机械密封辅助系统实例介绍

机械密封辅助系统介绍API682-2002一、API682冲洗管路系统标准方案1.外部环境温度易使介质浓缩或凝固的情况2.内部孔径应满足流量要求1.用于低压、温度不高（低饱和蒸汽压）、低转速、高比热（如水）清洁介质2.锥形密封腔，加快介质流动，易传热1单密封默认方案2.洁净介质，通用设备常用3.高扬程泵，算冲洗量，定孔板尺寸，喉套间隙4.易汽化介质，或产生摩擦热较多的高PV值场合用多孔冲洗5.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa6.轻烃用多孔自冲洗，氮气背冷常见问题1.孔板直径的确定Q=1.22d2(ΔP/ρ）1/2式中：Q—流量l/mind—孔板直径mmΔP—孔板前后压差Mpaρ—流体密度2.计算，端面温升5℃，冲洗带走热=端面热+吸收热3.泵出口端与密封腔相连，会导致密封腔压力很高错。密封腔压力只有很小升高。因为，泵出口端到密封腔管线长，流速大，压降大。4.为加快循环，密封腔内加一个螺旋套不好。可能导致密封腔流体气化。5.冲洗流量大一点，可以多降一点密封腔温度错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低泵的效率，提高密封腔压力。1.用于立式泵，高扬程泵2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31（旋液分离器）,41（旋液分离器，换热器）一起使用1.PLAN11+132.用于立式泵1.空冷换热器2.防止介质气化，满足辅助密封圈温度范围。防高于150℃结焦或聚合，改善润滑性能。3.注意降温不要导致晶体析出或变高黏度4.先开换热器冷却水，后开车。常见问题1.高温流体，低比热流体降温多CMGR-02CMGR-03CMGR-06CMGR-09CMGR-12380℃重油130.7℃87.1℃42.8℃31.9℃30.5℃256℃水167℃139℃91℃59.5℃47.4℃2.温度降得越多越好错。该方案只能少量降温，否则换热器易结水垢，介质侧也容易堵塞。API682建议用空气代替水作冷流体。3.10MPa流体，能否直接进盘管进行冷却不能，但并非盘管承压能力不够。这样会导致增大密封腔压力，增大泵的效率损失，提高密封腔的温度，致使密封在高压高温工况工作，密封会过早失效。应同PLAN11，加一节流孔板。4.该方案降不了多少温度，尽量少选错。若在几十度降温范围可以满足要求，应优先选用，因为该方案相对比较简单。5.若降温效果差，增加冷却水流量错。若不增大换热面积，只增大冷却水流量，对热流体降温帮助不大，只能降低冷流体出口温度。1.80以上热水和烃类介质的标准方案（统计情况：泵送介质温度219℃，密封腔平均温度50℃，备用泵密封腔平均温度38℃）2.只需小换热器3.换热器不结垢4.高凝固点和高黏度介质慎用（易导致凝固或黏度变高），宜用PLAN215.温度为176~260℃的非闪蒸烃类6.温度高于60℃的闪蒸烃类常见问题1.该方案只能降几十度错。该方案和小间隙喉套配合使用，形成近乎封闭的腔体，换热器只带走密封端面热和泵腔吸收热，密封腔可以降到很低的温度。CMGR-02CMGR-03CMGR-06CMGR-09CMGR-12380℃重油60~105.8℃41.4~90.1℃31.8~81.65℃30.4~80.55℃30~80.3℃256℃热水58.6~71.9℃44.6~58.7℃35.1~49.5℃32.3~46.8℃31.2~45.7℃2.该方案对热工况有很好的效果，那么这类工况都选PLAN23错。该方案成本高，而且需要冷却水（有些地方缺水）。一般是在方案21不能满足工况要求后才能选它。3.增大泵送流量可以多降一些温度错。增大泵送流量只能减小密封腔温升，几乎不能降低密封腔平均温度。4.泵送环不起作用，该方案效果怎样相当不好。因为端面温升很高，最高温度可以超过泵送温度，密封环发热，液膜气化，高温干摩擦剧烈磨损。5.开车前，换热器盘管应充分排气，充满液体，冷却水应开启，之后才能开车，密封应能短期承受高温。1.重密度颗粒杂质2.应采用喉套阻挡含颗粒介质3.不能用于泥浆1.用于颗粒杂质（碱，胺，易结晶流体）工况2.防气蚀抽空3.外冲洗应连续,包括启动停车4.冲洗液与介质相容5.应与小间隙喉套配合使用6.成本高,只冷却不用327.炼油厂的油浆泵，塔底泵，用100℃蜡油或柴油冲洗8.适用于单端面密封的高温泵，易结晶、含固体颗粒或腐蚀性介质泵9.对水介质，3000r/min，冲洗量3~30L/min（与轴径有关），对易挥发介质或温度较高介质，可适当再选大一些10.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa11.浓硫酸，用柴油或C4~C9混合物常见问题1.该方案可以防颗粒，防气化，防高温，防腐蚀性，是解决单端面最好的方案，是不是所有单端面都可以采用此方案呢？不是。首先，PLAN32成本极高，高于PLAN52；其次，需要现场有合适的冲洗流体，并且有大量消耗；三，会稀释或污染泵送物料。所以，一般尽可能不选用该方案，仅为降温更不考虑选用。2.泵停车时，也不能停冲洗。3.必须配小间隙喉套，保持密封腔压力，降低饱和蒸汽压。4.冲洗压力，冲洗量必须控制，见PLAN11。5.加13可防喉套流道阻塞。1.plan21+312.用于重颗粒热工况(热水)3.不能用于淤泥4.采用喉套1.用于非聚合流体,饱和蒸汽压高于封液,不允许漏向大气2.不用于重流体,脏流体,易聚合流体3.温升8℃（水，柴油），16℃（矿物油）4.用于碱，胺，易结晶流体，用清水作缓冲流体使泄漏出的颗粒溶于清水中（代替PLAN62或PLAN32）。5.温度高于260的工况可以考虑使用（或PLAN53）6.内侧用非接触式密封，用于甲烷，氨水，丙烷，及其它高饱和蒸汽压烃类，具有较高的可靠性。常见问题1.标准配置：高报压力开关（设置值：0.1MPa），低液位开关，压力表（耐压：6.3MPa，量程0.6MPa）2.开车前：必须先充满缓冲液。3.正常工作状态：内侧密封泄漏，气化，从储罐顶部排气口通过节流孔板引向火炬；或漏入缓冲液，导致液位上升。4.补（排）液：根据液位刻度线，从漏斗处补液，从储罐下部排液，不需停车。5.内侧密封失效，压力开关报警（气化），高液位开关（选配）报警（不气化）。6.外侧密封失效：低液位开关报警。7.缓冲液进出口温差设密封为CM1B-070/1B-065，内侧介质260℃CMG2-09℃CMG2-12℃CMG2-20℃蜡油71.7~81.8℃59.6~66℃53.2~59.8℃水75.3~79.5℃61.9~64.6℃55.8~58.5℃8.泵送环效果差，结果会怎么样？密封腔缓冲液进出口温差超过10℃，甚至20℃，为密封所不能接受。9.从成本考虑，该方案应优先于PLAN53，32选取。1.用于脏的磨蚀性或易聚合介质,不允许漏向大气2.介质允许少量污染3.封液压力高于介质至少1.5bar（一般0.4MPa)4.泵压力波动或高于35bar用差压调节器（设置值：1.4~1.6BAR）5.用于富胺液介质（含H2S)6.可以用于温度高于260℃的工况（PLAN52不能胜任的情况）常见问题1.标准配置：低报压力开关（设置值：泵腔压力+0.14~0.16MPa），低液位开关，压力表（耐压：6.3MPa，量程6MPa）2.开车前：必须先充满缓冲液（内侧密封应设置静环限位环）。3.正常工作状态：内侧密封泄漏，进入泵送液，对泵送液有少量稀释或污染作用。压力表显示值高于泵腔介质压力0.14~0.41MPa。4.补液：根据液位刻度线，用移动式补液泵从补液口补液。5.内侧密封失效，低液位开关报警，低报压力开关报警，压力表显示值与泵腔介质压力接近一致。6.外侧密封失效：低液位开关报警，低报压力开关报警，压力表显示值低于泵腔介质压力值。7.缓冲液进出口温差设密封为CM1B-070/1B-068，内侧介质260℃CMG2-09℃CMG2-12℃CMG2-20℃蜡油71.7~81.8℃59.6~66℃53.2~59.8℃水75.3~79.5℃61.9~64.6℃55.8~58.5℃8.泵送环效果差，结果会怎么样？密封腔缓冲液进出口温差超过10℃，甚至20℃，为密封所不能接受。9.从成本考虑，该方案应与PLAN32，52比较来选取。10.前置气体吹扫+plan76可防颗粒或封液进入气体介质。用于介质压力高于20bar的场合当介质压力波动或压力高于3.5MPa时，采用带增压罐的plan53C。1.用于高温,含固体物或两者都存在的工况2.污染介质3.封液压力高至少1.4bar4.成本高（高于PLAN53）5.液源必须可靠，不得中断，否则损坏密封，污染液源系统。6.先供液源，后开车。1.急冷流体:低压蒸汽（高温）,氮气（低温，避开水的化学反应）,清水（常温），通常用于有毒，易燃，氧化性，易聚合，易结晶，高黏度（碱，胺，易结晶流体）介质。2.隔氧防焦冲泄漏。高于150℃，用蒸汽急冷防止泄漏流体结焦。3.单密封用1.布置2无压干抑制密封2.缓冲气吹扫泄漏，稀释排放物。3.截止阀+10微米过滤器（清除颗粒和液体）+调压器(至少高于大气0.5bar，低于0.7bar)+1.5mm孔板+流量计+(FSH)+PSL+压力表+单向阀4.CSD/CSV堵死（稀释排放物）或接PLAN75/76（不允许向大气排放）常见问题压力表量程：略高于泵腔压力。流量计量程：200~300NL/h（高流量开关报警点:排火炬50NL/h，堵死15NL/h）低报压力开关设置点：0.5bar1.有压双干气密封2.氮气压力高于泵腔至少1.75bar3.介质可含固体，但不能是高黏度或易聚合4.截止阀+2~3微米过滤器（清除颗粒，液体）+调压器(至少高于介质1.75bar)+(孔板)+流量计+压力表+(FSH)+低报压力开关+单向阀5.GBD/GBV合为一个GBO接阀门，通常为关，仅用于给密封腔减压。常见问题压力表量程：泵腔压力+1.75bar位于刻度盘中间。流量计量程：200~300NL/h（高流量开关报警点：20~30NL/h）低报压力开关设置点：泵腔压力+1.75bar1.布置2无压干抑制密封，泄露物会凝结或气体回收系统会倒流2.和PLAN72/71合用3.收集器+孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门1.布置2无压干抑制密封，泄露物不会凝结2.和PLAN72/71合用3.孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门八、辅助系统SNS储罐容积有9L、12L、20L三种规格，API682中8.5.4.3.1规定，d≤60选12L储罐，d60选20L储罐。用于无压双密封缓冲液冲洗系统PLAN52，缓冲液温升通过调节冷却水流量控制在8~16℃,液位开关、压力开关对密封运行状态进行监控。（一）CMG2.52储罐系统SNS（二）CMG2.53储罐系统储罐容积有9L、12L、20L三种规格，API682中8.5.4.3.1规定，d≤60选12L储罐，d60选20L储罐。用于有压双密封阻塞液冲洗系统PLAN53，阻塞液液温升通过调节冷却水流量控制在8~16℃,液位开关、压力开关对密封运行状态进行监控。1.规格，仪器仪表，流体，布置方式应与用户协商。2.每套机封应配一个独立的储罐。3.储罐标准液位距泵轴中心线至少1米。4.轴径＜60，12l;≥60,20l。5.标准液位高于低液位至少150mm。6.标准液位以上气象空间容积应大于等于NLL和LLA之间容积。7.HLL距NLL之间至少50mm。8.LLA应高于BI至少50mm。9.BI应高于BO至少250mm。10.BO应高于罐底至少50mm。11.铭牌上应有最高工作压力，静压试验压力，最高/最低工作温度。12.储罐接头采用螺纹连接。（三）CMGR换热器换热面积有0.2m2、0.3m2、0.6m2、0.9m2、1.2m2五种规格，由制造厂根据工况选择。用于API682冲洗管路标准方案PLAN21/22/2341，盘管中介质的温降可以通过控制冷却水流量进行适当调节。换热器盘管参数最高工作压力：5.2bar试验压力：8bar最大压力降：1bar最高进口温度：32℃最高出口温度：49℃最大温