孟美

　　摘　要：介紹了中國石油大慶石化公司化工一廠新（xīn）建160kt/a廢堿液濕（shī）式氧化裝置自2012年開（kāi）工以來，廢堿液外送泵機械密封頻繁泄漏，經多次更（gèng）換機械密封無果後（hòu），通過對介質特性及密封機構的細致研究，提出了科學合理的解決方案，通過改（gǎi）造後（hòu）密封使用情況良好（hǎo），保（bǎo）證了裝置（zhì）的穩定運行，並降低（dī）了裝置（zhì）的維護費用。

　　關鍵詞：濕式氧（yǎng）化；機械密封；廢堿液；衝洗方案（àn）

　　中國石油大慶石化（huà）公司化工一廠廢堿濕式（shì）氧化二套裝置主要是處理上遊乙烯裝置堿洗塔排出的廢堿液，處理合格後的廢堿液進入到（dào）產品罐內，然後通過廢堿液外送泵輸（shū）送到下遊汙水處理（lǐ）廠。此廢堿液外送泵為臥式單（dān）級懸臂（bì）是（shì）離心泵，由於（yú）廢堿液是腐蝕特性（xìng），固泵頭、葉輪及機械密封材質選（xuǎn）用耐（nài）腐蝕性較強的鈦合金（jīn）鋼，密封（fēng）形式為（wéi）單端麵密封，衝洗方案為Plan01，泵出口壓力為0.8MPa，介質溫度為40℃。

　　1　機械密封泄漏原因分析

　　從圖1中可以看出Plan01方案（àn）中高壓介質通過葉輪背麵的流道進入到密封腔內（nèi），然後在回到低壓介質側。由於密封腔及機械密封內部存在介質不流動或流動緩慢的“死角”，加之廢堿液存在低溫情（qíng）況下易結晶的特性，致使多處死角出現結晶情況，尤其是機械密封內部的彈（dàn）簧及彈簧腔。泵在更換（huàn）機械密封後（hòu）運（yùn）行一周左右出現少量泄漏，隨時間推移泄漏量持續增加，約20天左右泄漏量到達更換密封的標（biāo）準。從現場泄漏的（de）機械密封拆解情況看（kàn）都（dōu）存在相同的問題就（jiù）是整（zhěng）個機械密封的壓縮量幾乎為（wéi）零，且動環上有刮痕，機械密封內（nèi）部存在大量的白（bái）色結晶物。由此現象可以推斷出機械密封泄漏的主要原（yuán）因為（wéi）介質本身（shēn）存在的特性，致使機械（xiè）密封內（nèi）部結晶嚴重，動、靜環接觸不（bú）良或者損壞Z終導致介質外漏。

　　2　改造方案

　　（1）更換機（jī）械密（mì）封衝洗方案

　　將原Plan01密封衝洗方案更換成Plan32方案，如圖2所示，此密（mì）封衝洗方案主要（yào）適用於泵輸送的介質潔淨程度不高或可能產生結晶的工況，此次改造（zào）通過外引（yǐn）潔淨的高壓鍋爐給水通過減壓閥減壓後用於機械密封的衝（chōng）洗水，衝洗水壓力高於（yú）泵出口壓力0.1-0.2MPa，流量控製在0.5立方米/小時，以確保（bǎo）機械密封及密（mì）封腔內充滿（mǎn）潔淨的液體且（qiě）衝洗水能通過壓差進入到（dào）泵葉（yè）輪的低壓側。另（lìng）由於鍋爐給水溫度可達70℃，使得廢堿液的結晶程度降至Z低，進而杜絕了機械密封的泄漏。

　　（2）機械密封形式改造

　　改造後的機械密封增加節流襯（chèn）套，其作用主要是密（mì）封腔自身壓（yā）力的穩定，防（fáng）止（zhǐ）在鍋爐給水壓力或流量（liàng）波動時影響密封（fēng）的正常運行；其次是起節流作（zuò）用，防止鍋爐水進入密封腔流量過大，造成能源的浪費。

　　（3）泵房內室內溫度的提高

　　廢堿液結晶非（fēi）常重要的環境因素之一為溫度，尤其是在寒冷（lěng）的冬季，室內溫度低於20℃時（shí），廢堿液的結晶速度將加快。為防止此類問題的發生，在（zài）泵房內增加（jiā）散熱片的數量，進而提高泵房內部溫度，減慢廢堿結晶速率。

　　3　改造後存在的（de）問題

　　自2015年11月改造投用後（hòu），雖然泄（xiè）漏量較改造前有明顯的減少，但機（jī）械密封外（wài）側還存在結晶物，說明廢堿液能進（jìn）入到密封內，未徹底解決泄漏問題。原因分析：

　　（1）對泄（xiè）漏的機械密封現場進行（háng）解體檢查（chá），發現內部還存在著結晶物阻礙密封環的浮動，通過進一步的檢查（chá）發（fā）現原Plan01衝洗方案的內部流道內存在廢堿液，說明廢堿液是通過此流道進（jìn）入密封（fēng）腔內（nèi）的，由（yóu）於新密封衝洗液的壓力比泵出口壓力高0.1-0.2MPa，在加（jiā）之密（mì）封節流環的減壓作用，Z終導致（zhì）泵出口廢堿液倒串回密封腔內，進而進（jìn）入到機械密封內產生結（jié）晶，造成機械密封泄漏。

　　（2）泵備用時密封（fēng）衝洗液（yè）流量不足，導致泵內介質進入到密封腔內及機械密封內產生結晶，進而影響機械密封的密封效果。

　　對策（cè）及措施：

　　①將Plan01密封衝洗液流道封（fēng）堵；

　　②保障泵在備用期間密封衝洗液的壓力、流量在指（zhǐ）標範圍內。

　　再次改造後的（de）機械密封，自2015年12月至今，該泵的機械密封未發（fā）現（xiàn）泄漏情況，運轉狀況良好，在配件及（jí）維修（xiū）方麵取得了較好的經濟效益，另外，對於保護環（huán）境、保障操作人員的人（rén）身安全（quán）也起到了積極作用（yòng）。

　4　結論（lùn）

　　針對廢堿（jiǎn）液外送泵機械（xiè）密封（fēng）泄漏的問題，通過（guò）一係列的（de）技術改造，解決了設（shè）備存在的問題，延長了設備運轉周期，對於輸送（sòng）易結晶介質泵的機械密封泄（xiè）漏問題有一定的參考價值。

來源：《中國科技博覽》2016年15期