高温重质油泵用机械密封的选用

         对于石油化工行业,高温重油介质泵的机械密封选用,一直是一大难题。例如催化裂化油浆泵、回炼油泵、常压塔底泵、减压塔底泵等。高温重油泵的介质具有以下共同特点:

     1.温度高。一般在340～400℃;

     2.介质黏度大。在工作温度下一般运动黏度为(12～180)×106m/s;

      3.介质含有颗粒。如催化剂、焦炭、含有沙粒等其他杂质。对于高温重油介质泵用机械密封,现各企业都采用焊接波纹管机械密封。目前使用情况较好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609 型等。

      波纹管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C等不锈钢、耐腐蚀高温合金等。有的波片采用双层结构,使其承压力从2MPa 上升到5MPa,这些都有效地解决了波纹管的失弹问题。

       针对波纹管内侧结焦和结炭以及含有固体颗粒等情况,解决的办法有关资料已作了相关的说明,比如: 采用蒸汽吹扫、摩擦副采用“硬对硬”、外冲洗等等,在一定程度上起到了较好的作用。但是以前提出的各种方法,在实际应用中,由于种种因素的影响效果不够理想。为了更好地提高机械密封的使用寿命, 针对各种情况,建议应把以下措施综合起来采用:

      (1)将金属波纹管设计成旋转型结构,旋转的波纹管机械密封有自清洗的离心作用,这可以减少波纹管外围深积和内侧结焦;

       (2)对摩擦副组对材料,建议使用“ 硬对硬”结构,一般采用碳化钨对碳化钨(其中选YG6-YG6)和碳化钨对碳化硅。选用“硬对硬”结构,必须注意几个问题:冷却系统要保障供给,禁止冷却水中断,以防端面温度升高,润滑膜闪蒸而降低密封端面的润滑,加剧磨损。机械密封在安装过程中,要给密封端面浇一些润滑油(机油或黄油均可)。以防在启泵时,密封端面由于缺乏润滑而造成干摩擦。

       采用清洁的外冲洗是解决溶剂颗粒堆积的有效方法,但这种方法浪费较大,而且各种泵的介质、温度、压力又各不相同,一般要求冲洗液压力比介质侧压力高0.07～0.12MPa,外冲洗系统结构就更复杂, 加之外冲洗设施的投入以及维护费用的消耗,有时弊大于利,尤其是一些小型企业。因此,许多企业的油封系统弃之不用。针对这些情况,建议使用配有隔离介质的多密封结构,如油浆泵、回炼油泵等,使用双端面机械密封,在两组密封端面之间充满隔离介质(干净的机油等)。这种结构可有效地延长机械密封的使用寿命, 一般可达到6000～8000h。另外,采用这种结构还应该考虑:

      靠近叶轮的一组密封端面材料选用“ 硬对硬” 结构, 如YG6- YG6,而靠近机械密封压盖的一组密封端面既可选用“ 硬对硬”结构,也可选用浸铜或锑的碳- 石墨对碳化钨、碳化硅;对高温油泵选用的隔离介质,要具有热分解温度、燃点、闪点高(一般在260℃以上)、热氧化稳定性好、高温蒸发损失小的特点。