化工運行部機封介紹2018年3月5日2021/6/271什么是機械密封？1.一種用于動設備中防止泄漏的零部件；2.依靠彈性元件對動、靜環端面壓緊而達到防止泄漏的裝置。機械密封工作原理、類型介紹2021/6/272機械密封的基本結構1.端面摩擦副，即動靜環2.彈性元件3.輔助密封圈4.傳動件5.固定件機械密封工作原理、類型介紹2021/6/273機械密封的工作原理通過彈性元件保證摩擦副緊密貼合達到防止介質泄漏保證密封性能必須要求摩擦副端面平面度、光潔度高摩擦副要緊密貼合靜止件處得密封圈不泄漏保證密封使用壽命潤滑密封面減小摩擦—防止產生大量的熱靜止部分旋轉部分泄漏點1泄漏點2泄漏點3機械密封工作原理、類型介紹2021/6/274機械密封工作原理、類型介紹機械密封的種類按使用條件分類聚丙烯裝置P301A/B/C的機封屬于高速密封苯乙烯裝置P124A/B/C、P102A/B、P114A/B、P115A/B等機泵的機封屬于高溫密封2021/6/275機械密封工作原理、類型介紹按結構分類波紋管密封一般用于介質溫度比較高的情形，聚丙烯裝置切粒機機封及苯乙烯裝置P102、P114、P115、P124等200℃左右介質采用波紋管密封2021/6/276機械密封工作原理、類型介紹彈簧密封補償原件為彈簧，由彈簧提供彈力補償環密封圈補償環2021/6/277機械密封工作原理、類型介紹波紋管機械密封去掉了補償環密封圈及其摩擦阻力，補償環密封圈改至彈簧座處，補償環追隨性提高，而且避免了補償環密封圈因軸串、振動所產生的磨損。波紋管，提供彈力補償環密封圈2021/6/278機械密封工作原理、類型介紹集裝式機械密封1.將機械密封、軸套、壓蓋組合成一個整體。安裝時只需固定壓蓋、軸套，取下定位塊即可。安裝方便，排除了安裝不良的影響。2.可在密封廠家進行靜壓、運轉試驗軸套壓蓋定位快2021/6/279機械密封工作原理、類型介紹串聯式機械密封兩套密封沿同一方向布置，外側密封為安全密封，保證危險介質不會泄漏到大氣中。個別時候也用于高壓場合。密封腔壓力逐級降低。安全密封2021/6/2710機械密封工作原理、類型介紹雙端面機械密封兩套密封面對面或背對背安裝在一起。用于工作介質有毒、易燃、易爆、易揮發、易結晶、高溫、低溫，或氣體、高真空度等場合。兩套密封之間形成一個密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、潤滑、冷卻，選潔凈、潤滑性好的封液介質。隔離液，壓力高于介質壓力2021/6/2711沖洗方案介紹PLAN11 正向旁通自沖洗方案描述從泵出口經節流孔板對密封進行沖洗所有單端面密封的首選沖洗方案采用原因密封腔散熱，防止密封腔內介質氣化臥式泵密封腔排氣增加密封腔壓力和液體氣化余量2021/6/2712PLAN11 正向旁通自沖洗應用場合清潔液體、非聚合液體注意事項直徑至少為3毫米的節流孔板通過適當的節流孔板和喉部襯套的尺寸來增加氣化余量管道在12點位置將沖洗液引至密封端面典型的故障模式是節流孔板堵塞–檢查管道末端的溫度。41沖洗方案介紹2021/6/2713PLAN11是泵出口自沖洗，沖洗液不帶冷卻，由于機封的熱量用機封沖洗液帶走，所以溫度大于80℃的介質不適合采用。沖洗液直接帶入機封端面，所以帶顆粒的介質也不適合采用。聚丙烯裝置有如下泵采用PLAN11沖洗方案P601A/B苯乙烯裝置有如下泵采用PLAN11沖洗方案P101A/B、P127A/B這幾個泵介質都是溫度較低的干凈水沖洗方案介紹2021/6/2714PLAN32 注入式沖洗方案描述引入外部清潔液體對密封進行沖洗采用原因密封腔散熱從密封腔去除固體顆粒增加密封腔壓力和液體氣化余量沖洗方案介紹2021/6/2715PLAN32 注入式沖洗不干凈或被污染的液體、紙漿高溫工況易聚合或氧化液體適用于單端面密封的高溫泵，易結晶、含固體顆粒（堿，胺,易結晶流體）或腐蝕性介質泵注意事項外沖洗應連續，包括啟動停車應與小間隙喉套配合使用，以保持壓力或維持流速成本高，只冷卻則不選用該方案沖洗方案介紹2021/6/2716聚丙烯裝置有如下泵采用PLAN32沖洗方案P501A/B、P502A/B這兩個泵輸送介質為帶聚丙烯顆粒的工藝水，通過外接新鮮水進行機封沖洗。沖洗方案介紹2021/6/2717PLAN23介質循環沖洗方案描述從內部泵送裝置經冷卻器對密封進行沖洗熱水工況的標準沖洗方案（高于80℃的水潤滑性較低，會造成密封端面的嚴重磨損）沖洗方案介紹2021/6/271850PLAN23介質循環沖洗采用原因低負載，高效冷卻增加氣化余量提高水的潤滑特性應用場合高溫工況，熱烴高于80℃的鍋爐給水和熱水清潔的非聚合液體沖洗方案介紹2021/6/271951PLAN23介質循環沖洗注意事項密封冷卻器和管道必須在最高處進行排氣–起動之前排氣以并流方式布置管道以減小壓頭損失密封腔需要小間隙的喉部襯套以隔絕工藝流體易凝結和高粘度介質慎用（可用PLAN21或用蒸汽作為冷卻介質）沖洗方案介紹2021/6/2720聚丙烯裝置有如下泵采用PLAN23沖洗方案P603A/B苯乙烯裝置有如下泵采用PLAN23沖洗方案P201A/B、P303A/B、P307A/B、P126A/B、P606A/B這些泵輸送介質是溫度在100℃左右的熱水，通過循環水進行沖洗液的冷卻。沖洗方案介紹2021/6/2721PLAN21帶換熱器正向自沖洗方案描述從泵出口經節流孔板和冷卻器對密封進行沖洗冷卻器在11方案沖洗基礎上加強了散熱采用原因密封冷卻降低液溫以增加液體氣化余量減少結焦沖洗方案介紹2021/6/272246PLAN21帶換熱器正向自沖洗應用場合高溫工況，通常低于177℃高于80℃的熱水清潔的非聚合液體注意事項先開冷卻水，再開車降溫不要導致晶體析出或變高黏度水冷式/翅片管式：缺水場合下可采用翅片管式，又叫風冷式同樣條件下，比熱容小的介質降溫較多以串流方式布置管道以加大傳熱沖洗方案介紹2021/6/2723PLAN21是泵出口自沖洗，沖洗液帶冷卻器，在聚丙烯和苯乙烯裝置沒有單獨用該沖洗方案的機泵，有和雙端面機封沖洗方案PLAN52組合的雙沖洗方案。沖洗方案介紹2021/6/2724PLAN52儲罐緩沖液循環系統方案描述流經封液罐的無壓緩沖液循環流體通過雙封中的泵效環驅動循環采用原因外側密封作為主密封的安全后備零至極低的工藝介質排放不允許工藝介質污染沖洗方案介紹2021/6/272562PLAN52儲罐緩沖液循環系統使用場合與無壓雙密封（串聯）一起使用高飽和蒸汽壓液體、輕烴危險或有毒流體導熱流體注意事項管道回路必須自行排氣至接近大氣壓力的氣體回收/火炬系統工藝流體蒸氣壓力通常大于封液罐壓力沖洗方案介紹2021/6/2726PLAN52儲罐緩沖液循環系統監測功能正常工作狀態：內側密封泄漏（微量），氣化，從儲罐頂部排氣口通過節流孔板引向火炬；或漏入緩沖液，導致液位上升內側密封失效，壓力開關報警（氣化），高液位開關（選配）報警（不氣化）外側密封失效，則緩沖液泄漏至大氣，儲罐內液位降低沖洗方案介紹2021/6/2727聚丙烯裝置有如下泵單獨采用PLAN52沖洗方案P301A/B/C/D、P302A/B、P304A/B苯乙烯裝置有如下泵單獨采用PLAN52沖洗方案P301A/B、P404A/B、P306A/B、P310A/B、P601、P602、P603、P604、P610、P130苯乙烯裝置有如下泵采用PLAN21+52沖洗方案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沖洗方案介紹2021/6/2728PLAN53A儲罐隔離液循環系統方案描述流經儲罐的加壓隔離液循環液體通過雙密封中的泵效環驅動循環采用原因隔離工藝流體工藝流體零排放沖洗方案介紹2021/6/2729PLAN53A儲罐隔離液循環系統使用場合與加壓雙封一起使用高飽和蒸汽壓液體，輕烴。危險或有毒液體不干凈、研磨性或聚合液體注意事項隔離液必須與工藝流體兼容封液壓力高于介質至少1.4bar（一般0.14~0.41MPa)開車前：必須先充滿緩沖液補液：根據液位刻度線，用移動式補液泵從補液口補液沖洗方案介紹2021/6/2730PLAN53A儲罐隔離液循環系統監測功能正常狀態：壓力表顯示值高于泵腔介質壓力0.14~0.41MPa內側密封失效，低液位開關報警，低報壓力開關報警，壓力表顯示值與泵腔介質壓力接近一致外側密封失效：低液位開關報警，低報壓力開關報警，壓力表顯示值低于泵腔介質壓力值沖洗方案介紹2021/6/2731苯乙烯裝置有如下泵采用PLAN53A沖洗方案PA102A/B、PK401A/B、PK402A/B沖洗方案介紹2021/6/2732PLAN53B儲罐隔離液循環系統方案描述加壓的隔離液循環附帶蓄能器液體通過雙密封中的泵效環驅動循環采用原因隔離工藝液體工藝流體零排放壓力高于53A方案沖洗方案介紹2021/6/2733注意事項在起動之前必須對管道回路進行充分排氣必須始終對蓄能器加壓，通常通過充氣進行隔離液必須與工藝介質兼容定期監控隔離液壓力–當壓力下降時手動加液、加壓70PLAN53B儲罐隔離液循環系統應用場合與加壓雙封一起使用高飽和蒸汽壓液體，輕烴危險或有毒液體導熱流體不干凈、研磨性或聚合液體沖洗方案介紹2021/6/2734聚丙烯裝置有如下泵采用PLAN32+53B沖洗方案P200、P201、A301采用的白油作為隔離液，通過白油泵給充能活塞加壓，保證密封內的壓力永遠稍微大于介質壓力，有效防止介質外漏的風險。而白油漏入介質一側不影響產品質量。正常情況下，保持充能活塞的下降量不大于一定值則說明機封正常好用，如活塞下降量過大，則說明白油與介質間機封存在泄漏情況。沖洗方案介紹2021/6/2735P201還有一套安全密封，沖洗方案為PLAN52，同樣使用白油作為隔離液，安裝在主機封外，密封活塞內的加壓白油，如若主機封和加壓活塞都失效時，丙烯泄漏到白油側則可通過安全密封的密封油罐可見氣相丙烯。如安全密封的密封油罐的油位經常滿，則說明加壓白油通過安全密封泄漏至安全密封油罐。沖洗方案介紹2021/6/2736干氣密封介紹干氣密封串聯式泵用干氣密封（機械+干氣密封）機械密封2021/6/2737干氣密封介紹串聯式泵用干氣密封（機械+干氣密封）靠介質側布置機械密封，為主密封，外側布置干氣密封，為抑制密封。干氣密封的工作氣體為緩沖氣，plan71采用主密封泄漏介質揮發成的氣體作為緩沖氣，plan72由外部氣源提供（P>0.05MPa）。使用緩沖氣的目的是利于端面氣膜的形成，同時可稀釋并帶走主密封的泄漏介質，使介質不會泄漏到大氣中或污染干氣密封。而是從CSV（抑制密封排氣口）或CSD（抑制密封排液口）流向排放系統。基本原理2021/6/2738干氣密封介紹苯乙烯裝置P108A/B高速泵采用的是串聯式泵用干氣密封，采用的是PLAN11+72+75的方案，一級密封（機械密封）是沖洗介質直接從泵出口端引入對機械密封摩擦副進行沖洗冷卻，帶走所產生熱量。二級密封通過引入氮氣氣源，通過減壓閥和流量計控制氮氣壓力為0.2Mpa和流量500NL/h，設置收集罐和壓力高報警開關，可以及時通過壓力高報警和流量超量及時發現密封泄漏，同時可以防止苯介質直接泄漏到大氣。2021/6/2739干氣密封介紹PLAN72+75控制系統2021/6/2740干氣密封介紹2021/6/2741干氣密封介紹2021/6/2742干氣密封介紹兩端干氣密封腔體內為氮氣雙端面泵用干氣密封2021/6/2743干氣密封介紹內外側各布置一套干氣密封，可以背靠背或面對面安裝。干氣密封的工作氣體來自外部氮氣。氮氣壓力高于泵腔壓力，用“氣”封“液”實現阻止密封泵腔內介質外漏的目的。現場不需要火炬條件。