔離液的壓力是通過囊式蓄能器來維持的。使用囊式蓄能器可以防止加壓氣體和隔離液相接觸，這就避免了加壓氣體被隔離液吸收，使密封可以用于高壓操作工況。蓄能器應(yīng)先充入加壓氣體，然后再充入隔離液，通過隔離液壓縮氣囊使蓄能器達(dá)到操作壓力。內(nèi)、外側(cè)密封的泄漏會(huì)導(dǎo)致隔離系統(tǒng)壓力降低，因而蓄能器的初始充入壓力應(yīng)該稍高于所需要的壓力，并且當(dāng)密封泄漏時(shí)使蓄能器的壓力降到系統(tǒng)的最小許用壓力。此時(shí)，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)重新加注隔離液，使隔離液工作體積達(dá)到最大。密封的性能通過壓降的檢測(cè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不采用沖洗方案53A中的隔離液液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

只有移除管路和密封冷卻器中的氣體和氣泡，沖洗方案53B才能實(shí)現(xiàn)有效的流動(dòng)。因此啟動(dòng)時(shí)，排除系統(tǒng)中的氣體對(duì)系統(tǒng)的正常操作至關(guān)重要。

在該方案中囊式蓄能器的壓力如果降到系統(tǒng)最小許用壓力，需要靠手動(dòng)打壓泵打壓，（手動(dòng)打壓泵見下圖），手動(dòng)打壓泵是單柱塞泵，由于使用頻繁，手動(dòng)打壓泵損壞率較高，在和泵廠以及機(jī)械密封廠家交流后，手動(dòng)打壓泵不提供配件，只提供整個(gè)泵，價(jià)格大約1萬元左右。

公司現(xiàn)在使用PLAN53B方案的泵共有100余臺(tái)，如果手動(dòng)打壓泵出現(xiàn)故障需要更換，將是一筆較大的投入，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)將手動(dòng)打壓泵改為移動(dòng)式打壓泵，在原來手壓泵的管線上直接裝快接頭母體，利用其單向閥原理將系統(tǒng)內(nèi)隔離液密封?？旖宇^公頭和移動(dòng)式打壓泵加長(zhǎng)高壓油管連接，一套移動(dòng)式打壓泵的成本大約2000元，一套裝置可以共用一臺(tái)移動(dòng)式打壓泵。

結(jié)語

PLAN53B方案中的手壓泵改造后，移動(dòng)式打壓泵能夠滿足系統(tǒng)的補(bǔ)壓要求。確保了機(jī)械密封的安全運(yùn)行，降低了維修工作量，為企業(yè)節(jié)約了大量資金。