瀝青塔底泵機械密封長周期運行措施

摘 要：裝置投產(chǎn)后2臺瀝青塔底泵一年內(nèi)均出現(xiàn)機械密封泄漏故障，通過分析機械密封泄漏的原因，進(jìn)行了技術(shù)改造，改善機械密封的運行環(huán)境，提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：瀝青裝置;瀝底泵;長周期;措施

瀝青塔底渣油泵（以下簡稱瀝底泵）在瀝青裝置中為瀝青塔底渣油提供輸送動力的熱油泵，為了保持流量的連續(xù)穩(wěn)定，公司選用了離心泵，型號EAP 50K3-400-9，軸功率57.16kW，流量69m3/h，揚程160m。輸送瀝青溫度為356℃，生產(chǎn)重交瀝青時密度達(dá)1.005g/cm3，軟化點達(dá)47.5℃。瀝底泵的工作特點具有介質(zhì)溫度高、密度大、軟化點高、易結(jié)焦、相對硫含量高以及易腐蝕等工作特點。因此，分析瀝底泵機械密封的失效原因，采取相對應(yīng)的保障措施來提高機械密封的運行周期顯得尤為必要。

1 機械密封失效的影響因素

舊裝置減壓塔底渣油泵機械密封故障率較高，瀝青裝置升級技改后，瀝底泵機械密封故障率有所降低，出現(xiàn)過的故障現(xiàn)象主要是動環(huán)和靜環(huán)斷面有磨痕、或波紋管變形。機械密封故障的影響因素有以下幾點。

1.1 介質(zhì)溫度高、易結(jié)焦

渣油溫度高、粘度和密度大容易造成波紋管內(nèi)側(cè)波谷部位的積炭和結(jié)焦，在356℃的工況下使用，渣油產(chǎn)生的結(jié)焦積碳，慢慢沉淀或凝固在波紋管的折縫中，使波紋管變形能力減小或喪失變形能力，使機械密封摩擦副端面比壓下降，引起密封泄漏。

1.2 泵抽空

瀝青塔系統(tǒng)為負(fù)壓，在運行操作中容易出現(xiàn)抽空，且入口管吹掃蒸汽閥門內(nèi)漏、過濾器堵塞、葉輪螺母松脫、產(chǎn)品改罐、預(yù)熱或灌泵不當(dāng)?shù)榷伎赡苡绊憽０l(fā)生抽空會破壞機械密封正常工作的平衡狀態(tài)，出現(xiàn)干摩擦、溫度急劇上升或端面嚴(yán)重開啟和泄漏現(xiàn)象。

1.3 腐蝕環(huán)境

由于裝置主要加工旅大、綏中36-1原油，原油酸值為3.0～4.0mgKOH/g，酸性物質(zhì)主要由環(huán)烷酸、脂肪酸、芳香酸等物質(zhì)組成。其中主要成分環(huán)烷酸含量最大，在加工過程中易引起裝置高溫?zé)o水部位的腐蝕，集中在250℃至400℃之間的設(shè)備，而瀝青分餾塔底渣油滿足此條件，葉輪等部件容易造成腐蝕損壞導(dǎo)致失效。

1.4 瀝底泵的備件及維修質(zhì)量

瀝底泵的維修中配件安裝間隙的過小或過大，軸或軸套、密封腔體、密封端蓋及密封件未清洗干凈再安裝等因素都會影響密封。備件的質(zhì)量問題也要引起關(guān)注，比如軸承的尺寸問題等。

2 延長運行周期的措施

瀝底泵（P1119）作為裝置的瀝青產(chǎn)品泵，采用P32+53A沖洗方案，串聯(lián)平衡型波紋管式機械密封，由白油循環(huán)冷卻，外加沖洗油管路沖洗，帶走靜環(huán)摩擦產(chǎn)生的熱量。

2.1 外沖洗油改造

瀝底泵的沖洗油原采用渣油，沖洗管路容易造成堵塞，起不到?jīng)_洗冷卻作用，加上在操作工況改變時泵容易抽空，導(dǎo)致機封密封面容易失效。因此將沖洗油流程改造為瀝三線油、瀝五線油并聯(lián)注入，起到雙用功能。瀝三線油作為沖洗油對機械密封運行效果較好，在不生產(chǎn)重交瀝青的時候注入瀝三線油沖洗，生產(chǎn)重交瀝青時為了不影響產(chǎn)品質(zhì)量注入瀝五線沖洗油。通過改造，解決沖洗管路容易堵塞問題，改善機封運行環(huán)境，提高機封使用壽命。

2.2 防止機泵抽空

經(jīng)過運行發(fā)現(xiàn)，瀝底泵發(fā)生過多次抽空，通過分析和總結(jié)經(jīng)驗，采取以下措施：

①密切關(guān)注產(chǎn)品罐切換情況，出口壓力波動必須及時調(diào)整出裝置調(diào)節(jié)閥;②定期清理泵入口過濾器，入口過濾器堵塞容易造成抽空;③檢查入口管吹掃蒸汽閥是否內(nèi)漏竄進(jìn)泵內(nèi)造成抽空，運行期間將8字盲板調(diào)向盲死;④留意瀝底泵的電機變頻參數(shù)，操作幅度大時必須及時查找原因。

2.3 采用串聯(lián)機械密封

串聯(lián)平衡型波紋管機械密封是專門針對高溫油泵泄漏而設(shè)計的一種具有新技術(shù)、新材料和新工藝的新型機械密封，尤其是二級密封，利用泵送環(huán)保持封油循環(huán)，帶走摩擦熱并潤滑端面。克服了單面機械密封存在微量泄漏、可靠性差、一旦泄漏容易造成著火事故的缺點。

2.4 規(guī)范使用輔助系統(tǒng)

主密封采用PLAN32密封沖洗方案，沖洗液應(yīng)選用柴油，本瀝青潤滑油裝置采用了瀝三線油作為沖洗油，溫度小于80℃。次密封采用PLAN53A方案，隔離液選用10號白油。外接氮氣給冷卻罐里面的隔離液加壓，保證隔離液壓力高于密封腔壓力。氮氣進(jìn)裝置壓力≥0.4MPa，外沖洗油控制壓力大于腔體壓力0.2MPa，連續(xù)穩(wěn)定的注入機械密封腔。

2.5 泵體及葉輪選材

為了應(yīng)對高溫環(huán)烷酸的腐蝕，除了注入高溫緩蝕劑防腐，還要對泵體選用具有應(yīng)對腐蝕能力的材質(zhì)，瀝底泵的殼體、葉輪、口環(huán)、軸都采用316不銹鋼材質(zhì)，可有效的抗擊高溫環(huán)烷酸腐蝕，提高泵的應(yīng)對腐蝕能力。

3 總結(jié)

通過對瀝底泵機械密封故障的分析，總結(jié)了提升機械密封運行壽命的措施，通過采取這些措施，取得較好的效果。以上措施為生產(chǎn)實踐中的探索，當(dāng)然還有很多方法去改進(jìn)，需要根據(jù)裝置設(shè)備的實際情況對癥下藥，以保障裝置的安全平穩(wěn)運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳冶杰，陶昭宇.減壓塔底渣油泵長周期高效運行措施[J].石油化工設(shè)備，2006，35（3）：65-67.

作者簡介：

林達(dá)鵬（1988- ），男，廣東湛江人，本科，畢業(yè)于廣東石油化工學(xué)院，助理工程師，主要從事化工設(shè)備管理工作。