丙烯酸辛酯单元离心泵机械密封改造及分析

摘 要：针对丙烯酸辛酯单元离心泵出现的机封管线堵死、检修频率高的现象，分析其产生原因，实施相应的改造措施，收到了非常良好的运行效果。

关键词：机械密封；堵塞；冲洗方式；改造

丙烯酸辛酯单元依托中海油惠州石化20万吨/年丙烯酸及酯装置，以其精制单元产品丙烯酸（14万吨/年）和辛醇作为原料，通过酯化反应生成丙烯酸辛酯。自丙烯酸辛酯开工以来，8台机泵机械密封的运行效果都不甚理想，尤其是P4063A/B，经常会出现机封管线堵塞、泄漏等故障隐患，给检维修人员和操作人员带了不便和安全隐患，介质泄漏给现场造成环境污染和腐蚀，介质温度约140℃，容易给员工造成身体伤害，而且该机械密封为波纹管机械密封，材质为哈氏合金，费用极为昂贵。因此，为了保障装置的正常生产，员工的人生安全，降低检维修费用，机械密封的改造非常迫切。

1 离心泵机械密封概况

中海油惠州石化丙烯酸辛酯单元P4040A/B、P4050A/B、P4055A/B、P4063A/B共8台离心泵，P4050和P4055机械密封型号为CartexABTN/1.375“U2Q2K20MG，P4040机械密封型号为CartexABTN/1.750”U2Q2K20MG，此六台机封为同种类型机封，只是大小尺寸稍有不同，P4063机械密封型号为MFL65S10/60E5A1EU22Q1K20M5M/G，该机封为波纹管型式机械密封。机械密封均带冷却器，利用自身介质自冲洗的单端面密封系统（P4063为PLAN22+61，其他均为PLAN22）。

该8套机械密封自丙烯酸辛酯装置运行1年多来，随着运行时间延长，机封冲洗管线、机封腔体内积聚大量碳粉，内表面附着黑色碳层，易造成补偿弹簧补偿量不够，机封冲洗通道堵塞，腔体环隙变窄，最终机封管线堵死。该8台离心泵检修频率高，尤其是在丙烯酸辛酯单元运行周期的后半阶段，运行周期逐渐缩短，机封冲洗根本不起作用，造成机封动静环常时间干磨，运行存在安全隐患。

2 机械密封整改方案

通过运行观察，该8台机泵运行一段时间后，便不同程度地开始出现机封堵塞，机封管线变为常温的情况，期间，通过增大进机封腔体节流孔、机封管线增加保温、短路机封冷却器等等方法，只能延长使用时间，而且效果不明显，因为都无法从根本解决机封流程最终会堵塞的情况。

因此，为了能彻底解决机封流程堵塞，最好的方法是不采用自冲洗方案，而采用外冲洗PLAN32的方式或者采用带机封缓冲罐的PLAN53A双端面机械密封。但是采用外冲洗PLAN32方案，则需考虑介质问题，因为该介质将直接进入到工艺系统中去，不能对工艺、产品质量造成影响。选择PLAN53A带机封缓冲罐的双端面机械密封，在正常运转情况下，可以保证介质不易进入到工艺系统中去，同时也能保证机封的平稳运行。

通过多次与上海博格曼机械密封有限公司进行技术交流和现场确认，结合现场机泵的结构尺寸特点，现针对该8台机泵机械密封做优化改造：（1）P4040A/B、P4050A/B、P4055A/B该6台离心泵，由现在的单端面机械密封更改为带缓冲罐和增压泵的双端面机械密封，机械密封型号11CARTEXABDN/1.75”/1.375”00 U2Q2K20MGBQ2VMG。（2）P4063A/B由于现场机泵的结构尺寸限制，无法更换为双端面的机械密封，还是采取同样的单端面波纹管机械密封型式，机封型号为11MFLWT80/6ESXXX U22Q1K20M6G1。将原来置于静环侧的波纹管改为置于动环侧的波纹管。

3 改造成果

此8台机泵机械密封改造完成以后，机泵运行平稳，机封管线不再出现堵塞现象，现场无跑冒滴漏。每台机械密封更换频率由3个月变为9个月，每年节约成本50万元，从而降低了设备的维护费用，有力保障了员工的人生安全及装置的长周期运行。

参考文献：

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作者简介：向宇林（1990），男，汉族，重庆万州人，本科，助理工程师，研究方向：化工设备。