催化裂化装置油浆泵密封安全运行探讨

汪洋

摘 要：随着我国经济的快速发展，各个领域都获得了较大的发展，我国石油化工行业也取得了较大的发展，而油浆泵作为重要的生产工具，往往深受人们的重视，但是在催化裂化装置油浆泵密封方面还是会存在很大的问题，常常会出现密封失效的情况，这就难以取得良好的密封效果，甚至影响最终的工况运行效率以及安全，为此，这就要求有关方面能够针对其中的影响因素以及解决措施进行具体的分析，以真正促进我国工业方面的安全生产。

关键词：催化裂化；密封；安全运行

在催化裂化装置油浆泵生产运行的过程中，往往要求有关工作人员能够其中的密封工作，以保证机械密封的质量，尽量避免影响其使用寿命，然而，在实际进行生产运行的过程中，还是会存在这类问题，这就严重影响了催化裂化装置的正常生产，甚至会造成更大问题的产生，埋下一些安全隐患。为此，针对油浆泵的机械密封系统就需要加以深入的分析，并且对于其中的影响因素也要进行全面的掌握，为人们提供一定的参考，进而更好的保证装置的安全运行。

1 影响催化裂化装置油浆泵密封安全运行主要原因

油浆泵是某公司催化裂化FCC装置用以输送含有催化剂颗粒的塔底泵。该泵型号为100PYS2130，输送介质为油浆，介质温度370℃，泵吸入口压力为0.2MPa。虽然该泵一直使用的是DBM290焊接波纹管机械密封，但由于工况介质等诸多因素的影响，该泵在实际使用过程中，机械密封经常发生泄露现象。而引起机械密封失效泄漏的原因主要有以下几个方面。

1.1 摩擦副磨损

DBM290焊接波纹管机械密封静环摩擦副采用的材料是浸锑石墨，拆检发现静环摩擦副磨损严重且内外缘有缺口。由于压力过大，导致摩擦副过度磨损引起泄漏。同时油浆中含有固体催化剂颗粒其含量为一般不大于6g/L，生产不正常时为12g/L左右，在操作中工艺条件稍有波动，催化剂颗粒会进人密封面内，划伤了动环密封面，并破坏了液膜的连续性，从而引起泄漏。

1.2 摩擦副表面热裂纹

事实上，摩擦副表面热裂纹也是影响催化裂化装置油浆泵密封性能的关键因素，由于这种现象的出现，很容易造成局部的热应力过大，进而导致其合金表面发生热裂现象，导致密封失效，而密封一旦失效，很容易影响到催化裂化装置油浆泵的安全运行，对于实际的生产效益也会产生影响，这就极不利于促进我国工业的建设与发展，为此，针对这类问题就需要有关人员加以重视。并且能够积极的采取有效的措施进行控制，以提高其密封性能，促进其装置的稳定安全运行。

1.3 波纹管内侧波谷部位的软焦块

实际上，影响催化裂化装置油浆泵密封安全运行的主要因素不仅仅局限于以上几点，由于波纹管内侧波谷部位软焦块问题的存在，也很容易使其密封失效，从而影响装置的安全运行，严重阻碍生产的步伐。而导致这类问题产生的原因有很多，主要与温度高、密度大以及固体颗粒的存在有关，这些都容易生成软焦块。经过慢慢沉淀以及凝固后，在波纹管的缝隙中很容易形成软焦块，使得波纹管不能进行轴向拉伸、压缩，失去弹性，起不到补偿作用，使端面液膜压减小，造成液膜反压系数下降，以致于端面比压下降，引起密封失效。

2 催化裂化装置油浆泵密封安全运行的措施

在如今时代发展的今天，各种装置、器械以及工具等都层出不穷，催化裂化装置油浆泵的应用就起著极为关键的作用。但是在其实际运行的过程中，还是存在着一些不可靠的因素，这些都容易使其密封性能受到影响，进而引发密封失效问题的产生，这就极不利于催化裂化装置的安全运行。针对这些成因就有必要积极的采取应对策略，尽量避免一些不必要问题的发生，为催化裂化装置油浆泵密封的安全运行提供一定的可靠保障，进而更好的满足工业生产的要求。而如何保证该装置的安全稳定运行就成为了人们主要思考的问题，这就需要有关人员能够进行认真分析，具体而言，可以采取以下措施：

2.1 开槽斜面挤紧轴套式密封结构

针对密封轴套垫的泄漏，采取了开槽斜面挤紧轴套式密封结构。这种定位传动可靠，安装、拆卸方便且不伤轴。另外，还要设置限位板，便于泵外调整密封的压缩量。波纹管内径一处设一45°斜角，以分散应力，延长波纹管寿命。辅助密封采用柔性石墨替代其他密封材料，可以承受高达425℃的高温。

2.2 采用耐磨摩擦副材料

由于油浆泵介质含有固体颗粒，所以在摩擦副动环表面喷涂了氧化铬，静环材料选用YG6，该配合属于"硬质合金-硬质合金"形式。由于二者硬度不同，既可防止动静环密封面同时损伤，又避免了产生热裂现象。针对高温环境下密封环镶嵌结构容易脱落的现象，改用整体结构密封环。密封压缩量定为3.4mm，有效降低了密封面过多的摩擦热。

2.3 金属波纹管作为旋转动环

原来所用的机械密封为静止式结构，油浆极易在波纹管缝隙生成焦块。为了防止机械密封波纹管缝隙结焦，可以将金属波纹管设计成旋转型结构。旋转式波纹管密封在旋转离心力作用下可以自身清洗波纹管，减少波纹管外围沉积和内侧结焦，并能防止因急冷造成的波纹管变形。

2.4 改善密封的冷却、冲洗效果

除了要做好以上几点外，还需要有关工作人员能够积极的改善密封冷却以及冲洗效果，进而起到改善机械密封性能的作用，能够更好的保证密封的稳定性。因为高温的油浆泵介质是较高的，而且还会受到短时间内的机械负荷作用，所以，密封面最终会转化为蒸汽的状态，而一旦温差过大，就会产生裂纹，进而使其密封性能变差，甚至失效。为此，这就需要有关工作人员能够尽量改善密封的冷却效果，具体而言，可以加强改进，用轻柴油冷却替代循环水冷却，同时还要注意增加冷却孔的直径，可以控制在2mm左右，这样就能尽量避免冷却介质的汽化发生，很大程度上能够改善冷却效果，进而改善其密封性能。另外，为了避免催化剂颗粒粘结而堵塞冲洗管道，所以，还该需要有关人员能够将其冲洗孔径扩大2mm，而且压力也要进行控制，加强创新改进，改善摩擦状态，以取得良好的冲洗效果，避免密封失效问题的发生，以保证催化裂化装置油浆泵密封安全运行。

3 结束语

随着时代的不断向前发展，人们的思想认识水平也有了较大的提高，近几年，安全意识就比较深入人心，正是因为安全意识的不断深入，才能规避一些风险。在油浆泵使用的过程中，就需要有关工作人员能够具备一定的安全意识，尤其针对油浆泵机械密封失效问题加以重视，同时还要严格要求自己，加强对于催化裂化装置油浆泵密封等相关知识的了解，以探求其主要影响因素，进而积极的采取有效的应对策略，尽量避免故障问题的发生，以改善催化裂化装置油浆泵密封性能，实现经济效益的增加。

参考文献

[1]朱险峰，姚会军.ARGG装置油浆泵机械密封的改造[C]//中国石化中国石油催化裂化协作组年会.2004.

[2]李旺.惠州炼化催化油浆泵机封泄漏原因分析与改善[J].化工管理，2015（10）：156-158.

[3]王连军.高温油浆泵机械密封系统改造[J].石油化工设备，2016，45（6）：87-90.

[4]王成华，魏龙，任建君.油浆泵机械密封的失效分析及改造[J].通用机械，2003（5）：68-70.