机械密封冲洗方案.ppt

1、2022年10月6日星期四机械密封冲洗方案机械密封冲洗方案-博格博格曼有限公司曼有限公司机械密封冲洗方案机械密封件的要求机械密封件的要求n 湿密封n 稳定的液膜n 良好的润滑性能n 封液在密封腔内不会闪蒸或气化n 不含污染物和固体颗粒n 适当的粘度机械密封件的要求机械密封件的要求n 干气封n 适合于密封的气体或蒸汽n 持续供应外部缓冲/隔离气体n 工艺流体不会受到液态和固态污染n 工艺流体不会因气体泄漏而受到不利影响冲洗方案的目的冲洗方案的目的n 为机械密封创造更有利的环境n 冲洗以散热n 降低液温n 改变密封腔压力n 清洁工艺流体n 控制机械密封的大气侧冲洗方案的目的冲洗方案的目的n 提供检

2、测和控制密封泄漏的方法n 捕捉和/或防止泄漏n 检测泄漏n 将泄漏引导至适当的收集或处理系统n 为密封环境提供除工艺流体之外的液体实现目标的方法实现目标的方法n 为工艺流体布置管道n 引入外部流体n 辅助设备n 密封冷却器n 旋液分离器 n 封液罐n 仪表冲洗方案冲洗方案n 符合标准：n API 610n API 682n ISO 21049n ASME B73n 通过数字标明n API范例11、32或53n ASME范例7311、7332或735301方案方案方案描述方案描述n 从泵出口处对密封腔进行内部冲洗n 操作与11方案类似。01方案方案采用原因采用原因n 密封腔散热n 卧式泵密封腔排

3、气n 降低液体在11方案的暴露管道中冻结或聚合的风险。01方案方案应用场合应用场合n 定制密封腔，与ASME/ANSI泵非常相像。n 清洁、温度适中的液体。n 与单密封件一起使用，极少与双密封件一起。01方案方案预防性维护预防性维护n 通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热能力有限。n 冲洗流速基于通过内部孔板压头损失的计算。02方案方案方案描述方案描述n没有冲洗的密闭密封腔。02方案方案采用原因采用原因n 简单 无需环境控制。02方案方案应用场合应用场合n 适当温度的大腔或喉部敞开式密封腔。n 清洁的液体。n 使用干运转密封的顶入式混合器或搅拌器。02方案方案预防性维护预防性维护n 工艺介质必

4、须距离沸点有足够的余量以避免气化。n 高温工况密封腔夹套或需要不间断冷却。n 经常与蒸汽急冷、62方案一起使用。11方案方案方案描述方案描述n 从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。n 默认单密封冲洗方案。11方案方案采用原因采用原因n 密封腔散热n 卧式泵密封腔排气n 增加密封腔压力和液体气化余量。11方案方案应用场合应用场合n 一般应用于清洁液体。n 非聚合液体。11方案方案预防性维护预防性维护n 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。n 计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。n 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。n 通过管道在12点位置将冲洗液引至密封端面

5、。n 典型的故障模式是节流孔板堵塞 检查管道末端的温度。13方案方案方案描述方案描述n 从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。n 立式泵的标准冲洗方案。13方案方案采用原因采用原因n 立式泵的持续密封腔排气。n 密封腔散热。13方案方案应用场合应用场合n 立式泵。n 密封腔压力大于吸入压力。n 适当温度液体和适度固体颗粒。n 非聚合液体。13方案方案预防性维护预防性维护n 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。n 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。n 计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。n 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来降低密封腔压力。n 典型的故障模式是节流孔堵塞

6、 检查管道末端的温度。14方案方案方案描述方案描述n 密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环至泵入口。n 结合11方案和13方案。14方案方案采用原因采用原因n 立式泵的持续密封腔排气。n 密封腔散热。n 增加密封腔压力和液体气化余量。14方案方案应用场合应用场合n 立式泵密封。n 适当温度下清洁的非聚合液体。14方案方案预防性维护预防性维护n 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。n 计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。n 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。n 冲洗应当引至密封端面。n 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。n 典型的故障模式是节流孔堵塞

7、检查管道末端的温度。21方案方案方案描述方案描述n 从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。n 冷却器11方案冲洗中加强了散热。21方案方案采用原因采用原因n 密封冷却。n 降低液温以增加液体气化余量。n 减少结焦。21方案方案应用场合应用场合n 高温工况，通常低于350（177）。n 高于180（80）的热水。n 清洁的非聚合液体。21方案方案预防性维护预防性维护n 密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 起动之前排气。n 当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热。n 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。21方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 计算流速来决

8、定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。n 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。n 定期监控设备入口和出口温度，它能反映堵塞或结垢的迹象。23方案方案方案描述方案描述n 从内部泵送装置经冷却器对密封进行冲洗。n 热水工况的标准冲洗方案。23方案方案采用原因采用原因n 低冷却器负载下高效的密封冷却。n 增加气化余量。n 提高水的润滑特性。23方案方案应用场合应用场合n 高温工况，热烃。n 高于180（80）的锅炉给水和热水。n 清洁的非聚合液体。23方案方案预防性维护预防性维护n 密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 起动之前排气。n 当使用682密封冷却器时，以并流方式布置管道以减小压

9、头损失。n 密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝工艺流体。23方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 切向密封压盖旋塞应当从底部入，从顶部出。n 定期监控冷却器入口和出口温度，作为反映堵塞或结垢的迹象。n 含铁的工艺流体在经过冷却器之前应先流经磁性分离器。31方案方案方案描述方案描述n 从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗。n 离心分离出的固体颗粒返回泵入口。31方案方案采用原因采用原因n 密封腔散热n 从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。31方案方案应用场合应用场合n 不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。n 非聚合液体。31方案方案预防性维护预防性维护n 对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离

10、器的效果最佳。n 密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量。n 管道布置中应当不包含节流孔板，不需要对密封腔排气。n 典型的故障模式是分离器或管道堵塞 检查管道末端的温度。32方案方案方案描述方案描述n 从外部清洁源对密封进行冲洗。32方案方案采用原因采用原因n 密封腔散热n 从密封腔去除固体颗粒。n 增加密封腔压力和液体气化余量。32方案方案应用场合应用场合n 不干净或被污染的液体、纸浆。n 高温工况。n 聚合和/或氧化液体。32方案方案预防性维护预防性维护n 使用喉部衬套尺寸去保持压力或维持流速。n 为了限制不干净的工艺流体，应调节注入流速。n 为了增加流体气化余量，应调节注入压力

11、。n 注入流体必须与工艺流体兼容。32方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 定期监控控制系统是否存在阀门关闭或堵塞的迹象。41方案方案方案描述方案描述n 从泵出口经旋液分离器和冷却器对密封进行冲洗。n 结合21方案和31方案。41方案方案采用原因采用原因n 密封件冷却。n 从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。41方案方案应用场合应用场合n 高温工况，通常低于350（177）。n 不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。n 非聚合液体。41方案方案预防性维护预防性维护n 密封冷却器管道必须在最高点进行排气 起动之前排气。n 当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热。n 对于比重为

12、工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。41方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量。n 典型的故障模式是分离器或管道堵塞 检查管道末端的温度。52方案方案方案描述方案描述n 流经封液罐的无压缓冲液循环。n 流体通过双封中的泵效环驱动循环。52方案方案采用原因采用原因n 外侧密封作为主密封的安全后备。n 零至极低的工艺介质排放。n 不允许工艺介质污染。52方案方案应用场合应用场合n 与无压双密封（串联）一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒流体。n 导热流体。52方案方案预防性维护预防性维护n 管道回路必须自行排气至接近大气压

13、力的气体回收/火炬系统。n 工艺流体蒸气压力通常大于封液罐压力。n 缓冲液体必须与工艺泄漏液体兼容。52方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 上升的排气压力指示主密封泄漏。n 封液罐位计指示外密封泄漏。53A方案方案方案描述方案描述n 流经封液罐的加压隔离液循环。n 液体通过双密封中的泵效环驱动循环。53A方案方案采用原因采用原因n 隔离工艺流体。n 工艺流体零排放。53A方案方案应用场合应用场合n 与加压双封一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 导热流体n 不干净、研磨性或聚合液体。n 混合器或搅拌器。n 真空工况。53A方案方案预防性维护预防性维护n 管道回路

14、必须能够在封液罐最高处自排气。n 始终对封液罐加压，最大充气压力为150-200 psi（10-14 bar）n 隔离液必须与工艺流体兼容。n 封液罐液位计指示内侧和外侧密封泄漏。53B方案方案方案描述方案描述n 加压的隔离液循环附带气囊式蓄能器。n 液体通过双密封中的泵效环驱动循环。53B方案方案采用原因采用原因n 隔离工艺液体。n 工艺流体零排放。n 压力高于53A方案。53B方案方案应用场合应用场合n 与加压双封一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 导热流体n 不干净、研磨性或聚合液体。53B方案方案预防性维护预防性维护n 在起动之前必须对管道回路进行充分排气。n

15、 必须始终对蓄能器加压，通常通过充气进行。n 隔离液必须与工艺介质兼容。n 定期监控隔离液压力 当压力下降时手动加液。53C方案方案方案描述方案描述n 加压的隔离液循环附带活塞式蓄能器n 液体通过双密封中的泵效环驱动循环。53C方案方案采用原因采用原因n 隔离工艺流体。n 工艺流体零排放。n 压力高于53A方案。n 系统压力的动态跟踪。53C方案方案应用场合应用场合n 与加压双封一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 导热流体。53C方案方案预防性维护预防性维护n 在起动之前必须对管道回路进行充分排气。n 信号管线必须能够承受工艺介质污染而不堵塞。n 隔离液必须与工艺介质

16、兼容。n 液位计指示内侧和外侧密封泄漏。54方案方案方案描述方案描述n 加压隔离液通过外部系统循环。54方案方案采用原因采用原因n 隔离工艺流体。n 工艺流体零排放。n 密封无法产生循环。54方案方案应用场合应用场合n 与加压双封一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 导热流体n 不干净、研磨性或聚合液体。n 混合器或搅拌器。54方案方案预防性维护预防性维护n 在起动之前必须对管道回路进行充分排气。n 必须始终对循环系统加压并提供能量。n 隔离液必须与工艺介质兼容。n 循环系统液位计指示内侧和外侧密封泄漏。62方案方案方案描述方案描述n 密封大气侧的外部急冷。n 急冷流体

17、通常是蒸汽、氮气或水。62方案方案采用原因采用原因n 防止固定颗粒在密封的大气侧积聚。n 防止结冰。62方案方案应用场合应用场合n 与单密封一起使用。n 氧化液体或结焦的液体。n 热烃。n 结晶液体或盐析液体。n 腐蚀性。n 低于32（0）的冷液体。62方案方案预防性维护预防性维护n 急冷入口应当位于压盖顶部，排放口/出口应当在底部。n 急冷压力应限于3 psi（0.2 bar）或更低。n 使用密封大气侧的急冷陈套将急冷流体引导至密封排放口。n 定期监控，检查是否有阀门关闭、管道阻塞状况。72方案方案方案描述方案描述n 未加压缓冲气体控制系统。n 安全密封通常采用氮气作为缓冲气体。72方案方案

18、采用原因采用原因n 零至极低的工艺介质排放。n 主密封的安全后备。72方案方案应用场合应用场合n 与双封布置未加压安全密封（串联）一起使用n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 清洁的、非聚合、非氧化液体。n 与75方案和/或76方案结合使用。72方案方案预防性维护预防性维护n 必须始终为密封件提供清洁、可靠的低压气体。n 不建议采用罐装气体供应，除非将其作为紧急后备系统的一部分。n 通过排气管道中的压力指示主密封泄漏。72方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 排气或排液口通常与低压气体回收/火炬系统相连接。74方案方案方案描述方案描述n 加压隔离气体控制系统。n 干气密封通

19、常采用氮气作为隔离气。74方案方案采用原因采用原因n 隔离工艺流体。n 工艺流体零排放。74方案方案应用场合应用场合n 与加压双干气密封一起使用。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 工况通常不能采用隔离液。n 清洁的非聚合液体。n 合适温度液体。74方案方案预防性维护预防性维护n 必须始终为密封提供清洁、可靠的加压气体。n 隔离气压力通常比密封腔压力至少高25 psi（1.75 bar）。n 流量计指示内侧和外侧密封泄漏。74方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 不建议采用罐装气体供应，除非作为紧急后备系统的一部分。75方案方案方案描述方案描述n 从安全密封腔体排出至液体

20、收集系统和气体回收系统。75方案方案采用原因采用原因n 零至极低加工排放的泄漏收集。n 主密封的安全性指示。75方案方案应用场合应用场合n 应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。n 流体在室温下冷凝。n 低饱和蒸汽压流体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 清洁的、非聚合、非氧化液体。75方案方案预防性维护预防性维护n 收集槽必须位于密封排放口下方并且管道向下倾斜。n 不间断地将收集槽排气至低压气体回收/火炬系统。n 根据需要将收集槽排放至液体回收系统。75方案方案预防性维护（续）预防性维护（续）n 通过排气压力的上升指示主密封泄漏。n 定期监控液位、阀门设置、以及排气压力。76方案方案

21、方案描述方案描述n 从安全密封腔至气体回收系统的排气。76方案方案采用原因采用原因n 零至极低工艺介质排放的泄漏收集。n 主密封件的安全性指示。76方案方案应用场合应用场合n 应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。n 流体在室温下不冷凝。n 高饱和蒸汽压液体，轻烃。n 危险或有毒液体。n 清洁的、非聚合、非氧化液体。76方案方案预防性维护预防性维护n 始终排气至低压气体回收/火炬系统。n 排气管道应当包含凝液排泄口。n 通过排气压力的上升检测主密封泄漏。n 定期监控阀门设置、阻塞的管道、以及排气压力。良好的管道布置措施良好的管道布置措施n 尽可能减少管道损耗n 大直径管道n 倾斜管

22、道n 长弯曲半径高点排气高点排气立式立式设备设备卧式卧式设备设备18-24英寸英寸（0.45-0.6米）米）最长最长3英尺（英尺（0.9米）米）低点排放低点排放布置图23范例良好的管道布置措施良好的管道布置措施n 尽可能减少管道损耗n 大直径管道n 倾斜管道n 长弯曲半径立式立式设备设备卧式卧式设备设备18-24英寸英寸（0.45-0.6米）米）最长最长4英尺（英尺（1.2米）米）低点排放低点排放布置图53A范例其它管道布置图其它管道布置图n12方案 经过滤器冲洗n22方案经过滤器和冷却器冲洗n61方案堵塞以供将来使用n65方案常压液体泄漏的收集（ISO 21049/682第三版中新增）n71方案堵塞安全密封腔后以供将来使用回顾回顾n 目的是为密封件创建更有利的环境n 收集和检测密封泄漏并提供安全后备n 记录在多条API、ASME和ISO标准中n 可能需要辅助设备或外部液体供应源n 提高密封可靠性所必不可少的