高溫重質油泵用機械密封的選用

對石化行業(yè)來說，高溫重質油泵用機械密封的選用一直是一大難題，例如催化裂化油漿泵、回煉油泵、常壓塔底泵、初餾塔底泵、減壓塔底泵、延遲焦化的輻射進料泵等。

     1.高溫重質油泵的介質特點：

      溫度高：一般在340～400℃；

      介質粘度大：在溫度下一般運動粘度為（12～180）×10-6m/s；
      介質有顆粒：如催化劑、焦炭、含有砂粒等其他雜質。

      2.高溫重油介質泵用機械密封目前使用情況

     對于高溫重油介質泵用機械密封。現(xiàn)在各個企業(yè)都采用焊接金屬波紋管機械密封。目前使用情況較好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。波紋管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C等不銹鋼；耐腐蝕高溫合金等，有的波片采用雙層結構，使其承壓力從2MPa上升到5MPa，這些都有效解決了波紋管的失彈問題。
針對波紋管內側結焦和結炭以及含固體顆粒等情況，解決的辦法有關資料已做了相關說明，比如采用蒸汽吹掃、摩擦副采用“硬對硬”、采用外沖洗等等，這些在一定程度上起到了較好的作用。但是以前提出的各種方法再實際應用中由于種種因素的影響效果不夠理想。

3.高溫重油介質泵用機械密封選用參考注意事項

       將金屬波紋管設計成旋轉型結構，旋轉的波紋管機械密封有自清洗的離心作用，這可以減少波紋管外圍沉積和內側結焦。
       對摩擦副組對材料，建議使用“硬對硬”結構，一般采用碳化鎢對碳化鎢（其中選YG6-YG6）和碳化鎢對碳化硅。選用“硬對硬”結構，必須注意以下幾個問題：
       1）冷卻系統(tǒng)要保障，禁止冷卻水中斷，以防端面升高，潤滑膜閃蒸而降低密封端面的潤滑，加劇磨損；
       2）機械密封在安裝過程中，要給密封端面澆一些潤滑油（機油或黃油均可）。以防止起泵時。密封端面由于缺乏潤滑而造成的干摩擦；
       3）采用清潔的外沖洗是解決溶劑顆粒堆積的比較有效的方法之一，但這種方法浪費較大，而且各種泵的介質、溫度、壓力（一般要求沖洗液壓力比介質側壓力高0.07～0.12MPa）又各不相同，外沖洗系統(tǒng)結構就更繁雜，加之外沖洗設施的投入以及維護費用的消耗，有時會造成弊大于利，尤其是一些中小型企業(yè)。
因此許多企業(yè)的封油系統(tǒng)棄之不用，或者就沒有設這套系統(tǒng)，針對這些情況，建議使用配用隔離介質的多密封結構，如油漿泵、回煉油泵等，使用雙端面機械密封，在兩組密封端面之間充滿隔離介質（干凈的機油等），這種結構可有效地延長機械密封的使用壽命，一般可達6000～8000h以上。
        另外，采用這種考慮以下兩點：
      ①靠近葉輪的一組密封端面材料選用“硬對硬”結構（如YG6-YG6）；而靠近機械密封壓蓋的一組密封端面既可選用浸銅或銻的碳——石墨對碳化鎢或碳化硅；
②對高溫油泵選用的隔離介質，要具有熱分解溫度、自燃點、閃點高（一般在260℃以上）、熱氧化穩(wěn)定性好、高溫蒸發(fā)損失小的特點。

4.液態(tài)烴泵用機械密封的選用

      液態(tài)烴介質是一種低溫液化氣體，具有低沸點、低粘度、高蒸汽壓等特性。在這種工況下應用的機械密封，會使密封材料出現(xiàn)冷脆性，大氣中的水汽會在密封裝置的大氣側面上凍結，摩擦副端面液膜容易汽化等。尤其是當介質稍有泄漏，漏出的液態(tài)烴在大氣側立即汽化，帶走大量熱，機械密封環(huán)境溫度急劇下降，使用一般的密封材料，如橡膠或聚四氟乙烯普遍變脆，導致密封失效，泄漏增大而不可收拾。
有些企業(yè)采用雙端面機械密封，在介質和大氣端設一隔離室，其間通以封油以緩和低溫的影響。但這種結構復雜且需配封液系統(tǒng)。據經驗，使用波紋管機械密封比較好，主要表現(xiàn)在用金屬波紋管和柔性石墨代替輔助密封圈，解決了密封圈材料發(fā)生冷脆而失彈及緩沖作用的問題，如DBM型、YH-604/606/609型等。
       a）金屬波紋管材料選用耐低溫、塑性及韌性好的哈-C，AM350，Carpenter20等；
       b）摩擦副材料在兩種特殊情況下選用：
       1）對連續(xù)運轉的設備，介質內若含較多的固體顆粒，此時選用“硬對硬”結構（在實際中選了YG6—YG6）較好，一般連續(xù)運轉壽命8000h以上；
       2）對間歇性的運轉設備，摩擦副選用碳化鎢或碳化硅對特種石墨。
       c）由于在低溫條件下，摩擦副端面的汽化對機械密封性能影響很大，除選取較合適的材料外，合理選用端面比壓（主要是波紋管的壓縮量，一般比通常使用中所給的壓縮量大15%～30%為宜），在機械密封元件靠近大氣側通入25℃左右的冷卻水，以改善摩擦副潤滑環(huán)境。