木合塔爾·買買提 張興明 英哈木江 于宏偉
(中國石油克拉瑪依石化分公司 新疆克拉瑪依)
100AYR120型進料泵是糠醛精制裝置中加熱爐的關鍵設備,運行中多次發生泄漏事故,為此,對該泵的機械密封進行相應改進。
1.故障分析
100AYR120型泵密封為波紋管機械密封,沖洗方式為自沖洗+背冷的結構,進口介質為全液相糠醛抽出液(抽出油+糠醛)??啡┰诳諝?、光線和水分的作用下極易氧化生成過氧化糠醛酸,過氧化糠醛酸是一種氧化劑,既可加速糠醛氧化成糠酸的過程,也可以使原料油中的不飽和烴氧化成環氧化合物,在糠醛的作用下環氧化物發生縮合反應,生成大量焦類物質,在機械密封表面堆積成焦垢。同時,高溫氧化物使得沖洗管線內也含有焦粉顆粒并不斷聚集,自沖洗功能無法正常實現。泵在運轉過程中,從自沖洗到泵體機械密封的沖洗液流量和流速很低,造成細小的焦粉在波紋管內集聚。由于得不到很好的沖洗冷卻效果,焦粉逐步結焦而導致波紋管失去彈性。將機械密封解體檢查,印證了上述分析。
2.改進措施及效果
改進機械密封的自沖洗系統(PLAN21)油冷卻器,使沖洗油在進入密封之前溫度降低,減少了沖洗管線內高溫反應生成的焦粉,有效避免了沖洗管線的堵塞。同時在靜環增加低壓蒸汽背冷,根據背冷蒸汽現場壓力大小,用閥門控制流量。一方面密封的使用溫度降低,起到了冷卻的效果,另一方面蒸汽溫度高于循環水溫度,與高溫油的溫差小,可減少波紋管等密封元件因溫差大而產生的變形,減輕密封端面結焦現象。改進后的蒸汽背冷對密封起到吹掃作用,將密封面間泄漏的少量焦粉及時吹掃干凈,減少聚集結焦,從而徹底解決波紋管密封集聚焦粉、結焦的問題(圖1)。進料泵機械密封自改進后,連續運行1年未出現任何泄漏,檢修人員的勞動強度減輕,同時設備安全運行可靠性提高。

圖1 自沖洗系統示意圖