沥青塔底泵机械密封长周期运行措施

摘 要：装置投产后2台沥青塔底泵一年内均出现机械密封泄漏故障，通过分析机械密封泄漏的原因，进行了技术改造，改善机械密封的运行环境，提出改进措施。

关键词：沥青装置;沥底泵;长周期;措施

沥青塔底渣油泵（以下简称沥底泵）在沥青装置中为沥青塔底渣油提供输送动力的热油泵，为了保持流量的连续稳定，公司选用了离心泵，型号EAP 50K3-400-9，轴功率57.16kW，流量69m3/h，扬程160m。输送沥青温度为356℃，生产重交沥青时密度达1.005g/cm3，软化点达47.5℃。沥底泵的工作特点具有介质温度高、密度大、软化点高、易结焦、相对硫含量高以及易腐蚀等工作特点。因此，分析沥底泵机械密封的失效原因，采取相对应的保障措施来提高机械密封的运行周期显得尤为必要。

1 机械密封失效的影响因素

旧装置减压塔底渣油泵机械密封故障率较高，沥青装置升级技改后，沥底泵机械密封故障率有所降低，出现过的故障现象主要是动环和静环断面有磨痕、或波纹管变形。机械密封故障的影响因素有以下几点。

1.1 介质温度高、易结焦

渣油温度高、粘度和密度大容易造成波纹管内侧波谷部位的积炭和结焦，在356℃的工况下使用，渣油产生的结焦积碳，慢慢沉淀或凝固在波纹管的折缝中，使波纹管变形能力减小或丧失变形能力，使机械密封摩擦副端面比压下降，引起密封泄漏。

1.2 泵抽空

沥青塔系统为负压，在运行操作中容易出现抽空，且入口管吹扫蒸汽阀门内漏、过滤器堵塞、叶轮螺母松脱、产品改罐、预热或灌泵不当等都可能影响。发生抽空会破坏机械密封正常工作的平衡状态，出现干摩擦、温度急剧上升或端面严重开启和泄漏现象。

1.3 腐蚀环境

由于装置主要加工旅大、绥中36-1原油，原油酸值为3.0～4.0mgKOH/g，酸性物质主要由环烷酸、脂肪酸、芳香酸等物质组成。其中主要成分环烷酸含量最大，在加工过程中易引起装置高温无水部位的腐蚀，集中在250℃至400℃之间的设备，而沥青分馏塔底渣油满足此条件，叶轮等部件容易造成腐蚀损坏导致失效。

1.4 沥底泵的备件及维修质量

沥底泵的维修中配件安装间隙的过小或过大，轴或轴套、密封腔体、密封端盖及密封件未清洗干净再安装等因素都会影响密封。备件的质量问题也要引起关注，比如轴承的尺寸问题等。

2 延长运行周期的措施

沥底泵（P1119）作为装置的沥青产品泵，采用P32+53A冲洗方案，串联平衡型波纹管式机械密封，由白油循环冷却，外加冲洗油管路冲洗，带走静环摩擦产生的热量。

2.1 外冲洗油改造

沥底泵的冲洗油原采用渣油，冲洗管路容易造成堵塞，起不到冲洗冷却作用，加上在操作工况改变时泵容易抽空，导致机封密封面容易失效。因此将冲洗油流程改造为沥三线油、沥五线油并联注入，起到双用功能。沥三线油作为冲洗油对机械密封运行效果较好，在不生产重交沥青的时候注入沥三线油冲洗，生产重交沥青时为了不影响产品质量注入沥五线冲洗油。通过改造，解决冲洗管路容易堵塞问题，改善机封运行环境，提高机封使用寿命。

2.2 防止机泵抽空

经过运行发现，沥底泵发生过多次抽空，通过分析和总结经验，采取以下措施：

①密切关注产品罐切换情况，出口压力波动必须及时调整出装置调节阀;②定期清理泵入口过滤器，入口过滤器堵塞容易造成抽空;③检查入口管吹扫蒸汽阀是否内漏窜进泵内造成抽空，运行期间将8字盲板调向盲死;④留意沥底泵的电机变频参数，操作幅度大时必须及时查找原因。

2.3 采用串联机械密封

串联平衡型波纹管机械密封是专门针对高温油泵泄漏而设计的一种具有新技术、新材料和新工艺的新型机械密封，尤其是二级密封，利用泵送环保持封油循环，带走摩擦热并润滑端面。克服了单面机械密封存在微量泄漏、可靠性差、一旦泄漏容易造成着火事故的缺点。

2.4 规范使用辅助系统

主密封采用PLAN32密封冲洗方案，冲洗液应选用柴油，本沥青润滑油装置采用了沥三线油作为冲洗油，温度小于80℃。次密封采用PLAN53A方案，隔离液选用10号白油。外接氮气给冷却罐里面的隔离液加压，保证隔离液压力高于密封腔压力。氮气进装置压力≥0.4MPa，外冲洗油控制压力大于腔体压力0.2MPa，连续稳定的注入机械密封腔。

2.5 泵体及叶轮选材

为了应对高温环烷酸的腐蚀，除了注入高温缓蚀剂防腐，还要对泵体选用具有应对腐蚀能力的材质，沥底泵的壳体、叶轮、口环、轴都采用316不锈钢材质，可有效的抗击高温环烷酸腐蚀，提高泵的应对腐蚀能力。

3 总结

通过对沥底泵机械密封故障的分析，总结了提升机械密封运行寿命的措施，通过采取这些措施，取得较好的效果。以上措施为生产实践中的探索，当然还有很多方法去改进，需要根据装置设备的实际情况对症下药，以保障装置的安全平稳运行。

参考文献：

[1]陈冶杰，陶昭宇.减压塔底渣油泵长周期高效运行措施[J].石油化工设备，2006，35（3）：65-67.

作者简介：

林达鹏（1988- ），男，广东湛江人，本科，毕业于广东石油化工学院，助理工程師，主要从事化工设备管理工作。