摘要：針對高溫?zé)嵊捅么嬖跈C械密封泄漏率高、檢修頻繁、威脅裝置安穩(wěn)長周期運行等安全隱患，巴陵石化煉油事業(yè)部通過從機封改型、材質(zhì)升級、機封輔助系統(tǒng)、機泵狀態(tài)監(jiān)測、應(yīng)急消防設(shè)施、進出口閥門遠程控制和攝像監(jiān)控等七個方面對裝置中的高溫油泵機械密封進行評估和技術(shù)升級改造，降低了其對裝置安穩(wěn)長周期運行潛在的威脅，取得了良好的效果。（作者：但加飛 曾光樂 巴陵石化）
高溫油泵是指介質(zhì)溫度大于自燃點的離心油泵。在2010年前后，國內(nèi)多家煉廠接連發(fā)生高溫油泵機械密封泄漏自燃著火事故，給裝置安全運行及生產(chǎn)任務(wù)的完成造成了較嚴重的影響。巴陵石化煉油事業(yè)部一聯(lián)合車間擁有8臺高溫?zé)嵊捅?。這些高溫油泵機械密封構(gòu)造單一，密封性能落后，每年都會發(fā)生多起機封泄漏故障。雖然未造成更嚴重的著火或爆炸事故發(fā)生，但每年不僅會消耗較多的人力物力和財力來保運，而且給裝置設(shè)備的長周期安全運行埋下了重大隱患。
1、高溫油泵機械密封存在的安全隱患分析
煉油事業(yè)部一聯(lián)合車間高溫油泵機械密封原型號為遼寧丹東某公司生產(chǎn)的DBM系列單端面波紋管機械密封。該系列機封可滿足高溫?zé)o腐蝕或輕腐蝕介質(zhì)，卻不適應(yīng)于頻繁開停機泵上，且抗抽空性能較差。而該車間高溫油泵管理規(guī)定要求每月進行一次切換，開停次數(shù)較頻繁，對機封的使用壽命會造成很大影響，因此機封失效頻發(fā)。
其次，這些高溫油泵的機封采用PLAN02+32+62相對較落后的沖洗方案，如果單端面密封一旦失效，高溫?zé)嵊蜁苯有孤┑街車h(huán)境中，極易產(chǎn)生自燃著火事故。再次，該高溫油泵系統(tǒng)以前并沒有針對這一比較嚴重的安全隱患設(shè)計特別的預(yù)防和應(yīng)對措施。
因此，為降低其對一聯(lián)合裝置安穩(wěn)長周期運行潛在的威脅，對裝置8臺高溫油泵機械密封進行技術(shù)升級改造非常必要。
2、技術(shù)改造措施
2.1 機封改型
2.1.1機封串聯(lián)布置
機械密封由原來DBM系列的單端面波紋管式改為C65-**/TD/C50-**/TD系列的串聯(lián)波紋管式。新型機封呈串聯(lián)布置，有兩對動靜環(huán)密封面。密封面結(jié)構(gòu)為B型，即平衡型、內(nèi)裝式、無止推環(huán)（波紋管結(jié)構(gòu)）、補償裝置旋轉(zhuǎn)式密封。
其中，油介質(zhì)側(cè)機封選C65型，稱為一級密封，大氣側(cè)選C50型，稱為二級密封。運行期間，一二級密封同時工作，一旦一級密封失效，油介質(zhì)外漏，則二級密封立即補位，確保介質(zhì)不會泄漏入大氣中。
2.1.2材質(zhì)升級
串聯(lián)式波紋管機械密封動靜環(huán)材質(zhì)分別為反應(yīng)燒結(jié)碳化硅和浸銻石墨。原單端面密封動靜環(huán)材質(zhì)為鎳基硬質(zhì)合金和浸樹脂石墨。雖然鎳基硬質(zhì)合金與反應(yīng)燒結(jié)碳化硅在既定條件下都能滿足使用要求，但后者的高溫?zé)釓姸刃?、抗氧化性、耐磨損性、熱穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)、熱抗震能力和耐化學(xué)腐蝕能力都優(yōu)于前者。
同樣，浸樹脂石墨雖然具備了高度的潤滑耐磨作用，但由于其耐高溫性能較浸銻石墨差，且耐磨性又相對遜色一籌。故而同時將新型機封動靜環(huán)材質(zhì)進行優(yōu)化升級，期望能更好地提升機封使用壽命。
此外，由于之前單端面機械密封所使用的密封圈采用的是從外國進口的全氟醚橡膠，價格高，采購周期長，不利于維護。因此，將新型機封密封圈改為柔性石墨，其耐高溫耐磨蝕性能不僅沒有下降，而且采購和維護更加快捷方便。
2.2 新增機械密封輔助系統(tǒng)
高溫油泵特性是高溫（200～400℃），有顆粒磨蝕，易結(jié)焦或積碳，介質(zhì)粘度大，泵入口壓力低，一旦泄漏與空氣接觸易自燃燃燒，引起火災(zāi)爆炸或其它次生安全事故，同時對周圍環(huán)境有害。
根據(jù)這一特性，改造后新型機封布置方案為PLAN02+32+53a+62，即在原方案基礎(chǔ)上增加一帶液位及壓力報警開關(guān)的以氮氣進行加壓的封液罐。一級密封仍然使用柴油對機封斷面進行沖洗冷卻，二級密封采用封液罐內(nèi)46#潤滑油進行循環(huán)沖洗冷卻。
封液罐上設(shè)置有封油壓力報警開關(guān)和液位報警開關(guān)，頂部有一氮氣減壓閥，外部來的2.0MPa（表壓）中壓氮氣經(jīng)過減壓閥減壓后對封液罐進行加壓，減壓閥后壓力應(yīng)大于系統(tǒng)設(shè)定壓力值。如果封液罐壓力低于該設(shè)定值或液位低于下限值，壓力或液位開關(guān)會發(fā)出報警信息，并在控制室內(nèi)發(fā)出聲光報警。這樣就能快速掌握機封故障信息并采取應(yīng)急措施，將機封故障事件消除在萌芽狀態(tài)。
故該輔助系統(tǒng)專門針對高溫油泵這一特性而設(shè)。其作用主要是改善工況，防氣蝕抽空，潤滑密封端面，帶走端面磨擦熱，并能及時準確的對密封運行狀態(tài)進行監(jiān)控。
2.3 配套改造
2.3.1安裝在線機泵群狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
配套引進BH5000P在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。BH5000P是針對機泵開發(fā)的集振動、工藝參數(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了多種先進技術(shù)，可以針對企業(yè)用戶不同網(wǎng)絡(luò)特點，形成了一套基于企業(yè)局域網(wǎng)和Internet的設(shè)備實時在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)。
該系統(tǒng)將監(jiān)測、診斷、報警、預(yù)防維修集于一體，實為一種快速、準確診斷設(shè)備故障的有效手段。安裝該狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)后，更加能實時掌控高溫油泵的運轉(zhuǎn)狀況。
2.3.2安裝焰感及自動泡沫噴淋消防設(shè)施
該高溫油泵泡沫噴淋系統(tǒng)由雨淋閥組、信號閥、吸氣式泡沫噴頭、末端試水裝置、排氣閥、管道過濾器及自動控制系統(tǒng)組成。附帶一套焰感傳感器接入消防泡沫自動控制系統(tǒng)。從而實現(xiàn)了焰感監(jiān)測、自動噴淋的自控一體化。
正常情況下，打通分餾、常壓二路消防泡沫流程，如圖2。分餾和常壓高溫油泵群處雨淋閥前后手閥要求處于全開狀態(tài)，使消防泡沫系統(tǒng)處于隨時備用狀態(tài)?；馂?zāi)情況下，分自動控制與半自動控制。自動控制是將消防泡沫泵主控制柜設(shè)置在自動狀態(tài)，焰感器檢測到高溫?zé)嵊捅萌河醒婊鸶邷?，發(fā)出聲光報警同時自動啟動二聯(lián)合消防泡沫泵和現(xiàn)場雨淋閥，自動消滅高溫?zé)嵊捅萌貉婊?。而半自動控制是在保留聲光報警的前提下，將消防泡沫泵主控制柜設(shè)置在手動操作狀態(tài)，一旦焰感器檢測到高溫?zé)嵊捅萌河醒婊鸶邷兀l(fā)出聲光報警（現(xiàn)場與控制室內(nèi)都有聲光報警），這時候操作人員需檢查確認，避免誤報，如情況屬實，則將情況報告班長或調(diào)度，同時手動啟動消防泡沫泵，然后人工通過手動盤開啟某路雨淋泡沫。此外、高溫?zé)嵊捅孟琅菽到y(tǒng)預(yù)留有外接口，通過消防水帶可以連接消防栓或消防車，在需要時可用消防水降溫或滅火。
