干气密封在液态烃泵上的应用
干气密封在离心泵上的应用分析
作者简介：赵景林，（1972—），性别，男，籍 贯，吉林省吉林市，学历，大学，工作单位，中 国石油吉林石化公司化肥厂合成氨车间。
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技术应用与研究
干气密封在离心泵上的应用分析
赵景林 中国石油吉林石化公司化肥厂
பைடு நூலகம்【摘 要】离心泵是石油化工生产装置中最常用的动设备。机械密封是离心泵比较常见的轴端密封形式。由于泵输送的大多是容易燃烧、发生火灾爆炸、
泄漏后对环境污染严重危险介质,因此对机械密封的要求就相对比较高,普通的接触式机械密封满足不了生产的要求。为了更好的保证安全、满足生产需
１．密封系统的简要说明 该密封设计有专门的控制系统， 可保证干气密封长期可靠地在最佳状态 运行。干气密封系统的测量仪表、过滤 器、阀门均安装在现场的干气密封仪表 盘上。操作人员能及时了解密封的运行 清况，确保该系统的可靠运行。 其工作流程如下：从现场的氮气气 源引出一路作为干气密封的工作气体， 经过过滤器、减压阀、单向阀后进入干 气密封的密封腔。控制其入口压力约为 ０．４ＭＰａ（表）。气体进入密封腔一部分 通过密封端面向大气端泄漏，大约不超 过８０Ｎｌ／ｈ；另一部分经泄漏孔排出。 ２．密封系统运行状况判断 １）判断介质侧的密封是否正常工 作，主要通过对泄漏气排放管处的压力 表的监测来进行。正常情况下，排放压 力显示为０．４ＭＰａ。机械密封如果失效， 大量压力较高的工艺介质到达第二级干 气密封，造成干气密封腔的压力明显增 加，会通过压力表显示出来。同时，压 力增加到一定值，系统的压力释放阀开 启，可将泄漏的介质引入火炬，确保介 质不会大量外泄至环境中。 ２）判断大气侧干气密封是否正常 工作，主要通过对氮气入口管处的压力 监测来进行。正常情况下，入口压力显 示为０．４ＭＰａ。如干气密封出现异常工作 时，氮气泄漏量的增大会导致密封腔压 力下降，将通过入口的压力指示表现出 来。 无论是入口压力还是排放压力出现 上述压力的变化，都意味着该密封出现 失效的情况，操作人员应及时停泵，并 切换至另一路泵运行。 四、密封的操作与维护 １．密封启动程序 １）对干气密封所流经的相关管线用 干净、干燥的仪表空气进行严格、彻底 地吹扫。尤其注意除净焊缝处可能留下 的焊渣。 ２）该泵在运转前应先通入介质，使 泵腔带压后再开启干气密封控制系统并 保持密封始终在正压状态。切不可先开 启干气密封控制系统，否则会导致内侧
LPG装车泵上干气密封的应用分析
是在 实际操作 过程 中这个数值 只与槽 车 的压差 Ｏ ． ４ ＭＰ ａ ，这 中压差 的数 值还 要克服 管 线之 间的 阻力 ，为保 证能 够具 有 一定 的充装 压力 ，泵 的 循环 线的速 度要调整 的小一些 ，在 出 口达 到 ２ ． ３ ＭＰ ａ ，就 造成 了憋 泵的
某Ｌ Ｐ Ｇ装 车流程 。装 车泵 的型 号为 ８ ０ Ｙ 一１ ｏ ０ ｘ ２型离 心泵 ，轴 封采 用单端 面机 械密 封方式 进 行封 闭 。为防止 出现 憋压 的状 况 ，在泵
出 口处 安装了返 回罐 的循 环线 路 ，汽 车槽 车充装 采用 Ｐ Ｌ Ｃ控制 定量装 车系统 ，如 果在 充装 过程 中达 到设 定的充 装 量时 ，气动 球 阀会 实现快
墨 葛摆
中国 化 工 贸 易
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄｅ
Ｌ Ｐ Ｇ装车泵上干气密封的应用分析
陈 涛 张 鑫
１ ６ ３ ０ ０ ０； １ ６ ３ ０ ０ ０ ） （ １ ． 大 庆华科 股份有 限公 司化 工分公 司碳五 车间 。黑龙 江大庆 ２ ． 大庆 华科股 份有 限公 司化 工分公 司碳九车 间 。黑龙 江大庆
摘 要 ：近年 来随 着科 学技术发展 ，它的主要特 点是制造成本 能够 降低 ，干气密封 的技 术方式是 一种 能够用于高速旋转设备 中，不用接 触的密 封设备。这种 方式开始在低速 离心泵上应用。液化石 油气 （ 简称 Ｌ Ｐ Ｇ ）的装车泵在受到环境影响之后使 内部压力瞬间变化 ，这样就直接 影响 了泵密封在 使用过程 中的寿命 ，并且会造成液化气泄漏严 重的事故 ，本文主要 介绍液化石 油气装车泵应用干气密封技术进行分析 。
在定量 装车 系统 的气动球 阀开 关 时间仅 为 ２ ｓ ，泵到 槽车 的距离 是 ４ ０ ０ ｍ、长 Ｄ Ｎ１ ０ ０的管 线 ，且 间断装 车造 成频 繁水 击 ，这 种水 击压 力 直接 影响 了憋 泵 内的 空气 抽空 ，这样 在采 取单 端 面机 械 密封 的 时候 ，
串联式干气密封在焦化装置液化气泵上的应用
图１ 干气密封端面动压槽 简图
第６ 期
麦伟 串联 式干气 密封在焦化装 置液化气 泵上的应 用
５ ３一
闭合力 达到平 衡 ，密封面 非接 触运 行 。干 气密 封在 运行 状态下密封 面上 的轴 向力平衡 图如 图２所示 。 １ ． 响干气密 封性 能的主要 参数 ２影 １ ． 动 压槽 形状 、深度 的影 响 ．１ ２
１ －操 作 参数对 密封 泄漏 量 的影 响 ．３ ２
２２液 化气 泵 结构 参数优 化 设计 ．
２２１ ．． 机械 密 封主 密封 结构 参数 设 ’ ：
密 封 面 内径 ： Ｄｉ ３ ｍｍ； 密 封 面 外 径 ： ＝ ８ Ｄｏ ４ ｍｍ；载 荷 系数 Ｋ：０７ ８ ＝ ６ ．６ ；弹 簧 比压Ｐ ： ｓ ０２ ２ ａ ． ＭＰ ；端 面 比压Ｐ ＂０２ ２ ａ ４ ｃ ． Ｍｐ 。 ５ ２２２干气 密封 端面 参数 优化 设计 ．．
速 ： ２ ６ ｍｉ；温 度 ： ６ ℃ 。 ９０／ ｎ ｒ ０
１． ．一 ． ． ． ．
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液 化气 泵最 初 采用 串联接 触式 机械 密 封 ， 机 封 运 行 过 程 中 出现 可 靠 性 低 、磨 损 严 重 、 寿命 短 、 突 然 喷 漏 等 问 题 。 液 化 气 属 易 挥 发 危 险 介 质 ，一 旦 大 量 泄漏 到 环 境 中 ，将 造 成 极 大 的 安全 隐患 。为 此 ， 决 定采 用 运 行 安 全 、稳 定 的干 气 密 封 来保 障液化 气泵 长周 期正 常运转 。 ｌ干气 密封 的基 本 原 理 及 特 点
干气密封的原理及应用场合
干气密封的原理及应用场合1. 干气密封的定义和基本原理干气密封是一种利用清洁干燥的气体（通常是氮气）在机械轴和密封部件之间形成一个气体屏障，以防止液体或气体泄漏的密封方法。
它主要利用气体压力高于液体或气体的压力，将气体或液体压缩在轴封附近的密封腔内，从而有效地防止泄漏。
干气密封的基本原理是通过气膜将两侧介质隔离开来，从而实现密封效果。
当轴旋转时，密封腔内的气体被强制流动，形成一个气膜屏障，防止液体或气体渗入密封腔。
2. 干气密封的优点•高效性能：干气密封具有较高的密封效果，有效防止液体或气体泄漏，提高设备的工作效率。
•可靠性：由于密封性能稳定可靠，干气密封可保持长时间的使用寿命而不需要频繁维护。
•适应性强：干气密封适用于各种介质，包括化工、石油、医药等不同行业。
•安全性高：由于采用气体作为密封介质，避免了液体泄漏导致的安全隐患。
•环保性好：干气密封无需使用润滑油，减少了对环境的污染。
3. 干气密封的应用场合3.1 化工工业在化工工业中，往往需要处理一些有害、腐蚀性或粘稠的介质。
传统的液体密封在这种条件下容易受到损坏或泄漏，而干气密封可以有效地解决这些问题。
比如，干气密封常被用于泵、压缩机、反应釜等设备的密封，确保介质不泄漏，从而保护操作人员的安全和设备的正常运行。
3.2 石油行业在石油行业中，由于介质种类多样，常常需要在恶劣的工作环境中进行密封。
干气密封可以适应高温、高压、腐蚀等艰苦环境，确保设备的正常运行。
比如，干气密封常用于石油泵、油井采气设备、管线等油气密封系统中。
3.3 医药行业在医药行业中，要求设备的密封性能高、可靠性强，并且要求设备无泄漏和无污染。
干气密封具有符合医药行业要求的特点，被广泛应用于制药设备、灭菌系统、制冷设备等。
3.4 其他行业除了化工、石油和医药行业外，干气密封还广泛应用于其他领域。
例如，干气密封可用于食品加工设备、纸浆设备、电力行业的泄漏控制等。
4. 干气密封的发展趋势随着技术的不断发展，干气密封正朝着更高效、更可靠和更环保的方向发展。
泵用干气密封的应用
Ｔｈ ｐｌ ａ ｉｎ ｙ・ ａ ａ ｏ ｔ ｉ ｇ ｍ ｐ ｅ Ａｐ ｉ ｔｏ ｏｆＤｒ ｇ ｓ ｓｅ ｌｆ ｒ Ｒｏ ａｔｎ Ｐｕ ｃ
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泵 用 干 气 密 封 的 应 用
图 １ 两 级 串 联 机 械 密 封 结 构
据 统 计 ， 用 干气 密 封 的 ５ 使 ３台泵 与使 用 普 通
收稿 日期 ： ２ｏ—０—０ ０２ ２ ９
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３ ６
流
体
机
械
２０ ０ ２年第 ３ ０卷 第 １ ０期
机 械 密 封 的 泵 相 比 ， 用 寿 命 长 ５ ％ 以 上 ， 曾 使 ０ 未
（ ） 生 ： 用 干燥 气 体 作 为 动 密 封 面 的 冲洗 ４卫 使 和 冷 却 剂 ， 延 长 了 部 件 的使 用 寿命 ， 减 少 了维 既 又 修 量 。检 修 时 ， 净 的 部 件 使 检 修 人 员 在 一 个 卫 干
生 的环 境 中 作 业 ， 害 健 康 。 无
污染 ， 常安全 。 非
械 密封 ， 一道是 主密 封 ， 用 普通 机械 密封 ； 第 采 第
二 道 是 辅 助 密 封 ， 用 干 气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密 封 ， 构 如 图 １所 采 结
示。
巾泵 水 的 自 泄漏 气排
干气密封的特性及其应用
３ 影响干气密封性能的主要参数
干气密封的性能主要体现在密封运行的稳定 性 （ 或者说使用寿命） 和密封泄漏量的矛盾。影响 干气密封泄漏量的直接因素就是干气密封的气膜 厚度， 也就是干气密封运转时密封面间形成的工作 间隙。我们将影响干气密封性能的参数分为密封 结构参数和密封操作参数。 ３． １ 密封结构参数 ３． １． １ 干气密封动压槽形状 从流体动力学角度来讲， 在干气密封端面开任 何形状的沟槽， 都能产生动压效应。理论研究表明， 对数螺旋槽产生的流体动压效应最强， 用其作为干 气密封动压槽而形成的气膜刚度最大， 及干气密封 的稳定性最好。 ３． １． ２ 干气密封动压槽深度 理论研究表明，干气密封流体动压槽深度与气 膜厚度为同一量级时， 密封的气膜刚度最大。 实际应 用中， 干气密封的动压槽深度一般在 ３￣１０ 微米。在 其余参数确定的情况下， 动压槽深度有一最佳值。 ３． １． ３ 干气密封动压槽数量、 动压槽宽度、 动压槽长度 理论研究表明， 干气密封动压槽数量趋于无限 时， 动压效应最强。不过， 当动压槽达到一定数量 后， 再增加槽数时， 对干气密封性能影响已经很小。 此外， 干气密封动压槽宽度、 动压槽长度对密封性 能都有一定的影响。 ３． ２ 密封操作参数 ３． ２． １ 密封直径、 转速对泄漏量的影响
１ 干气密封与机械密封性能比较
机械密封是一种传统的密封型式， 其特点是密 封结构简单， 技术成熟， 加工精度要求不太高。其缺 点是泄漏率高， 故障频发。 干气密封是目前最先进的一种非接触密封型 式， 其主要特点是： 密封功率消耗小， 仅为接触式机 械密封的 ５％ 左右； 与其它非接触密封相比， 干气密 封气体泄漏量小； 在离心压缩机中， 采用自身工艺 气体作为密封气， 对工艺流程无不利影响； 可实现 介质的零逸出， 是一种环保型密封； 密封辅助系统 较为简单， 可靠， 使用中不需要维护。
干气密封在汽油加氢轻烃泵上的应用
干气密封在汽油加氢轻烃泵上的应用摘要：针对汽油加氢装置轻烃泵介质、工艺特点以及机械密封在生产中出现的问题，总结出解决该泵密封泄漏问题的关键，采用串联式干气密封对该泵进行成功的改造。
介绍了该干气密封结构特点、控制系统，以及日常维运。
关键词：干气密封；轻烃泵；泄漏；改造一、前言裂解汽油加氢装置C5馏分抽出泵为RPKB25-200单叶轮泵，该泵原密封采用的是单端面机械密封。
C5馏分为汽油加氢装置95～100℃馏分，其主要为C5及以下组分，属于液态轻烃类。
该介质为低沸点液体，容易汽化，而且存在低温使材料脆化等问题。
另外由于其还有具有低粘度、高蒸汽压等特性，在泵密封的摩擦副端面难以形成和维持连续、稳定的液体膜，容易因流体膜汽化引起干摩擦，造成端面磨损加剧，严重影响密封的使用寿命。
一旦离心泵单端面机械密封失效，轻烃物料极易泄漏挥发到大气中，不仅污染环境，更存在引发重大安全事故的可能。
经过长期对该C5馏分抽出泵操作使用及检维修分析，总结出该类泵机械密封失效情况如下：1.密封在泵开停过程中造成机械密封动静环端面间隙发生较大变化从而导致泄漏；2.检修分解失效密封后发现：①动、静环根本就没有摩擦痕迹，即轻烃介质在动静环间形成了过大的液膜反力，将密封面推开，从而造成泄漏；②动、静环过度磨损，即载荷系数或弹簧比压过大，造成密封端面不能形成液膜，从而导致过度磨损泄漏。
综上，为解决该类轻烃泵密封问题，关键在于：改善液态烃泵机械密封端面润滑条件，防止密封端面液膜汽化。
通过与改造厂家探讨，根据泵类型与介质、工况，决定对该泵进行串联式干气密封改造，改造方案为PLAN11+72+75。
二、密封结构与操作系统1.密封结构该改造方案为带自冲洗的串联式干气密封。
第一级为平衡型机械密封，密封介质为C5，入口压力：0.45MPa，出口压力：1.02MPa，温度：40℃，转速：2850r/min；第二级为干气密封，密封介质为干净氮气，氮气压力：0.07MPa左右。
LPG装车泵上干气密封的应用分析
LPG装车泵上干气密封的应用分析摘要：近年来随着科学技术发展，它的主要特点是制造成本能够降低，干气密封的技术方式是一种能够用于高速旋转设备中，不用接触的密封设备。
这种方式开始在低速离心泵上应用。
液化石油气（简称LPG）的装车泵在受到环境影响之后使内部压力瞬间变化，这样就直接影响了泵密封在使用过程中的寿命，并且会造成液化气泄漏严重的事故，本文主要介绍液化石油气装车泵应用干气密封技术进行分析。
关键词：干气密封离心泵液化石油气通过对一定资料分析，能够总结出LPG液化气泵机械密封在使用过程中容易出现一定的毛病，加上LPG在装车中容易液化，就会造成液化气泵的寿命缩短。
LPG泵用干气密封是利用上边的原理进行时设计的，这种密封装置具有一定特点：主要表现在机械密封与干气密封能够连接在一起进行使用，利用机械密封做为主密封的装置，干气密封作为辅助密封的技术。
在机械密封与干气密封之间冲入一定的氮气，这样就能够保证机械密封具有一定背压性，这样能偶减少机械密封中液膜出现气化程度，能够保证机械密封的使用寿命。
一、干气密封的机构特点影响LPG 液化气泵机械密封使用寿命主要原因其实就是LPG非常容易气化，这样在机械密封的过程中就很难形成阻止液化的液膜，就会对机械设备有一定影响，利用这种装置可以延长密封使用寿命，他主要有三方面特点：首先，针对机械密封设备能够与干气密封设备进行链接使用，这样就可以把机械密封设备设置成主密封手段，然后把干气密封设置成辅助密封手段，这样完成之后可以在主要密封于辅助密封两个方式中间直接冲入一定量的氮气，来保证在液化石油气表面形成一层密封的液化气膜，这个过程简单且容易实行，还能够提高设备使用寿命。
其次，这种密封措施会泄露出一些LPG，利用一定装置把这些气体直接排放到火炬中，这样泄露到大气中，可以起到环保的效果。
最后如果在密封过程中机械密封失效以后，这种干气密封还能够在短时间内起到一定密封作用，这样可以防止向大气中泄露气体，另外干气密封中的摩擦功率很小，能够降低能源消耗。
干气密封技术与应用
▪ ④. 主密封失效后，干气密封短时间内起到主密 封作用，防止工艺介质向大气大量泄漏。
单端面干气密封
单端面干气密封是最基本的密封结构形式，主 要用于被密封气体压力较低且允许少量工艺气体 泄漏到大气侧的场合。因此要求工艺气体对环境 无污染，如空气、二氧化碳、氮气、蒸汽等。
经过滤后的工艺气体进入密封腔，其中大部分 经梳齿密封进入机体，防止工艺气体进入密封腔， 少部分密封气体经端面后和部分隔离气一起排向 大气。
1·密封使用寿命长、运行稳定可靠； 2·密封功率消耗小，仅为接触式机械密封的5%左右； 3·与其他非接触式密封相比，干气密封气体泄漏量小； 4·可实现介质的零逸出，是一种环保型密封； 5·密封辅助系统简单、可靠，使用中不需要维护；
1.3干气密封工作原理
▪ 干气密封即干运转气体 密封，是一种新型非接 触式密封。该密封利用 流体动力学原理，通过 在密封端面上开设动压 槽而实现密封端面的非 接触运行。
差。有毒有害介质直 接泄漏到环境中，造 成环境污染，当密封 失效时，容易造成大 量介质喷到现场，给 装置的安全带来巨大 的隐患。
环保方面
环保型密封。可以做到 介质绝对不泄漏到环境 中；仅有微量氮气泄漏 到环境中，对环境没有 任何污染。
稍差。可以做到介质绝 对不往大气泄漏。但有 少量密封油会泄漏到环 境中，影响环境，给现 场环境带来一定的污染。
压力高于泵密封腔
泵密封腔0.15MPa，密封接触
0.15MPa，密封非接触 式运行；辅助系统复杂：为一
式运行；辅助系统简单，个单独供油的油罐，以及为冷
串联式干气密封在丙烷泵上的应用
串联式干气密封在丙烷泵上的应用来源：作者：时间：2010-01-30从理论上对干气密封的作用机理及影响干气密封性能的主要参数进行了研究。
针对丙烷泵的工艺特点，设计制造出了适合轻烃类介质的串联式干气密封及控制系统，工业运行获得成功，极大地提高了丙烷泵的的性能。
一、概述在现代石油化工工业中，常用离心泵来输送各种饱和液化石油气体，如甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷、液氨等。
这些液化气绝大多数属于易燃、易爆的危险介质，一旦大量泄漏到环境中，将带来极大的安全隐患，对生产装置的安全造成严重的威胁。
因此，这类液态烃泵轴封的可靠性和密封性在很大程度上决定了泵是否能可靠、稳定、安全地运行。
长期以来，在炼油行业中，丙烷泵的轴封问题一直是难以解决的课题。
目前，该类离心泵一般采用单端面机械密封。
在使用过程中，机械密封经常出现磨损严重、寿命短、突然的喷漏等状况，使用效果很不理想。
由于密封频繁的产生故障，对装置的连续、稳定运行造成了较大的影响，甚至出现装置着火的安全事故。
可以说，包括丙烷泵密封在内的各类轻烃机械密封几乎是各石化行业普遍存在的老、大、难问题。
因此，解决此类机械密封的问题成为现场设备管理人员及密封工作者所面临的一个课题。
由于丙烷介质具有一些较独特的物理性能，采用传统的机械密封结构很难彻底解决丙烷泵的轴封问题。
丙烷在泵内输送过程中，呈低沸点液体，该液体极其容易汽化，而且还具有低引火点、低粘度、高蒸汽压等特征。
因为丙烷的这些特性，其机械密封的摩擦副端面难以形成和维持连续、稳定的流体膜，从而导致因流体膜汽化引起干摩擦，造成端面早期磨损。
现场设备管理人员在长期的使用及维修过程中，可以发现发生泄漏的密封拆下后密封面通常有两种形态：一是端面几乎没有接触的痕迹，即丙烷介质在端面间形成了过大的液膜反力，将密封面推开，造成泄漏；另一种情况是载荷系数、弹簧比压过大，密封仅运行了很短时间即发生严重磨损，这些现象都是由丙烷介质本身特性造成的。
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标 ，同时将干气密封 的最 大刚漏 比作为优化的 ３丙烷泵用串联式干气密封的特点 ： 参考 目标。干气密封最大 冈漏 比的物理意义是 Ⅱ 根据丙 烷的特点 ， 结合现场实际情况 ， 我们 在密封具有较大气膜 刚度 的情况下气体泄漏量 决 定采用机械密封与干气密封组合 的串联式 结 较 小 。 来解决丙烷泵的密封 问题 。 串联式干气密 该 优 化时干气密封输入参数如下 ： 操作参数。端面结构参数对密封的稳定性影响 构 ， 较大 ， 操作参数对密封的泄漏量影响较大 。 封具有 以下特点 ： 介 质 平 均 粘 度 ：＆ ６ ５ ９＝ １ ２ Ｘ ０ ５ ＃ １４ ； ． １ — ４ ａ ８ ２ ； １ ． １密封端 面结构参数对气膜刚度的影响 干气 密封与 接触 式机 械密封 串联使 用 ， 第 Ｐ ＆＃ ２ ６Ｓ 动压槽形状 的影 响。 理论研究表 明 ， 对数 级 机械 密封为主密封 ， 密封介质为丙烷 ； 二 第 密封转速：＝９０ Ｎ ２５ 转份 工作气膜厚度 ：ｏ ３ Ｈ ＝ 微米 工作压力： Ｏ Ｐ ． ＿７ 螺旋槽产生的流体动压效应最强 ，气膜刚度最 级 干气密封为辅助密封 ，密封介质主要为氮 气 ｈ 大。 稳定 性最好 。 因此 ， 绝大 多数干气 密封都 以 及 少量从 机械密封 泄漏 出已汽化的 丙烷 气体 ； ＭＰ 螺旋槽密封面结构的优化 对数螺旋槽作为密封动压槽。 干气 密封 与主 密封 问通人 氮气 ，压 力 一般 为 （ ）螺旋角的影响 １ 动压槽深度的影响 。 理论研究表明 ， 流体动 ０ — ． Ｐ ，这样可 以大 大提高 了主密封 的背 ．０Ｍａ ６ ８ 当 螺 旋 角 为 １＆ ６ ６ ６左 右 时 ， 封 的 气 ６ ＃ １ １； 密 压 槽 深 度 与 气 膜 厚 度 为 同 一 量 级 时 密 封 的 气 膜 压 ，减 小 了 丙 烷 在 端 面 间 由于 摩 擦 热 而 汽化 的 刚度最大。所 以 ， 实际应 用中 ， 干气密封的动压 程 度 ， 避免机械密封出现剧烈磨损现象 ， 从而极 膜刚度 、 刚漏 比和承载能力达到最大值。 槽深度一般在 ３ ｌ 微米 。 一Ｏ 大地延长主密封 的使用寿命 ， 提高 主密封 的性 （ ）槽深 的影响 ２ 动压槽数量 、 宽度及长度的影影响 。干气密 能 ； 主密封泄漏的丙烷介质进入一 、 二级密封 之 当螺旋槽 的槽 深为设 计气膜厚度 的 ３ 倍 ． ５ 干气密封的气膜 刚度 、 刚漏 比以及 承载能力 封动压槽 数量越多 ， 动压效应最强 ， 但当动压槽 间的密封腔 ， 密封腔 压力为 ０ ～ ． Ｐ ， ． ０ Ｍ ａ在此 压 时 ， ６ ８ 丙烷已经为气相 。（ 在单端 面机械密封 结 最 大 。 达到一定数量后 。 再增加槽数时 ， 对干气密封性 力下 ， 能影响已经很小。此外 ， 动压槽的宽度 、 长度对 构中 ， 该泄漏气体直接 向环境泄漏 ， 成很 大的 造 （ ）螺旋槽槽长 的影响 ３ 当槽长与坝长之 比小于 １ 时 ， ． 干气密封 的 ５ 密封性能都有一定的影 响。 危害 ； 在串联式机械密封结构 中 ， 泄漏气 体与 该
关 键 词 ： 式 密封 干
长期 以来 ， 在炼油行业 中， 丙烷 泵的轴封问 题一直是难以解决的课题 。目前 ， 该类离心泵一 般采用单端面机械密封。在使用过程 中 ， 机械密 封经常出现磨损严重 、 寿命 短 、 突然的喷漏等状 况， 使用效果很不理想。由于密封频繁的产生故 障，对 装置的连续 、稳定运行造成 了较大的影 响 ， 至出现装 置着火 的安 全事 故。可以说 ， 甚 包 括丙烷泵密封在内的各 类轻 烃机械密封几乎是 各石化行业普遍存在的老 、 难 问题 。因此 ， 大、 解 决此类机械密封的问题成为现场设备管理人员 及 密封工作者所 面临的一个课题 。 １影响干气密封性能的主要参数 影 响干气密封性 能的参数 分为结构参数 和
原因。 ‘
币７ ６ 平衡 直径 Ｄ ＝ ８ 载荷系数 Ｋ ＝ Ｂ ￣７ ０８ ．０弹簧 比压 Ｐ ＝ ．５ ａ 端面 比压 Ｐ ＝ Ｓ Ｏ２ ＭＰ ｂ
Ｏ． ＭＰａ ５ｌ
干气密封结构参数 ： 理论研 究表明 ，螺旋槽产生 的流体动压效 应最 强 ， 产生的气膜刚度最大 。为此 ， 我们采用 螺旋槽干气密封结构。利用有限元计算程序 ， 对 干气密封端面螺旋槽结构参数进行优化 ：优化
丙烷在 ２ ℃时的饱和蒸 汽压 约 １ ＭＰ ， ４ ￣ ５ ． ａ在 ０Ｃ ２ 时约 为 １ ＭＰ ，可见丙烷介 质的饱 和蒸汽压对 ． ａ ５ 温度特别敏感。当机械密封磨损产生热量 时， 会 增 加密封端 面的温度 ， 造成部分液膜气化 ， 而端 面液膜 汽化 反过来 会 影响 密封 端面 的润 滑性 能， 是密封 面温度更 高 ， 如此 形成恶性循 环 ， 最 后造 成密封端面无法形成液膜 ，密封端面处 于 干摩擦状态 ， 最后密封端面因烧毁而失效 。这也 就 是 丙 烷 泵 机 械 密 封 特 别 容 易 出现 剧 烈 磨 损 的
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口回 强盈面圈
干气 密封在 液态烃 泵 上 的应用 工技 业术
张 亚 明
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（ 大庆 油 田天 然 气 分公 司 油 气储 运 一 大队 光 明 轻 烃储 库 ， 龙 江 大庆 １ ３ ０ ） 黑 ６ ０ ０ 摘 要： 在现代石油化工工业中， 用离心泵来输送 各种饱和液化石油 气体 ， 甲烷、 常 如 乙烷、 乙烯、 丙烯 、 丙烷、 液氨等 。这些液化气绝大多数 属于易燃、 易爆的危险介 质， 一旦 大量泄漏到环境中， 带来极 大的安全隐患， 将 对生产装置的安全造成严重的威胁。因此 ， 这类液 态烃泵轴封 的可靠性和密封性在很大程度 上决定 了泵是否能可靠、 稳定 、 安全地运行 。