泵用机械密封冲洗方案优化措施

一、前言

某大型石化公司先后建设了多套丙烯腈装置，成为国内主要丙烯腈生产基地。最新建设的丙烯腈装置脱氢氰酸塔釜液泵P-l18，出口压力0.3～0.4MPa，工作温度75℃，输送介质为含少量极度危害介质的剧毒丙烯腈（沸点77.3℃），介质的特殊性质决定了其零泄漏的基本工作工艺要求。

二、故障现象

P-118泵为国际知名流体机械公司的进口离心泵，原装轴封选用约翰克兰5620P型集装机械密封，采用Plan11+PLAN52辅助密封冲洗方案（见图1、图2）。

Plan11+Plan52方案，是串联式机械密封，前一道密封靠泵送介质本身去冲洗，后一道采用密封液冲洗，当第一道密封泄漏时，会泄漏到后面一道密封中，随之Plan52虹吸罐中液位升高，压力也随之升高，压力开关随之报警，总之Plan52就是前面Plan11一道保护性的密封，使泵运行更可靠。通过逆向工程国产化，曾用过弹簧串联机械密封和波纹管面对面双端面机械密封，但是使用效果都不好。

先后曾经出现以下问题：

（1）密封采用循环水，洁净度不够 不管弹簧还是波纹管密封，外侧密封都是软对硬的端面配对，一旦杂质进入密封端面，会使摩擦副受损，导致密封失效。另外如果从第一道密封泄漏介质具有聚合的特性，杂质可能会加剧介质聚合，聚合物会影响机封的使用性能。

（2）摩擦副散热效果不好 以前波纹管失效密封曾发现金属变色问题，这应该是温度过高所致。波纹管机封安装的径向尺寸太小（小腔密封），无法设计将缓冲液引向机封端面的导流及泵送循环结构，缓冲液起不到带走摩擦热、搅拌热的降温作用。

（3）循环管路不畅，循环效果不好 弹簧串联密封的外侧密封靠泵送环带动缓冲液循环带走热量，泵送环产生的压头有限，循环管路的管径细小产生的程阻大，会导致缓冲液循环不畅，甚至不循环，起不到给密封循环降温的作用。

三、优化方案

1.采用PLAN54密封方案