摘 要：双端面机械密封是一种应用比较广泛的密封形式，该设备主要应用在工业生产中，输送易燃易爆、有毒有害的介质，在使用的过程中，它是一种机械密封的布置方式，其主要的特点是两套机械密封采取背对背、面对面或者是面对背的方式安装在密封腔体中，引入阻塞流体，起到的作用是密封、润滑以及冷却的作用，但是在使用的过程中当内侧密封发生了泄漏时，阻塞液可以防止或者是缓冲被密封介质泄入到大气中，采用这种密封设备主要是根据美国国家石油协会发布的API682《离心泵以及转子泵用轴密封系统》，从中规定了布置方式2 以及方式3，在每套密封腔内安装有两套机械密封，并且由外部向内提供冲洗液，能够在运输中将石化、煤化以及工业领域中的介质进行安全、有保证的机械密封输送。

　　关键词：双端面机械密封;高危油泵;应用

　　在本文通过研究石化公司的常减压装置，对高危油泵进行单端面运行中产生的密封不当引起的泄漏，进行了密封装置的研究，开始推广双面机械密封在高危油泵上的应用，在使用中提升了安全的性能，在常减压装置中主要由31台高危油泵组成，全部将单端面密封改造为双端面密封泵。本文重点对高危油泵在应用中进行装置研究，避免出现泄漏等危险事故的发生。

　　1 双端面机械密封的布置方式

　　在采用双端面密封的布置中需要考虑的方面有：(1)泵送介质为高危介质，并且是有毒、有害的介质，在该介质在出现了泄漏后就会对人体的健康产生巨大的危害;(2)泵送介质是高温介质，因此在输送的过程中当泵送的温度超过了介质的燃点后，一旦出现了泄漏就很有可能发生燃烧危险以及造成烫伤的可能;(3)在泄漏时会对环境产生极大的介质影响。因此在采用双端面机械密封中，为了加强安全性能，这就需要在设备装置中，需要配合这种密封型式，使其具有安全密封的作用，保证机械密封的生产厂家能够在提供密封装备的同时，可以提供配套的冲洗方案，通常在配套冲洗方案中需要注意的是：需要选用带有外部增压的设备进行辅助系统工作，能够对阻塞的液压进行加压处理，在阻塞液压处理中，由于该液体高于被密封介质压力大约在0.1-0.4MPa左右，因此需要采用过高的阻塞直接管输到倒灌中，然后进入被密封介质。在本文采用的Plan53 或者是54 方案中，会出现一部分阻塞液进入被密封流体中，因此在设备的选择上需要选用经济并且不会出现污染被密封介质的流体作为阻塞液，避免在生产中或者是输送中出现了影响。另外在阻塞液中一般是靠机械密封自带的泵效环或者是热虹吸的现象进行循环进行的，因此在安装的过程中需要借助辅助系统的设置对阻塞液流体进行顺通。因此在研究双端面机械密封冲洗方案中，必须要采用Plan53 或者是54 方案，这就为该方案提供了更好的冲洗、冷却以及润滑的效果。

　　综上所述：在采用双端面密封装备中，在供货的过程中需要提供机械密封产品，并且要针对工况的不同，选择合适的密封冲洗方案，在方案选择中进行正确合理的使用，避免在使用中造成机械的损坏或者是出现了其他的故障，出现泄漏的可能。

　　2 双端面机械密封结构型式的确定以及工作原理研究

　　在本文研究双端面机械密封结构装备中，需要对各个部件进行密封腔的检查，包括对部件的外观以及具体的尺寸进行检查，具体的核准密封腔中的旋转轴在相对静止的轴向以及径向跳动值，最终保证校准的值不能超过相关的标准，在密封运行的过程中需要对环境进行测量，以保证输送高温、高压作为具体的介质，保证在密封机械中，其隔离液能够良好的循环以及做好冷却效果。在材料的准备中，需要提供密封材料，在外形尺寸需要进行严格的对照，在材料中基本上是纯铝的轴封阻止介质进入泵轴与密封轴套的间隙防止漏出;在动环封圈材料中需要选用柔韧性石墨，来阻止介质进入波纹管的内部;在静环密封圈材料中同样选择的是柔韧性石墨，来阻止介质经过静环漏到隔离也中，最终流向了外部;在密封大盖垫中，能够防止泵内的介质漏到外部，在两波纹管压缩量中靠螺钉固定，并且泵送环促使隔离液循环进行输送，保证整个密封结构的有效实施。

　　3 密封冲洗

　　在采用双端面密封设备中，由于机泵密封所采用的冲洗轴主要是为了将冲洗密封波纹管内部以及周围的杂物进行冲洗，最终能够防止密封波纹管处介质结焦，中和以及冷却了摩擦副产生的热量，最终保持好波纹管的弹性，能够为摩擦副提供良好的运转环境，在具体的冲洗过程中，需要注意的是：在冲洗油中，在泵内温度合理、以及压力条件不汽化的条件下，需要与泵内的介质相融合;但是在不污染产品中，需要将冲洗油的温度比泵内介质要低;在冲洗油压力比冲洗油的入点要高，针对冲洗油所需要的条件，这就要根据每台机泵个子的运转环境以及生产情况采取相对应的冲洗方案。具体的表现是：在出现的介质密度比较大时，由于在操作的过程中燃点比较高并且可能会出现结焦的现象，在出现了流量大，出口压力过高时，需要采用减二线油来作为冲洗油，逐渐由换热器的后部进行引出，保证冲洗工作的顺利进行，再根据API682 的标准，选择具体的冲洗方案。在高温冲洗方案中，对于温度在200-350 摄氏度的介质，由于自身的燃点高于自然点，并且油质比较轻，这就可能出现结焦的现象，当出现了常二、三线泵时需要采用的是从泵排出口经节流孔板和冷却器再次进入密封的腔中进行循环自冲洗方案进行，主要的生产是根据API682 的标准进行具体的冲洗实施的，其中冲洗的方案如图1：

　　在对于介质比较轻的冲洗方案设计中，由于操作的温度在100-200 摄氏度左右，因此操作的温度需要低于自然点，并且在输送的过程中其介质和压力，在容易挥发、易燃易爆中进行，在生产的过程中采用的是顶汽油泵，或者是常顶循泵等，操作中有泵排出经过节流孔板到机泵端封锁在密封腔内进行循环工作，这种冲洗轻的介质需要按照API 标准，进行具体的生产。

　　4 研究双端面密封设备的辅助系统

　　在双端面密封设备中由于该装置双端面密封在生产的过程中需要借助于辅助的系统进行完成，其采用的是PLAN53B 的方案具体实施，PLAN53B 是通过一个囊加压器来密封液循环系统加压，然后通过泵环来循环，同时通过空冷或者是水冷来带走热量。在氮气中能够给隔离液提供压力，这样在操作中集成式密封内的泵送装置就会给隔离液提供动力，并且可以快速的进行冷却，最终达到隔离的效果，最终间隔冷却两摩擦副。其工作的原理表现在如图2所示：

　　在使用PLAN53B 中主要的特点是，可以很好的辅助机械密封，在具体的工作中将外部管道系统为加压双端面密封装置的外侧密封提供隔离液，然后预先加入压的气囊储压器提供压力给循环系统，在工作中，预加压的胆式畜压器提供压力给循环系统，其流量由另一个内部泵送环保持，其中产生的热量通过一水冷却的换热器在该系统内出去，因此可以总结出PLAN53B 的优点是：冲洗液闭路循环，损耗量小，并且在工作中与泵送介质隔离，用胆式蓄压器提供压力，在压力出现了不足的情况下可以及时的补充气体。

　　5 冲洗油线、氮气的填充

　　在采用双端面机械密封中，根据双端面安装的条件，在装置的过程中需要对整个装置进行铺设，并且保证冲洗有限以及氨气线在合理的安装安装过程中，但是在考虑到减二线油作为冲洗油的特殊作用，这就需要在安装中要确定换热器后进行取油，同时需要增设伴热以及压力表，在安装的末端扣在污油线上，其主要的作用是冲洗塔底以及减二线泵提供的密封外冲洗，在整个装置中需要31 台高危油泵提供压力,然后确定冲洗油线的规格。氮气的填充通过30MPa 氮气气瓶，对每台机泵辅助系统蓄能器进行填充，并根据密封腔压力确定氮气填充力。

　　6 做好双端面密封的其他操作

　　在进行双端面密封系统的操作中，需要制定良好的密封从操作流程，在操作前需要做好准备工作，然后投用详细的操作步骤，做好密封的日常工作以及各项维护检查事项，实时检查现场的密封工作，必要时需要进行专业人员的培训，加强维护的措施。当机封出现了故障时，需要缓解冲洗液位的上升，在主密封出现泄漏时，应该进行排出检修，需要对设备进行全面的检查、振动、进出口压力、温度是否正常进行具体标准核准，全面控制好高危油泵的密封状况，需要注意的是：在高危油泵的应用中，当采用双端面密封装备中，由于隔热罐换热的面积不够，导致了隔离液在冷却后的温度偏高，减底泵隔离液冷却后一般的温度控制在60 摄氏度左右，在工作中由于冷却水的上水与下水温差不到5 摄氏度，因此这就使得轴承的温度偏高或者是压力不相符合，导致冲洗油不能正常的进入到泵底，这就需要关闭注入的阀门，在处理中将底泵密封腔的压力降低，调节好口环之间的间隙，并且需要测量和调整机泵的口环间隙，或者是增大减二线系统的压力，来调节油泵的输送效果。

　　7 总 结

　　在研究了双端面机械密封在高危油泵中的应用后，为了保证一套双端面机械在高危油泵中的密封效果，这就需要在安装的过程中以及机械密封的设计中进行严格的要求，在机封中做好辅助系统的安装，将冲洗方案、冲洗介质以及冲洗的压力确定好，保证机封提供良好的冷却、润滑以及冲洗的效果，最终提高双端面机械密封在高危油泵上的应用效果，推动我国石油行业的发展。

　　参考文献

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　　[4] 沈建明, 王永恒, 董阳军. 金属波纹管机械密封在炼化行业高温热油泵上的应用[J]. 石油化工设备技术,2009(30).

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　　[6] 张伟郑, 胡轩. 浅谈对径向双端面机械密封的改进[J].石油化工技术, 2011(37).

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