焦化热油泵机械密封泄漏分析与对策

    郑文锋

    摘 要：某地区的焦化装置通过对热油泵的机械密封升级改造后，效果并不理想，如辐射进料泵、蜡油泵等各种机械泵频繁的出现密封泄漏。技术人员发现机封的外漏主要是密封油有出现泄露的问题，通过合理调整密封油压力，选择机械密封，并且对辅助材料进项一定程度的升级，有效地提高了机械密封的紧力。

    关键词：焦化热油泵；密封；泄漏

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.031

    1 机械密封改造及使用效果

    在本研究中，我们所调查的焦化厂在2010年底对两台进料泵的四套机械密封整体结构进行了升级，所排出的尾气会通过白油自动加压，实现规定范围内压力值，利用白油能够将机械密封面和油泵热量形成一个相互对流，全面冲洗对外侧的双端面密封，经过密封和冷却等多个环节之后，在机械密封上部白油会逐渐进入外部罐内，经过冷却再次进入密封中，同时会对热油泵机械密封材质进行改造，使密封系统能够游界面实现动面环境，实现面对面的结构设计。

    上述的热油泵自从密封开始升级后，热油泵中的各个不同类型的泵机封泄漏问题很是频繁，其中白油的泄漏较为严重，一旦发现油灌内没有白油，外机封的密封面很快就会被损害，有的泵是在运行的初期稍微漏一点，运行几周后，渗漏数量逐步增加，从最初的几滴到过后的上百滴，最终导致热油泵的周围存有大量的封油，只能是停机进行检查及维护。

    2 机械密封泄漏的原因

    现场热油泵封油压力过高反及其对密封面的损坏。根据有关热油泵的机械密封的生产厂家的要求，油泵的密封油压力必须比介质压力高0.5Mpa以内，但是在热油泵运行过程中，由于现场压力没有准确的流量显示，操作人员在实际操作时可能会对热泵封油压力的实际大小产生怀疑，进而导致凝固结焦，通常，我们可以将封油压力调整到0.9Mpa，对于新出场的辐射泵机械密封来说，可以将蜡油封压力控制在正常范围之内，但是之前密封腔压力肯定小于蜡油封压力的正常范围，而外部白油灌的密封油上面生成的氮气压力基本都在蜡油封的压力之上，所以说白油的压力处于明显偏高的状态。

    在热油泵外部的密封面面积以及密封面的波纹管压力确定的情况下，可能是由于密封油压力较高而导致出现封油外泄的情况。但是有关专家通过分析表明，虽然认为封油压力高在一定程度上可能会影响热泵封油的泄漏，但是如果热泵封油大量的泄漏和封油压力高其实没有太大的关系。

    通过对热泵双端面机封的拆卸，进行了认真细致的观察发现，机械密封的静环境出现了严重的崩边现象，崩边的豁口变大，导致封油从豁口直接泄漏。再有热油泵密封面的损坏，一般情况下，和热油机泵工作时的振动，抽空及封油的质量好坏有直接的关系，由于热油机泵正常运行中自身震动较大。此外，由于抽空封油之后所导致的机泵振动，会给机械密封之间的传动带来较大摩擦损害。此外，封油中会存在一些杂质或水，都会造成水在密封腔內随着温度的升高变成汽体，

    进而也会形成气泡，当气泡破裂之后会导致机械密封部位出现严重的磨损和震动，阻碍气泡形成之后也会给密封油膜的稳定性带来不利影响，可能影响机械密封的密封面正常的运行。通过对油泵振动的监测，以及可以对机泵流量和压力进行实时的监测，我们可以排除由于热油汽泵振动和抽空导致的机械封面磨损这一影响，由于密封面的损坏可能是与密封面的材料质量有关，技术人员通过更换不同厂家生产的密封面，发现密封面材质在制造过程中就存在很多缺陷。比如：机械密封波纹管的密封性问题。通过拆开蜡油泵的机械密封发现了油泵的波纹管有严重的结焦现象。由于蜡油泵的温度高达380度以上，冲洗冷却油泵也会导致机械封面温度处于较高状态，这种情况下很容易使波纹管出现结焦，将影响其弹性，一旦弹性失弹度达到20%时，整个波纹管会出现机械密封泄漏，在设计过程中，如果机械密封波纹管紧力不足，压缩量不足，也会影响其密封效果，由于多种因素的影响，最终会导致机械密封泄漏。

    3 热油泵机械密封泄漏的对策

    3.1 调节密封油压力并消除封油的带水现象

    根据现场热油泵运行的实际情况，对热油机泵的出入囗阀门进行关闭，进入密封的压力根据机械封面中的压力合理调整，将油泵使之恢复到正常水平，防止由于压力超标而导致密封油出现外泄的情况。从一定程度上来看，应当严格进行封油带水控制，在具体操作时，应当强化油罐的脱水环节，按照有关规定和标准要求，对封油罐进行脱水，使之不会出现显著的水痕迹。在硬件上应当防止风油带水，而出现这种现象主要是由于封油灌中的压力过高出现异常，进而导致外泄的情况，由于蜡油冷却器出现内部泄漏，直接影响了封油系统的正常运作，然而停用或对蜡油冷却器的相关维护检修，导致封油泵出现内部真空，在大范围的检修时才可以对蜡油泵检修，对所更换的换水器管束进行重新的再设计，防止出现严重的腐蚀问题。

    3.2 机械密封的升级、优化

    工作人员通过与厂家进行沟通协商，为能够提升设备性能，需要将摩擦材料升级为进口的原材料，提高了摩擦副的质量标准。油泵的机械密封年波纹管的结构代替了原来的波纹管的静止结构，将封油中的水滴进行击碎和搅拌，减少封油带水在机械运行过程中产生的不良影响，此外还需要强化波纹管的弹性度，提高密封面的压力度，适当减小密封面宽度，进而在密封面正常运转时可以减少热量生成，优化机械密封的正常运行状态。当热油泵停止运行时，应当及时疏通冷却水，确保畅通。这种情况下，既可以降低工作温度，同时还可以降低封油温度，采取这些措施能够减少波纹管出现结焦现象，确保整个机械能够实现良好的运行状态。

    4 小结

    我们通过实验针对在实际生产中出现的多种问题，认为在高温热油泵运行时通常机械密封使用寿命为6个月以上，机械密封运行不足6个月时，须对出现的不同问题进行分析并解决，不要频繁地更换机械密封配件，综合这些防范措施，基本能达到密封无泄漏事故，既节省了时间和费用，又保证了设备的安全运行。

    参考文献：

    [1]姜红超.高压热油泵机械密封泄漏分析及对策[J].石油化工安全环保技术，2008，24（03）：33-35.

    [2]马建勋，赵红毓.加氢裂化热油泵机械密封泄漏原因分析与对策[J].炼油与化工，2017，28（05）：44-45.

    [3]王志超，孙金龙，杨凌云.高温热油泵机械密封泄漏分析与对策[J].中国新技术新产品，2016（20）：76-78.