甲醇水洗塔进水泵机械密封冷却系统的改造

河南化工42HENAN CHEMICAL INDUSTRY2006年第23卷技术改甲醇水洗塔进水泵机械密封冷却系统的改造王峰洛阳石油化工总厂宏达实业总公司宏力化工厂,河南洛阳471012)摘要押基叔丁基醚MTBE)异丁烯联合生产裝置甲醇水洗塔进水泵为漩涡泵输送介质温度较高机械密封及冷却水夹套骨架油封频繁泄漏本文分析了密封失效的原因并对机械密封冷却系统进行改造取得了良好的效果关键词押醇水洗塔;进水泵;冷却系统;机械密封中图分类号Q051.21文献标识码B文章编号1003-34672006)1-0042-02甲基叔丁基醚MTBE)及异丁烯联合生产装置有轻微烧焦变形。甲醇水洗塔进水泵(P506A/B)将甲醇回收塔T503)塔釜含0.5%甲醇水溶液输送到甲醇水洗塔2原因分析来淋洗甲醇该泵是甲醇回收工序的关键设备对整2.1冷却水骨架油封失效原因分析个MTBE及异丁烯联合生产装置具有极其重要的作冷却水骨架油封失效原因主要有冮①普通橡胶用。一旦该泵岀现问题甲醇回收工序将无法进行,骨架油封介质压力不高于0.3MPa我厂循环水压从而导致整个MTBE及异丁烯联合生产装置停车。力为0.45MPa超出普通橡胶骨架油封的使用压力该泵自2004年7月投用以来两台泵曾多次发生循范围。②循环水中杂质侵入油封唇口引起异常磨环冷却水及甲醇水溶液泄漏故障虽经过多次检修,损。③骨架油封弹簧上附有杂质有腐蚀现象弹簧并更换新的密封部件但效果甚微。该泵频繁故障,弹性不足径向压力过小致使油封唇口及轴磨损时增加了维修工作量及维修费用。密封泄漏时大量循得不到有效补偿环水及含甲醇的水溶液沿轴喷岀严重影响现场管2.2机械密封失效原因分析理洴给环境及人身安全带来危害。我们分析了泄①该泵机械密封动静环材质分别为石墨和碳化漏原因找到解决问题的新方案并有针对性地对机硅,是热的良导体。泵所输送的介质温度较高械密封冷却系统进行了改造取得了良好的效果。〔111℃)致使静环至动环密封圈之间的环缝隙中基本情况冷却水温度高循环水含 Ca Hco3)2和 Mg hco3)2造成动静环內圈及动环密封圈至静环之间轴套结甲醇水洗塔进水泵型号为XWB-4/90为单级垢。②水垢使机械密封冷却效果变差循环冷却水单吸悬臂式轴向入口漩涡泵。该泵杋械密封型号为不能及时带走杋械密封摩擦产生的热量热量逐渐C8B-3(多弹簧、平衡型、单端面机械密封)沖冲洗积蓄机械密封温度升高密封面间液体部分汽化,方式为泵岀口介质正冲洗循环水硬水)夹套背冷液膜受到破坏润滑效果变差密封台面磨损严重,冷却方式。循环冷却水夹套采用橡胶骨架油封。故动环密封圈有轻微烧焦。③轴套上的水垢阻碍了动障停机时我们对密封冷却水的骨架油封及密封介环密封圈的自由移动动静环密封面磨损后动环密质的机械密封进行了解体检査发现存在以下问题:封圈阻碍了动环的弹性补偿。④循环冷却水中杂质①骨架油封损坏表现为轴表面有杂质骨架油封唇侵λ摩擦副端面致使密封面有环状摩擦痕迹。⑤口及轴表面有磨损油封弹簧上有杂质且弹簧有轻辅助冲洗系统设计有缺陷冲洗液从泵出口不经冷微腐蚀弹性不足。②机械密封损坏表现为动静环却直中国煤化工只能冲洗掉机械密封内环面及轴套表面结垢严重动环密封凸台面磨损面周CNMHG机械密封进行冷却和严重动环和静环有环状曆损痕迹动环橡胶密封圈润滑。资料表眀热水工况采用传统的机械密封稿日期2006-06-2作者简秀数1976-)男助理工程师从事设备技术管理电话(09769140第11期王峰甲醇水洗塔进水泵杋械密封冷却系统的改造43热水必须首先经过冷却将冲洗液温度降低至65~(正常生产情况下甲醇回收系统工艺水损耗较大82℃以下才能对机械密封进行冲洗。需定期向系统内补蒸汽冷凝水);蒸汽冷凝水温度3改造方案较低进入甲醇回收系统不影响工艺操作。本方案需对泵机械密封结构进行重新设计制资料表明流体在流经密封面时压力降低温作一台换热器为蒸汽冷凝水降温以及将蒸汽冷凝度升高。压力降低是由密封面内外缘的压力差造成水管线引至泵前的温度的升高是由于液膜中流体受到剪力以及密3.2方案二封面之间的机械接触产生的摩擦热引起的。热水润去掉冷却水夹套、自冲洗管直接用经过降温的滑性差摩擦阻力大机械密封温升较快并且热水蒸汽冷凝水(温度控制在50℃左右)冲洗机械密的汽化压力较高造成它在流经密封面时容易产生封从而降低机械密封及密封腔内介质的温度。闪蒸或汽化。如果液膜在接近密封面的边缘处发生本方案也需设计一台换热器为蒸汽冷凝水降汽化那么该密封副的大部分密封面都会失去密封温同时需将蒸汽冷凝水管线引至泵前液膜的支撑造成密封迅速失效。因此及时导走机33方案三械密封摩擦热、防止液体在密封面间的闪蒸或汽化去掉冷却水夹套在自冲洗管上设计一台换热是解决问题的关键。甲醇水洗塔进水泵原设计采用器自冲洗液流出换热器的温度控制在65℃左右。骨架油封的循环水夹套背冷导走摩擦热实践证明本方案仅需制作一个换热器使自沖洗液流出是有缺陷的。我们提出以下三套方案换热器岀口的温度控制在标准机械密封允许的温度3.1方案范围此方案简单易行去掉冷却水夹套机械密封改为双端面密封机综合分析以上三种方案我们选择了方案三对械密封冷却液采用装置内较清洁、不易结垢的、经过机械密封冷却系统进行了改造。降温的蒸汽冷凝水(温度控制在40℃左右)冷却4改进效果液经冷却液密封腔回到泵的进口方案一可以对机械密封进行很好的冷却解决方案实施后单台泵连续运行8000h未出现任了机械密封冷却夹套内结垢问题蒸汽冷凝水回到何泄漏降低了设备维护和检修工作量及费用保证泵的进囗进入甲醇回收系统可以补充甲醇回收系了MTBE及异丁烯联合生产装置的连续稳定生产。统损耗的工艺水减少向系统內补蒸汽冷凝水次数(上接第41页)的吹风负荷无明显影响。排烟气体成分中可燃物46117-58695Nm/h全压H=7993-9130Pa,(CO+H2)含量低于0.5%余热锅炉产气量平均为啊机Y355M2/250kW:烟囱,小2600/3600×45th左右达到了设计要求。32000注止逆水封Φ1600×3409;分离器,4.2系统有待改进的地方1600×1800。①燃烧炉内烟气折流方向与出口方向不一致4运行效果导致烟气偏流影响过热器换热效果。②过热器减温器喷水裝置设计不合理造成过热蒸汽温度不易4.1实际运行情况控制。③锅炉部分保温设计存在缺陷影响长周期正常运行时回收6~8台造气炉的吹风气燃烧运行。④部分流量、压力温度等仪表控制系统设计炉温度控制在900℃左右上下温度较均衡且弛放不合理需加以完善。气用量少只作为长明火)涂热锅炉进出口烟气温度达到了设计要求烟囱排烟温度小于130℃远低5V凵中国煤化工于设计值过热蒸汽温度控制在400℃±10℃第CNMH以投运不仅扭转了我公二空气预热器出口空气温度及软水加热器出囗软水司蒸汽紧张的被动局面而且大大降低了蒸汽成本,温度等均达到了设计要求年节约燃料煤5万余吨年创经济效益2000余万过热蒸汽压力控制在2.5MPa左右达到了设元同时减少了环境污染改善了工作环境。计要求。燃麑郯最余热锅炉微正压操作对造气炉