环己烷泵机械密封改造

刘光哲

（中国石油辽阳石化分公司，辽宁 辽阳 111003）

辽阳石化分公司尼龙厂醇酮装置主要设备环己烷泵，工作介质为环己烷，属于易燃易爆液体。环己烷泵密封形式为单端面机械密封（图1），其极易失效造成工作介质泄漏引发火灾爆炸事故。为此，选择使用双端面机械密封（图2）更换原有密封，有效解决了机泵运转过程中工作介质泄漏的难题，保证了生产的安全平稳运行。环己烷泵机械密封的改造过程如下。

图1 单端面机械密封

图2 双端面机械密封

一、安装步骤

1.准备

（1）解体机泵，将原有的单端面机械密封拆除。准备好所要安装的密封后，查阅密封工作图，注意拆泵时各件拆装顺序。

（2）检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完好。

（3）为了避免非金属元件的损伤，应在有非金属元件滑过的所有台肩部位加工出2×30°倒角，所有尖角倒圆并修整光滑，在键槽或沉孔处倒掉所有棱角，有密封圈滑移的轴径处金属表面粗糙度Ra应小于0.8μm，静密封圈处的金属表面粗糙度Ra应小于3.2μm。

（4）清洁密封腔体，并检查各安装表面是否有损伤痕迹。

（5）检查与机械密封相关的安装连接尺寸是否与机械密封工作图相符。

（6）校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动值，确保不超过标准规定的极限值。轴端部跳动小于0.1mm，轴径向跳动小于0.03～0.05mm，密封腔止口外径配合面与轴的同心度小于0.125mm，密封腔止口内径配合面与轴的同心度小于0.125mm，密封腔端面跳动量应小于0.5μm/mm。如果达不到上述要求，应更换轴承或调整相关部件。

（7）擦净各部件，对所有安装滑移部位用适量润滑剂加以润滑，选用的润滑剂要与辅助密封材料及被密封介质相容。

2.装配

（1）机械密封的装配要求在干燥、清洁的环境中进行。拆开机械密封包装，注意密封端面不可与硬物相碰。

（2）安装泵的密封。将整套密封从轴端缓慢推到密封腔中、要将轴套推到位后固定压盖，轴封圈需待压盖固定后安装，将压盖螺母紧固、压盖位置固定。先均匀紧固传动环螺钉，后紧固定位螺钉，紧固圆盘传动结构时要手动盘车均匀拧紧圆盘上的紧固螺钉。拆移限位板。

安装时应注意，集装密封中的辅助密封如缠绕垫片、石墨或铝材料的静密封、轴封均为一次性物品，如出现二次安装应更换。

（3）组装泵其余各零部件安装完毕后，转动泵轴检查密封有无卡死现象，如转不动轴或转一周局部用力过大，则应检查密封是否存在安装问题，必要时应拆泵查找问题后重装。

（4）依据密封装配图连接密封辅助系统管线，同时要保证管路系统清洁，保证机械密封工作环境整洁，注意管路排布，防止局部滞留气体影响循环。

3.注意事项

（1）机械密封的安装步骤与所使用设备的结构紧密相关，应结合设备特点进行。

（2）安装各部分零件时，应均匀用力，以防止端面变形及脆性元件的损坏。

（3）不要对密封端面使用润滑剂。乙丙橡胶材质不可接触矿物油。

（4）安装柔性石墨轴向挤压密封圈或平垫类密封圈，需保证圆周范围内轴向紧固力均匀，严禁敲击端面进行安装。

二、调试与操作

1.调试

（1）对于PLAN52方案，检查并确定系统与泵、排气孔及报警信号装置连接得当，而后可将通向排气孔或信号系统的阀门慢慢打开。

（2）对于PLAN53A方案，压力调节器应处于关闭位置，检查并确认系统与泵和外设压力源连接得当，打开封液罐与外设压力源之间的阀门，用压力调节器调整封液罐内的压力，使其高于内密封介质侧压力0.1～0.2MPa。应缓慢升压，并检查系统增压后的泄漏情况。

（3）如果采用热虹吸循环系统，检查循环管路是否畅通。

2.操作

（1）将泵的入口阀打开，引入介质，在有一定静压情况下观察密封情况。

（2）缓慢转动泵轴，观察密封有无泄漏。如果出现较大的泄漏，则可能存在密封安装或其他问题，应拆开密封仔细查找原因，排除后重装。

（3）如果情况良好，即可启泵。对于高温介质的泵，需按要求缓慢加温，待密封腔达到合适温度后才可以启泵。注意打开辅助系统阀门，使辅助系统良好工作。

（4）启动泵初期，可能存在微小的渗漏，但是渗漏逐渐减少则可正常使用，而渗漏不断增加则说明有安装错误或密封有问题，应停止运行，拆泵查找原因，重新装配密封。

（5）密封的拆卸与安装步骤相反，可在密封上的拆卸槽或非密封面上用力，注意保护再利用的零部件，不能敲击密封面。

三、安装过程中的故障及改进措施

安装过程中的故障及改进措施见表1。

四、结语

通过将环己烷泵的单端面机械密封改造为双端面机械密封，消除了设备运行中的不稳定因素，保证了生产的安全运行和员工的人身安全。

表1

[1]周原，王天普.机泵维修钳工[M].北京：中国石化出版社，2008.

[2]邵祖光，刘积文等.炼油设备工程师手册[M].北京：中国石化出版社，2010.