1、化工运行部机封介绍化工运行部机封介绍李文清李文清 20182018年年3 3月月5 5日日什 么 是 机 械 密 封？1.一种用于动设备中防止泄漏的零部件；2.依靠弹性元件对动、静环端面压紧而达到防止泄漏的装置。机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍机械密封的基本结构1.端面摩擦副，即动静环2.弹性元件3.辅助密封圈4.传动件5.固定件机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍机械密封的工作原理通过弹性元件保证摩擦副紧密 贴合达到防止介质泄漏保证密封性能必须要求摩擦副端面平面度、光洁度高摩擦副要紧密贴合静止件处得密封圈不泄漏保证密封使用寿命润滑密封面减小摩擦防止产生大量
2、的热静止部分旋转部分泄漏点1泄漏点2泄漏点3机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍机械密封的种类按使用条件分类聚丙烯装置P301A/B/C的机封属于高速密封苯乙烯装置P124A/B/C、P102A/B、P114A/B、P115A/B等机泵的机封属于高温密封机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍按结构分类波纹管密封一般用于介质温度比较高的情形，聚丙烯装置切粒机机封及苯乙烯装置P102、P114、P115、P124等200左右介质采用波纹管密封机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍弹簧密封补偿原件为弹簧，
3、由弹簧提供弹力补偿环密封圈补偿环机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍波纹管机械密封去掉了补偿环密封圈及其摩 擦阻力，补偿环密封圈改至弹 簧座处，补偿环追随性提高，而且避免了补偿环密封圈因轴 串、振动所产生的磨损。波纹管，提供弹力补偿环密封圈机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍集装式机械密封1.将机械密封、轴套、压盖组合成一个整体。安装时只需固定压盖、轴套，取下定位块即 可。安装方便，排除 了安装不良的影响。2.可在密封厂家进行 静压、运转试验轴套压盖定位快机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍串联式机械密封两套密封沿同一方 向布置，外侧密封为安 全
4、密封，保证危险介质 不会泄漏到大气中。个别时候也用于高 压场合。密封腔压力逐 级降低。安全密封机械密封工作原理、机械密封工作原理、类型介绍类型介绍双端面机械密封两套密封面对面或背对背 安装在一起。用于工作介质有毒、易燃、易爆、易挥发、易结晶、高温、低温，或气体、高真空度等场 合。两套密封之间形成一个密 封腔，在密封腔中引入封液：堵封、润滑、冷却，选洁净、润滑性好的封液介质。隔离液，压力高于 介质压力冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN 11正向旁通自冲洗方案描述从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗所有单端面密封的首选冲洗方案采用原因密封腔散热，防止密封腔内介质气化卧式泵密封腔排气增加密封腔压力和液体气
5、化余量PLAN 11正向旁通自冲洗应用场合清洁液体、非聚合液体注意事项直径至少为3毫米的节流孔板通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺 寸来增加气化余量管道在12点位置将冲洗液引至密封端 面典型的故障模式是节流孔板堵塞 检 查管道末端的温度。41冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN11是泵出口自冲洗，冲洗液不带冷却，由于机封的热量用机封冲洗液带走，所以温度大于80的介质不适合采用。冲洗液直接带入机封端面，所以带颗粒的介质也不适合采用。聚丙烯装置有如下泵采用PLAN11冲洗方案P601A/B苯乙烯装置有如下泵采用PLAN11冲洗方案P101A/B、P127A/B这几个泵介质都是温度较低的干净水冲洗方案介绍
6、冲洗方案介绍PLAN32注入式冲洗方案描述引入外部清洁液体对密封进行冲洗采用原因密封腔散热从密封腔去除固体颗粒增加密封腔压力和液体气化余量冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN32注入式冲洗不干净或被污染的液体、纸浆高温工况易聚合或氧化液体适用于单端面密封的高温泵，易结晶、含固体 颗粒（碱，胺,易结晶流体）或腐蚀性介质泵注意事项外冲洗应连续，包括启动停车应与小间隙喉套配合使用，以保持压力 或维持流速成本高，只冷却则不选用该方案冲洗方案介绍冲洗方案介绍聚丙烯装置有如下泵采用PLAN32冲洗方案P501A/B、P502A/B这两个泵输送介质为带聚丙烯颗粒的工艺水，通过外接新鲜水进行机封冲洗。冲洗方案介绍
7、冲洗方案介绍PLAN23介质循环冲洗方案描述从内部泵送装置经冷却器对密封 进行冲洗热水工况的标准冲洗方案（高于 80的水润滑性较低，会造成密 封端面的严重磨损）冲洗方案介绍冲洗方案介绍50PLAN23介质循环冲洗采用原因低负载，高效冷却增加气化余量提高水的润滑特性应用场合高温工况，热烃高于80的锅炉给水和热水清洁的非聚合液体冲洗方案介绍冲洗方案介绍51PLAN23介质循环冲洗注意事项密封冷却器和管道必须在最高处 进行排气 起动之前排气以并流方式布置管道以减小压头 损失密封腔需要小间隙的喉部衬套以 隔绝工艺流体易凝结和高粘度介质慎用（可用 PLAN21或用蒸汽作为冷却介质）冲洗方案介绍冲洗方案介
8、绍聚丙烯装置有如下泵采用PLAN23冲洗方案P603A/B苯乙烯装置有如下泵采用PLAN23冲洗方案P201A/B、P303A/B、P307A/B、P126A/B、P606A/B这些泵输送介质是温度在100左右的热水，通过循环水进行冲洗液的冷却。冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN21带换热器正向自冲洗方案描述从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进 行冲洗冷却器在11方案冲洗基础上加强了散热采用原因 密封冷却 降低液温以增加液体气化余量 减少结焦冲洗方案介绍冲洗方案介绍46PLAN21带换热器正向自冲洗应用场合高温工况，通常低于177高于80的热水清洁的非聚合液体注意事项先开冷却水，再开车降温不要导致
9、晶体析出或变高黏度水冷式/翅片管式：缺水场合下可 采用翅片管式，又叫风冷式同样条件下，比热容小的介质降温 较多以串流方式布置管道以加大传热冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN21是泵出口自冲洗，冲洗液带冷却器，在聚丙烯和苯乙烯装置没有单独用该冲洗方案的机泵，有和双端面机封冲洗方案PLAN52组合的双冲洗方案。冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN52 储罐缓冲液循环系统方案描述流经封液罐的无压缓冲液循环流体通过双封中的泵效环驱动循环采用原因外侧密封作为主密封的安全后备零至极低的工艺介质排放不允许工艺介质污染冲洗方案介绍冲洗方案介绍62PLAN52 储罐缓冲液循环系统使用场合与无压双密封（串联）一起使用高
10、饱和蒸汽压液体、轻烃危险或有毒流体导热流体注意事项管道回路必须自行排气至接近大 气压力的气体回收/火炬系统工艺流体蒸气压力通常大于封液 罐压力冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN52 储罐缓冲液循环系统监测功能正常工作状态：内侧密封泄漏（微量），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）外侧密封失效，则缓冲液泄漏至 大气，储罐内液位降低冲洗方案介绍冲洗方案介绍聚丙烯装置有如下泵单独采用PLAN52冲洗方案P301A/B/C/D、P302A/B、P304A/B苯乙烯装置有如下泵单独采用PLAN52冲洗
11、方案P301A/B、P404A/B、P306A/B、P310A/B、P601、P602、P603、P604、P610、P130苯乙烯装置有如下泵采用PLAN21+52冲洗方案P102A/B、P103A/B、P114A/B、P115A/B、P117A/B、P118A/8、P119A/B、P120A/B、P124A/B/C、P128A/B、P308A/B、P401A/B、P403A/B、P407A/B冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN53A 储罐隔离液循环系统方案描述流经储罐的加压隔离液循环液体通过双密封中的泵效环驱动 循环采用原因隔离工艺流体工艺流体零排放冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN53A 储
12、罐隔离液循环系统使用场合与加压双封一起使用高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体不干净、研磨性或聚合液体注意事项隔离液必须与工艺流体兼容封液压力高于介质至少1.4bar（一般0.140.41MPa)开车前：必须先充满缓冲液补液：根据液位刻度线，用移动式补液泵从补液口补液冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN53A 储罐隔离液循环系统监测功能正常状态：压力表显示值高于泵 腔介质压力0.140.41MPa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冲洗方案介绍冲洗方案介绍苯乙烯装置有如
13、下泵采用PLAN53A冲洗方案PA102A/B、PK401A/B、PK402A/B冲洗方案介绍冲洗方案介绍PLAN53B 储罐隔离液循环系统方案描述加压的隔离液循环附带蓄能器液体通过双密封中的泵效环驱动循环采用原因隔离工艺液体工艺流体零排放压力高于53A方案冲洗方案介绍冲洗方案介绍注意事项在起动之前必须对管道回路进行充分排气必须始终对蓄能器加压，通常通过充气进行隔离液必须与工艺介质兼容定期监控隔离液压力 当压力下降时手动加 液、加压70PLAN53B 储罐隔离液循环系统应用场合与加压双封一起使用高饱和蒸汽压液体，轻烃危险或有毒液体导热流体不干净、研磨性或聚合液体冲洗方案介绍冲洗方案介绍聚丙烯装
14、置有如下泵采用PLAN32+53B冲洗方案P200、P201、A301采用的白油作为隔离液，通过白油泵给充能活塞加压，保证密封内的压力永远稍微大于介质压力，有效防止介质外漏的风险。而白油漏入介质一侧不影响产品质量。正常情况下，保持充能活塞的下降量不大于一定值则说明机封正常好用，如活塞下降量过大，则说明白油与介质间机封存在泄漏情况。冲洗方案介绍冲洗方案介绍 P201还有一套安全密封，冲洗方案为PLAN52，同样使用白油作为隔离液，安装在主机封外，密封活塞内的加压白油，如若主机封和加压活塞都失效时，丙烯泄漏到白油侧则可通过安全密封的密封油罐可见气相丙烯。如安全密封的密封油罐的油位经常满，则说明加压
15、白油通过安全密封泄漏至安全密封油罐。冲洗方案介绍冲洗方案介绍干气密封介绍干气密封介绍干气密封串联式泵用干气密封（机械+干气密封）机械密封干气密封介绍干气密封介绍串联式泵用干气密封（机械+干气密封）靠介质侧布置机械密封，为主密封，外侧布置干气密封，为抑制 密封。干气密封的工作气体为缓冲气，plan71采用主密封泄漏介质 挥发成的气体作为缓冲气，plan72由外部气源提供（P0.05MPa）。使用缓冲气的目的是利于端面气膜的形成，同时可稀释并带走主 密封的泄漏介质，使介质不会泄漏到大气中或污染干气密封。而是 从CSV（抑制密封排气口）或CSD（抑制密封排液口）流向排放系 统。基本原理干气密封介绍干
16、气密封介绍苯乙烯装置P108A/B高速泵采用的是串联式泵用干气密封，采用的是PLAN11+72+75的方案，一级密封（机械密封）是冲洗介质直接从泵出口端引入对机械密封摩擦副进行冲洗冷却，带走所产生热量。二级密封通过引入氮气气源，通过减压阀和流量计控制氮气压力为0.2Mpa和流量500NL/h，设置收集罐和压力高报警开关，可以及时通过压力高报警和流量超量及时发现密封泄漏，同时可以防止苯介质直接泄漏到大气。干气密封介绍干气密封介绍PLAN72+75控制系统干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍两端干气密封 腔体内为氮气双端面泵用干气密封干气密封介绍干气密封介绍内外
17、侧各布置一套 干气密封，可以背靠背 或面对面安装。干气密 封的工作气体来自外部 氮气。氮气压力高于泵 腔压力，用“气”封“液”实现阻止密封泵 腔内介质外漏的目的。现场不需 要火炬条件。可实现介 质的零泄漏。控制系统 简单，造价 低。基本原理优点介质应用 范围主要用于有毒、易燃易爆、压力不 高的清洁介质，特 别适用于不允许封 液对物料有污染的 食品加工和医药加 工过程。双端面泵用干气密封干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍干气密封介绍苯乙烯装置P125采用的是有压双端面干气密封，采用的是PLAN74的方案，分2路氮气分别密封端面。高于泵腔压力控制在0.2Mpa，不需要排气至火炬系统。干气密封介绍干气密封介绍
