機(jī)械密封沖洗方法課件.ppt

機(jī)械密封沖洗方案 幾個問題 什么叫做沖洗 向雙或單密封的高壓側(cè)部位直接注入液體稱 沖洗 一般泵均應(yīng)進(jìn)行沖洗 尤其是輕烴泵更應(yīng)如此 沖洗的目的是密封 冷卻和潤滑 沖洗的作用 密封冷卻潤滑 機(jī)封沖洗方案 單端面密封SingleSealsPLAN01 02 11 13 14 21 23 31 32 41 雙端面密封DualSealsPLAN52 53A 53B 53C 54 冷卻密封QuenchSealsPLAN62 65 氣體密封GasSealsPLAN72 74 75 76 PLAN01 方案描述 從泵的出口引出至密封的內(nèi)部循環(huán) 操作類似PLAN11 防止PLAN11外露管的凍結(jié)和流體結(jié)晶堵塞的危險 采用原因 密封腔冷卻 密封腔的排氣 應(yīng)用場合 清潔常溫流體 且被輸送流體非常粘稠或容易固化的情況下 多用于單端面密封 很少用于雙端面密封 維護(hù) 沖洗不能直接沖洗密封面 必須保證充足的循環(huán)量 機(jī)封冷卻不能過度 PLAN01 PLAN02 方案描述 無沖洗液循環(huán)的封閉密封腔 應(yīng)用場合 常溫運(yùn)轉(zhuǎn)下的大孔 開口密封腔 高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下的冷卻套密封腔 清潔流體 干式密封的直立 頂入式混和器 攪拌器 預(yù)防性維護(hù) 流程必須有足夠的沸點(diǎn)臨界空間 避免汽化 在熱運(yùn)轉(zhuǎn)條件下 密封腔套內(nèi)可能需要一直有冷卻液體 臥式設(shè)備必能自己排氣 經(jīng)常和冷卻方案PLAN62聯(lián)合使用 PLAN02 補(bǔ)充說明 一般用于化工行業(yè)中密封腔壓力和溫度較低的情況下 通常 這種方案采用錐形密封腔改善流體流動形式 輸送介質(zhì)比較清潔 防止由于漩渦作用對密封法蘭盤 密封腔或密封部件產(chǎn)生侵蝕 同時考慮被密封介質(zhì)的閃蒸敏感性以避免在密封腔中或密封端面產(chǎn)生閃蒸 這種方案也可用于溫度較低的 清潔的 比熱較高的流體 例如水 且泵的轉(zhuǎn)速一般不高 采用該方案要仔細(xì)計算輸送介質(zhì)汽化的溫度裕量 PLAN11 方案描述 從泵出口處經(jīng)過限流孔板進(jìn)行機(jī)械密封沖洗 單端面機(jī)械密封沖洗方案 采用原因 密封腔的冷卻 臥式密封腔的排氣 增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間 應(yīng)用場合 通常用于清潔非聚合流體 一般工況設(shè)備的最常用沖洗方案 預(yù)防性維護(hù) 使用孔徑最小為0 125英寸的限流孔板 計算流量以確定使機(jī)封腔流量足夠的限流孔板尺寸 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點(diǎn)臨界范圍 管路在12點(diǎn)的位置沖洗機(jī)封面 典型故障為限流孔板堵塞 檢查管子末端溫度 PLAN11 PLAN13 方案描述 從密封腔 通過限流孔板到泵的進(jìn)口的二次循環(huán) 立式泵的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案 采用原因 立式泵密封腔的不間斷排氣 密封腔除熱 應(yīng)用場合 立式泵 密封腔壓力大于進(jìn)口壓力 混有中等大小的固體的常溫流體 非聚合流體 預(yù)防性維護(hù) 啟動立式泵之前 彎好排氣口管路 使用口徑最小為0 125英寸的限流孔板 計算流量 以確定使機(jī)械密封腔流量充足的限流孔板尺寸 通過合適的限流孔板和喉部襯套的尺寸來減少密封腔壓力 典型故障為限流孔板堵塞 檢查管子末端的溫度 PLAN13 補(bǔ)充說明 只要壓差足夠保證循環(huán)進(jìn)行 且密封壓力足以防止汽化 該方案對線垂泵提供了自動排氣能力 該方案也用于揚(yáng)程非常高的情況 這種工況下采用11方案所需的管孔非常小或產(chǎn)生的沖洗流量非常大 因為對于低壓頭的情況 密封腔和泵吸入口壓差非常小 所以 該沖洗方案不適于低壓頭的工況 可以通過計算所需要的沖洗流量和管孔的大小來確定采用13方案是否合適 PLAN14 方案描述 從泵的出口沖洗機(jī)封 再循環(huán)到帶限流孔板的泵進(jìn)口 方案11和13的結(jié)合 采用原因 立式泵機(jī)封腔的連續(xù)排氣 密封腔除熱 增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間 應(yīng)用場合 立式泵 常溫 清潔非聚合流體 預(yù)防性維護(hù) 使用口徑最小為0 125英寸的限流孔板 計算流量 以確定使機(jī)械密封腔流量充足的限流孔板尺寸 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加臨界范圍 典型故障為限流孔板堵塞 檢查管子末端的溫度 PLAN14 PLAN21 方案描述 從泵出口經(jīng)限流孔板和冷卻器沖洗機(jī)封 方案11加冷卻器 增加了除熱能力 采用原因 機(jī)封冷卻 降低流體溫度 減少焦化 應(yīng)用場合 高溫 低于350 F 177 C 高于180 F 80 C 熱水清潔 非聚合物 預(yù)防性維護(hù) 機(jī)封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔 啟動前打開 使用682機(jī)封冷卻器時 串流管路使熱傳遞最大化 使用口徑最小為0 125英寸的限流孔板 計算流量 以確定使機(jī)械密封腔流量充足的限流孔板尺寸 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定臨界范圍 經(jīng)常觀察冷卻器進(jìn) 出口溫度 查看有無堵塞或污垢沉積跡象 PLAN21 補(bǔ)充說明 提高汽化裕量 滿足附屬密封原件的溫度限制 提高熱水潤滑性 優(yōu)點(diǎn)是不僅提供了冷卻沖洗也具有足夠的壓差以保證良好的沖洗流量 缺點(diǎn)是冷卻器的負(fù)擔(dān)重 冷卻水側(cè)易結(jié)垢和阻塞 當(dāng)過程流體側(cè)粘度變得很大時 易堵塞 21方案在干燥氣候的情況下 可以采用空氣翅片冷卻器代替水冷卻器 因為23方案中用于沖洗的被輸送介質(zhì)必須從入口重新被輸送到出口 所以方案21比方案23更有前景 PLAN23 方案描述 經(jīng)密封腔內(nèi)的輸液環(huán) 通過冷卻器回到密封腔沖洗機(jī)封的循環(huán)過程 熱水條件下的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案 采用原因 僅通過冷卻小部分液體 冷卻器低負(fù)荷下的機(jī)封高效冷卻 增加流體的汽化臨界范圍 改善水的潤滑力 應(yīng)用場合 高溫條件下 熱碳?xì)浠衔?高于180 F 80 C 鍋爐給水和熱水 清潔 非聚合流體 預(yù)防性維護(hù) 機(jī)封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔 啟動 前打開 使用682機(jī)封冷卻器時 層流管路使揚(yáng)程損失最小 密封腔要求喉部襯套間隙很小 以隔離流體 經(jīng)常觀察冷卻器進(jìn) 出口溫度 查看有無堵塞或污垢沉積跡象 含鐵的流體應(yīng)先流經(jīng)除鐵器 然后再進(jìn)入冷卻器 PLAN23 補(bǔ)充說明 用于所有高溫工況的沖洗方案 鍋爐供水的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案 80 時水的潤滑性非常差 導(dǎo)致密封磨損 密封配備了一個內(nèi)部循環(huán)設(shè)備以使密封腔中的流體通過一個冷卻器再返回到密封腔中 這樣 冷卻器僅冷卻密封操作的流體且這些冷卻的流體不進(jìn)入輸送過程 因此具有較高的能量效率 對于易凝結(jié)和高粘度的流體應(yīng)當(dāng)考慮采用方案23 PLAN31 方案描述 從泵出口經(jīng)過旋液分離器 清潔液體沖洗機(jī)封 分離的固體被送入泵進(jìn)口 采用原因 機(jī)封腔除熱 從沖洗和密封腔中除去固體 應(yīng)用場合 帶砂或管道渣子臟的或被污染的流體或水 非聚合流體 預(yù)防性維護(hù) 旋液分離器處理的最好比重是流體2倍的固體 密封腔的壓力必須接近或等于進(jìn)口壓力 以保證流量適 中 管不應(yīng)該包括限流孔板 典型故障為旋流器或管路堵塞 檢查管子末端溫度 PLAN31 補(bǔ)充說明 典型用于水除沙和輸送泥漿的場合 輸送介質(zhì)非常臟也不推薦使用 PLAN32 方案描述 用外部清潔源頭沖洗機(jī)封 應(yīng)慎重選擇沖洗液來源 消除注入液體蒸發(fā) 或被泵送液體污染 采用原因 密封腔除熱 從密封腔內(nèi)除去工藝流體或固體 增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍 應(yīng)用場合 臟的或被污染的流體 紙漿 高溫條件 聚合物或氧化流體 維護(hù) 使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護(hù)流體速度 限制臟的工藝流體 控制噴射流量 增加流體汽化臨界范圍 控制噴射壓力 噴射流體必須和工藝流體相容 經(jīng)常觀察控制系統(tǒng) 檢查閥門是否關(guān)閉和堵塞跡象 PLAN32 補(bǔ)充說明 非正常工況下 如啟動和關(guān)閉 外部沖洗液也是連續(xù)可靠的 總是采用狹口襯圈用作節(jié)流設(shè)備以在密封腔中維持適當(dāng)?shù)膲毫蜃鳛樽璺鈾C(jī)構(gòu) 并把輸送介質(zhì)與密封腔相隔離開 使用該方案時也要考慮其對產(chǎn)品濃度的影響 PLAN41 方案描述 從泵出口經(jīng)旋流器把清潔液體輸送冷卻器沖洗機(jī)封 固體送入泵進(jìn)口 方案21和31的組合 采用原因 密封冷卻 沖洗和密封腔的固體移除 應(yīng)用場合 高溫條件 低于355 F 177 C 鍋爐給水和熱水 帶砂或管道渣子的臟的或被污染的流體和水 非聚合流體 維護(hù) 機(jī)封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔 啟動前打開 使用682機(jī)封冷卻器時 串流 管路使熱傳遞最大化 旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體 密封腔的壓力必須接近或等于進(jìn)口壓力 以保證流量適中 典型故障為旋流器或管路堵塞 檢查管子末端溫度 PLAN41 補(bǔ)充說明 當(dāng)密封采用這種沖洗方案時 應(yīng)采用冷卻液沖洗密封 這種冷卻沖洗可以提高被輸送流體蒸汽壓的溫度裕量 或滿足附屬密封元件的溫度限制要求 或減少焦化或聚合 或提高潤滑性 典型應(yīng)用是用水除沙或輸送泥漿 PLAN52 方案描述 外部儲液罐為配置外側(cè)密封提供緩沖液 正常操作時 由內(nèi)部輸液環(huán)保持循環(huán) 儲液罐連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收系統(tǒng) 并保持比密封腔壓力小 采用原因 外置機(jī)械密封是主機(jī)封 沒有或很少的工藝排放物 不允許工藝過程污染 應(yīng)用場合 應(yīng)用于雙端面非承壓密封 串聯(lián) 高蒸汽壓流體 輕質(zhì)烴 危險 有毒流體 傳熱流體 維護(hù) 管網(wǎng)對接近大氣壓力的蒸汽回收 火花系統(tǒng)必須自帶開孔 工藝蒸汽壓力通常比儲液罐壓力大緩沖器流體必須和工藝泄漏流體相容 增加的氣孔壓力會指示主機(jī)封泄漏 儲液罐液位表會顯示外置機(jī)封泄漏 PLAN52 細(xì)化 Plan52機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)由具有緩沖液的串聯(lián)密封組成 內(nèi)側(cè)密封為主密封 外側(cè)密封作為備用密封 當(dāng)主密封失效后 備用安全密封接替主密封工作并觸發(fā)壓力報警信號 密封罐為無壓串聯(lián)密封的外側(cè)密封提供緩沖液 當(dāng)正常運(yùn)行時 循環(huán)液由固定在軸套或軸上的內(nèi)部泵送環(huán)強(qiáng)制循環(huán)來提供循環(huán)動力 密封罐與排氣系統(tǒng)相連 使得緩沖罐的壓力與大氣壓力接近并且低于密封腔壓 力 被輸送介質(zhì)將泄漏到緩沖液中 由于緩沖罐的壓力低于密封腔壓力 不能為內(nèi)側(cè)密封提供沖洗 所以內(nèi)側(cè)主密封的沖洗通常采用11方案 即由被密封介質(zhì)直接沖洗內(nèi)側(cè)密封 在11方案中介質(zhì)從泵的出口經(jīng)過孔板通向密封腔 對密封進(jìn)行冷卻 沖洗 同時將密封腔中的氣體排出 對于清潔介質(zhì) 它是經(jīng)常使用的方案 為了監(jiān)視內(nèi)側(cè)密封的運(yùn)行狀況 密封罐上裝有壓力報警指示裝置 操作人員可通過密封罐的壓力變化來判斷內(nèi)側(cè)密封的泄漏情況以及是否失效 為了帶走外側(cè)密封運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦熱 在密封罐內(nèi)還設(shè)有冷卻水盤管 另外 由于在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中總會有少量的緩沖液泄漏到大氣中 所以密封罐上還設(shè)有液位報警指示裝置 提醒操作維護(hù)人員及時補(bǔ)液 PLAN52 2020 1 29 27 可編輯 PLAN53A 方案描述 外設(shè)加壓隔離液儲罐提供清潔液體給密封腔 循環(huán)由內(nèi)部輸液環(huán)完成 隔離液儲罐的壓力大于被密封工藝液體壓力 采用原因 隔離工藝流體 零工藝流體排放 應(yīng)用場合 應(yīng)用于雙端面承壓密封 雙重 高蒸汽壓流體 輕質(zhì)烴 危險 有毒流體 傳熱流體 臟 腐蝕和聚合流體 維護(hù) 對儲液罐加壓 最大氣體壓力允許150 200PSI 10 14bar 阻隔流體必須和工藝流體相容 儲液罐液位表顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏 PLAN53A PLAN53B 方案描述 由外部管道系統(tǒng)為加壓雙端面密封裝置的外側(cè)密封提供液體 預(yù)先加了壓的氣囊蓄壓器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng) 流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持 循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去 采用原因 分離工藝流體 零流程排放 比53A方案壓力高 應(yīng)用場合 應(yīng)用于雙端面承壓密封 雙重 高蒸汽壓流 體 輕質(zhì)烴 危險 有毒流體 傳熱流體 臟 腐蝕和聚合流體 維護(hù) 啟動前管網(wǎng)必須全部開孔 一直對儲蓄器加壓 通常用充氣的方法 阻隔流體必須和工藝流體相容 經(jīng)常監(jiān)控?fù)醢鍓毫?當(dāng)壓力降低時 手動增加阻隔流體 PLAN53B PLAN53C 方案描述 由外部管道系統(tǒng)為加壓雙斷面密封裝置的外側(cè)密封提供隔離液 從密封腔到活塞蓄壓器的參比管線提供壓力給循環(huán)系統(tǒng) 流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持 循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去 采用原因 分離工藝流體 零流程排放 比53A方案壓力高 系統(tǒng)壓力動態(tài)跟蹤 應(yīng)用場合 應(yīng)用于雙端面承壓密封 雙重 高蒸汽壓體 維護(hù) 啟動前管網(wǎng)必須全部開孔 沒有堵漏的流程污染必須在參考線以下 阻隔流體必須和工藝流體相容 儲蓄器液位表會顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏 PLAN53C PLAN53A B C比較介紹 Plan53機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)由具有隔離液的串聯(lián)密封或雙端面密封組成 密封罐在有一定壓力 一般高于被密封介質(zhì)壓力的10 的條件下工作 其壓力的來源以及隔離液的冷卻方式不同 Plan53機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)有Plan53A Plan53B和Plan53C三種 Plan53A外接壓力源 內(nèi)置冷卻盤管 并設(shè)有壓力 液位等報警指示裝置 Plan53B的壓力由內(nèi)置充氣的氣囊提供 采用翅片管直接散熱或水冷器管冷卻隔離液 Plan53C的壓力由增壓泵提供 增壓泵與冷卻器設(shè)計為一體 也可與冷卻器分體 對于Plan53來說 如果采用雙端面密封方式 即面對面的方式 兩個密封面的沖洗 冷卻均由隔離液來提供 如果采用串聯(lián)密封的方式 內(nèi)側(cè)密封必須能承受反壓 且需要采用自沖洗方案 一般為plan11或plan13 PLAN54 方案描述 外設(shè)加壓隔離液儲罐或系統(tǒng)提供清潔的液體給密封腔 循環(huán)用外部泵或壓力系統(tǒng)來完成 儲液罐壓力大于被密封的工藝介質(zhì)壓力 采用原因 分離工藝流體 零流程排放 密封不能促進(jìn)循環(huán) 應(yīng)用場合 應(yīng)用于雙端面承壓密封 雙封 高蒸汽壓流體 輕質(zhì)烴 危險 有毒流體 傳熱流體 臟 腐蝕性或聚合體 維護(hù) 啟動前管網(wǎng)必須全部開孔 循環(huán)系統(tǒng)必須一直受壓 阻隔流體必須和工藝流體相容 循環(huán)系統(tǒng)液位顯示儀能顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏 PLAN54 補(bǔ)充說明 如果阻封液壓力低于被密封介質(zhì)的壓力 內(nèi)部密封失效就會污染整個阻封液系統(tǒng)并引起其他的密封失效 如果采用PLAN54方案 就要考慮阻封液來源的可靠性 PLAN62 方案描述 由外部提供急冷液 在密封的接觸大氣端進(jìn)行外部冷卻 冷卻流體主要為蒸汽 氮和水 采用原因 防止固體在機(jī)封的大氣端集結(jié) 配合小間隙節(jié)流襯套使用 防止結(jié)冰 應(yīng)用場合 用于單端面機(jī)封 排除氧氣的存在 防止焦化 沖走動態(tài)密封元件附近不想要的物質(zhì) 如腐蝕性或含鹽的工況 維護(hù) 冷卻進(jìn)口應(yīng)在壓蓋頂端 出口或排水口應(yīng)在底端 冷卻壓力應(yīng)限制在3psi 0 2bar 或再低一點(diǎn) 在機(jī)封的大氣端 用節(jié)流墊引導(dǎo)冷卻流體流向密封排水口 經(jīng)常監(jiān)控 查看閥門是否關(guān)閉 管路是否堵塞 以及汽水分離口的狀況 PLAN62 方案描述 外部排液管道布置是 用浮子液位開關(guān)測量密封泄漏量 對高泄漏量進(jìn)行報警 液位開關(guān)下游的孔板 其孔徑通常為5mm 設(shè)置在立管腿上 機(jī)封在大氣端 帶泄漏檢查的外部排水 采用原因 單獨(dú)使用或與62方案一起使用 用于間隙很小的節(jié)流襯套 用于外部場所的單端面機(jī)封 應(yīng)用場合 流程泄漏或冷卻流體的泄漏收集 主機(jī)封的安全指示儀 維護(hù) 排水口必須在壓蓋底部 管路是向下傾斜的 持續(xù)向液體回收系統(tǒng)排水 在液位開關(guān)下游的限流孔板必須是垂直方向 從溢流腔出來旁通管 必須再進(jìn)入限流孔板下面 經(jīng)常檢查 查看閥門是否關(guān)閉 管路是否阻塞 液位開關(guān)是否正常工作 PLAN65 PLAN65 方案描述 未加壓緩沖氣體控制系統(tǒng) 安全密封通常采用氮?dú)庾鳛榫彌_氣體 采用原因 零至極低的工藝介質(zhì)排放 主密封的安全后備 應(yīng)用場合 與雙封布置未加壓安全密封 串聯(lián) 一起使用 高飽和蒸汽壓液體 輕烴 危險或有毒液體 清潔的 非聚合 非氧化液體 與75方案和 或76方案結(jié)合使用 PLAN72 預(yù)防性維護(hù) 必須始終為密封件提供清潔 可靠的低壓氣體 不建議采用罐裝氣體供應(yīng) 除非將其作為緊急后備系統(tǒng)的一部分 通過排氣管道中的壓力指示主密封泄漏 排氣或排液口通常與低壓氣體回收 火炬系統(tǒng)相連接 PLAN72 PLAN72 補(bǔ)充說明 阻封氣用于把內(nèi)部密封的泄漏從外部密封中帶入到收集系統(tǒng)中或沖淡泄漏濃度 以便減小外部密封的泄漏濃度 壓力指示器設(shè)定壓力至少高于大氣壓力0 05MPa 0 5bar 7psi PLAN74 方案描述 加壓隔離氣體控制系統(tǒng) 干氣密封通常采用氮?dú)庾鳛楦綦x氣 采用原因 隔離工藝流體 工藝流體零排放 應(yīng)用場合 與加壓雙干氣密封一起使用 高飽和蒸汽壓液體 輕烴 危險或有毒液體 工況通常不能采用隔離液 清潔的非聚合液體 合適溫度液體 預(yù)防性維護(hù) 必須始終為密封提供清潔 可靠的加壓氣體 隔離氣壓力通常比密封腔壓力至少高25psi 1 75bar 流量計指示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封泄漏 不建議采用罐裝氣體供應(yīng) 除非作為緊急后備系統(tǒng)的一部分 PLAN74 補(bǔ)充說明 可靠性要求非常高的場合 以防止固體顆粒或其他會導(dǎo)致密封面提前失效的物質(zhì)進(jìn)入密封端面 方案74結(jié)構(gòu)如下 截止閥或止回閥 2到3um的過濾器 壓力調(diào)節(jié)器 至少高于大氣壓力7psi 孔板 流量調(diào)節(jié) 流量指示器 止回閥或截止閥 PLAN75 方案描述 從安全密封腔體排出至液體收集系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng) 采用原因 零至極低加工排放的泄漏收集 主密封的安全性指示 應(yīng)用