1改造前密封形式及冲洗方案
1.1改造前密封形式
改造前开工泵的密封形式为串联式机械密封,第二道密封未加泵效环。 轴封由一套顺向布置的机械密封组成。
1.2改造前的冲洗方案
冲洗方案(APIPLAN12+54)道密封由引自泵出口介质在过滤后对密封端面进行冲洗,第二道密封由来自稀酸泵供给的稀醋酸作为冲洗液对密封端面进行冲洗、润滑。
1.3原密封及其冲洗系统的缺点
(1)次级密封未加装泵效环,在开车初期系统升温阶段,泵入口压力维持在1.2MPa,需密封压力相对较低, 由稀酸泵供给的3.5MPa密封液很难手动调节至规定的压力和流量。 往往是顾此失彼,很难同时保证压力和流量的要求。 另外无论是流量或压力过高都会导致大量的稀醋酸进入泵腔进而进入整个反应系统,扰乱系统组分,过低会导致动静环端面干磨,机封失效进而造成密封液或介质外漏。
(2)由于未加装泵效环,造成次级密封第二密封腔内,冲洗液循环不畅,尤其是在系统升温阶段,所需密封液压力不高于2.0MPa时, 密封液进出压差小,在没有泵效保的助力下,极易造成死循环。 动静环这一对磨擦副产生的热量不能及时带走,因过热造成端面磨损加剧,短时间内造成机封失效导致密封液或介质外漏。
(3) 在开车初期系统负荷低于7t/h,精馏系统在进行工艺调节时,稀酸泵出口流量轻微的调节就会造成开工泵密封液流量和压力波动,进而影响机械密封的正常运转。
(4)用稀醋酸作为第二道密封的冲洗液,既不安全也不环保,在机封出现轻微的泄漏,就会造成对泵体附件和基础的腐蚀(磷肥时风机设施防腐技能研讨)。
(5)为开工泵提供密封液的稀醋酸泵位于精馏工序,与开工泵距离较远,加上现场工艺布管限制,密封液管线往返距离达300多米,并且都为高材质316L不锈钢无缝管,所需管件、阀门和过滤器等材质级别都相对比较高,造价昂贵。
(6) 原冲洗供给装置为GSB型高扬程低流量高速泵,对流量和压力非常敏感,微小的流量和压力波动,都将影响该泵的正常运转,尤其是在过低流量送出时,极易导致该泵发生气蚀。
2改造后密封形式及冲洗方案
2.1改造后的密封形式
改造后开工泵的密封形式仍保留原机械密封的密封方式和外形尺寸,仅在次级密封上增加一个泵效环,零件代号为90,2.2改造后的冲洗方案
道密封由引自泵出口的介质在过滤后对密封端面进行冲洗。 第二道密封由来自虹吸罐的除盐水作为冲洗液对密封端面进行冲洗、润滑和冷却。
2.3改造后密封及其冲洗系统的优点
(1)由于在原机械密封次级密封腔内加装了泵效环,即使在压差比较小的时候,也能保证冲洗液进出的有效循环。 另外虹吸罐内置冷却盘管,外接循冷却环水,可控制冲洗液温度在40℃6℃之间, 为机械密封提供佳的运转工况,大大提高机械密封的使用寿命。
(2)虹吸罐压力控制由独立的自动稳压补液装置独立完成, 完全脱离了对精馏工序稀酸泵的依赖,保障了该泵的正常运转,另外该稳压装置补液操作无需远传仪表控制,也无需外接电源,符合化工装置防爆的安全要求。
(3)用除盐水作为第二道密封的冲洗液,替代原来的稀醋酸,降低了冲洗液系统对管路的材质要求,同时对保护密封组件免受腐蚀等也起到一定作用,即使在密封失效时也不会造成对设备基础附件和环境的污染,既安全又环保。
(4)自动稳压补液装置可实现冲洗液的流
3改造前后的优缺点对比
4改造后经济效益分析
(1)改造后,基本上杜绝了泵送介质和冲洗液外漏所带来的危害,使得现场卫生、安全管理上了一个新台阶。
(2) 实际控制冲洗液进口温度40℃,出口温度可以控制到60℃左右, 因此机械密封运转工况很好,将机封使用寿命从1000h延长到8000h,按一套集装式机械密封每套80万元计算, 年可节约设备备件采购费用80万元。
(3)改造后,由于冲洗液不再由稀酸泵提供,大大改善了该泵的工况,有效降低了稀酸泵的设备故障和维修频次, 按维修一次稀酸泵备件费用6000元计算,年可节省维修直接费用12000元。