泵用干气密封技术交流

泵用干气密封技术交流成都一通密封有限公司成都一通密封有限公司成都一通企业简介成都一通密封有限公司是一家以设计制造各类干气密封、机械密封为主的民营股份制高新技术企业，公司组建于1999年。公司总部坐落在国家成都经济技术开发区，占地面积64亩，年产各类密封5万余套。目前公司有一级教授一名、硕士五名、大专学历以上八十余名，在职员工140余名。中国流体密封行业的权威顾永泉教授为本公司的总工程师。公司在全国设有15个办事处，有一支素质良好的销售人员和经验丰富的售后技术服务人员，能及时解决用户现场的突发事件。公司具有自主开发的干气密封知识产权（专利号03234764.2）和干气密封专用计算软件；公司投资兴建的转速达18000r/min的高速离心压缩机密封试验台，可以对任何该转速范围内的机械密封、干气密封进行模拟试验；公司研制出的可以加工SiC及WC材料干气密封的设备，保证了公司提供的干气密封达到国际先进水平。公司的干气密封产品已经广泛地应用在高速离心压缩机、离心泵、罗茨风机、离心机、搅拌器、反应釜等各类旋转设备上面。成都一通密封有限公司生产基地一通公司干气密封特点一通公司干气密封特点一、先进的设计根据流体力学原理，公司技术人员通过大量理论计算，对数十种流体动压槽才进行定量分析，昀终选择了综合性能昀好的阿基米德螺旋槽结构干气密封槽形。公司研制开发出专门用于干气密封理论计算的软件，保证了设计制造出的干气密封可靠性。该设计软件可用于所有干气密封的设计计算，将工艺参数输入后，经过数值计算可得到干气密封昀佳结构参数，据此可以设计出性能稳定可靠的干气密封。二、先进的材料本公司生产的干气密封材料采用SiC组对浸渍金属石墨，SiC是目前国际上昀好的摩擦副材料之一，它具有表面硬度高、摩擦系数小、热传导性能好、比重小等特点。由于SiC材料加工难度大，因此没有及时的应用在干气密封上面。本公司研制出的加工设备彻底解决了SiC材料的加工问题，从材料方面进一步提高了干气密封可靠性。三、先进的加工手段本公司研制出了可在SiC表面加工螺旋槽的专用设备，该设备采用计算机控制，可以在平面上加工出任何槽形、任何深度的干气密封，保证了生产出的干气密封与理论计算相吻合。四、先进的实验手段本公司具有18000r/min的高速试验台、常规离心泵试验台、低速搅拌器试验台，可对各类干气密封进行模拟试验，昀大限度的保证了现场一次安装运转成功。成都一通干气密封发展史成都一通干气密封发展史1990年，中国石油大学在国内第一次开始从事干气密封研究工作。1992年，成都一通密封有限公司早期人员开始从事干气密封研究工作。1996年，成都一通密封有限公司早期技术人员设计制造的国内第一套泵用干气密封在大庆石化总厂化工二厂投入使用。1999年，成都一通密封有限公司设计制造的国内第一台低温乙烯泵用干气密封成功在大庆石化公司化工一厂投入应用，为输送易挥发介质的离心泵的轴封提供了昀好的解决方案。2001年，成都一通密封有限公司设计制造的第一套高速离心压缩机干气密封在大庆石化公司化工二厂丁辛醇装置的循环气压缩机上投入使用，该机组为美国delaval公司制造，原密封为机械密封。2001年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台聚合釜用低速干气密封在大庆华科投入运行。该干气密封的成功运行，表明国内干气密封技术已水平经达到一个新的台阶，干气密封的运转速度已经没有低速限制。2002年6月，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台裂解气压缩机干气密封在大庆石化公司化工一厂投入运行，该机组为沈阳鼓风机厂制造，原密封为浮环密封。2002年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台罗茨风机用干气密封在吉林石化公司合成树脂厂投入运行。2003年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台离心风机用干气密封在扬子石化PTA装置投入应用。2003年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台离心机用干气密封在大庆石化公司塑料厂的低压聚乙烯装置上应用，成功解决了困扰离心机长周期运转的密封使用寿命短的问题。2003年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台高温导热油泵用干气密封在仪征化纤公司投入运行，密封介质温度达到300℃。2004年，成都一通密封有限公司设计制造的国内首台高速泵用干气密封在天津石化公司乙烯厂投入运行，该泵由11所制造，原密封为双端面机械密封，输送介质为丁烯。2004年，成都一通密封有限公司设计制造的首台天然气压缩机干气密封在四川和协电力有限公司投入运行，该机组为德莱塞兰设备。2004年，成都一通密封有限公司设计制造的用于-104℃的低温乙烯泵干气密封在扬子石化储运厂成功应用。2005年，成都一通密封有限公司为沈阳鼓风机厂配套的第一台离心压缩机干气密封在四川德阳美丰的氨压缩机应用。2005年，成都一通密封有限公司设计制造的首台丙烯压缩机干气密封在吉林石化公司乙烯厂投入运行。该机组为美国埃利奥特公司制造，原密封为机械密封。2005年，成都一通密封有限公司设计制造的首台高炉尾气风机干气密封在江苏沙州钢铁厂投入应用，该干气密封轴径380毫米，密封为静压型干气密封。2006年，成都一通密封有限公司国产化制造的加氢精制压缩机干气密封交付济南炼油厂。该机组出口压力为9.4MPa。2006年，成都一通密封有限公司国产化制造的化肥合成气压缩机干气密封交付吉林石化公司化肥厂。该机组出口压力为14.8MPa，该密封为成都一通昀高压力等级的干气密封。2006年，成都一通密封有限公司为沈鼓配套的首台富气压缩机干气密封交付四川盛马化工股份有限公司使用。2006年，成都一通密封有限公司设计制造的首台乙烯压缩机干气密封在扬子石化公司烯烃厂投入运行。该机组为德玛格和沈鼓合作制造，原密封为英国约翰克兰干气密封，在国外密封连续两次出现失效的情况下，采用成都一通密封干气密封，一次开车成功。2006年，成都一通密封有限公司设计制造的首台火炬气回收用螺杆压缩机干气密封在辽阳石化公司投入运行。2006年，成都一通密封有限公司为沈鼓配套的首台二氧化碳压缩机干气密封在格尔木炼油厂成功运行。2006年，成都一通密封有限公司设计制造的首台用于PTA装置的聚合釜用干气密封HA-301在燕山石化聚酯厂成功运行。2006年，成都一通密封有限公司为沈鼓配套的首台甲醇装置合成气压缩机干气密封交付新疆美克化工股份有限公司使用。截至2006年底，成都一通密封有限公司有300余种规格的干气密封用于各类离心泵、离心风机、搅拌器、高速泵、聚合釜等通用设备上，有50余台套干气密封用于裂解气压缩机、乙烯压缩机、丙烯压缩机、循环气压缩机、富气压缩机、氢气压缩机、合成气压缩机、氨压缩机、二氧化碳压缩机等设备上。一通公司专利证书一通专利——“儿”字槽（专利号03234764.2）一通专利——“士”字槽（专利号03234764.2）一通专利——阿基米德螺旋槽（专利号03234764.2）干气密封与机械密封性能比较干气密封与机械密封性能比较干气密封机械密封发明时间1976年1900年工作原理气体润滑，属于非接触式密封液体润滑，属于接触式密封使用寿命4—5年1年左右功率消耗是机械密封的5%左右与密封轴径、转速有关辅助系统辅助系统简单，可靠性高，使用中不需要维护，无功率消耗。密封油系统复杂，需要专用密封油泵及密封油压力控制系统，对密封油压力控制要求严格；密封油系统故障率较高，日常维护成本高。对工艺影响程度密封介质为工艺气体本身或氮气，对工艺无任何影响。密封介质为润滑油，密封油泄漏进入工艺流程后会对后续工艺产生极大影响，甚至破坏工艺造成停产。对环境污染程度仅有微量氮气往大气泄漏，对环境无任何污染，是环保型密封。有密封油或工艺介质泄漏，对环境有一定污染。泄漏量过大时对生产带来较大安全隐患。运行费用运行维护成本极低运行维护成本高API682(第二版）对轴封及其系统的基本要求1、所有密封的连续运行时间不低于25000小时（三年）。2、安全密封在设定密封腔压力下至少运行25000小时，或者在低于设定的泄漏报警压力下（一般不超过0.7bar）运行25000小时；此外，在全压条件下，安全密封连续运行时间不低于8小时。3、所有密封在25000小时运行期间内的泄漏量指标为：小于1000ppm（按EPA方法21条测量），或者更严格。传统的单端面机械密封已经很难满足如此苛刻的泄漏指标。从安全、环保的角度出发，有毒有害、易燃易爆介质的密封采用双密封成为必然。与传统双密封相比，泵用干气密封具有不可比拟的优点。不带压双机械密封带压双机械密封API682Plan11+72+76适用范围１、泵出口压力高的轻烃类介质，现场用低压氮。２、易挥发的介质：如乙烯、丙烯、丙烷、甲烷、乙烷、氨水等。3、介质中不允许氮气进入的场合。串联式泵用干气密封优点（API682PLAN11+72+76）1、与接触式机械密封串联使用，机械密封为主密封，干气密封为次密封；2、干气密封非接触运行，保证主密封具有一定背压，极大地延长主密封的使用寿命；3、主密封泄漏的工艺介质随密封气排入火炬，保证工艺介质不向大气泄漏；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。5、即使密封气偶尔中断，也不会对密封产生太大影响。轻烃密封端面压力分布图串联式泵用干气密封及其系统（API682PLAN11+72+76）串联式泵用干气密封控制系统实物图干气密封与机械密封系统现场比较2北京燕山石化聚丙烯事业部G251丙烯泵齐鲁石化炼油厂油品装车泵批量改造情况说明1.解决了泵房内液化气超标的情况，增加了装置的安全性。2.提高了密封的使用周期。解决了装车泵频繁开车密封更换频繁的问题API682Plan75（用于不易挥发介质的串联式干气密封）串联式泵用干气密封（API682PLAN11+72+75）1、与接触式机械密封串联使用，机械密封为主密封，干气密封为次密封；2、干气密封非接触运行，保证主密封具有一定背压，极大地延长主密封的使用寿命；3、主密封泄漏的工艺介质随密封气排入排污罐，气相部分排向火炬，保证工艺介质不向大气泄漏；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。5、即使密封气偶尔中断，也不会对密封产生太大影响。串联式泵用干气密封及其系统（API682PLAN11+72+75）API682Plan11+72+75适应范围适用范围：1、易挥发介质中含C5以上不易挥发的重组分；2、不易挥发流体中含如有H2S等巨毒气体，如富胺液，含硫污水，氨水等。API682Plan11+72+75现场使用例子北京燕山石化化工一厂裂解车间E-GA-416为茂名乙烯丁二烯装置配套干气密封（PLAN11+72+75）液态烃泵用串联式干气密封、串联式机械密封及单端面机械密封的比较串联式干气密封串联式机械密封单端面机械密封采用标准API682Plan72+76API682Plan52API682Plan11或Plan12相同点主密封为机械密封密封结构及辅助不同点次密封为干气密封，密封介质为加压的氮气，密封为非接触式，辅助系统为简单的集装式氮气控制系统，只需一个高压报警次密封为机械密封，密封介质为无压的密封油，密封为接触式，辅助系统为：有一个单独供油的油罐，还有为油罐冷却的水循环系统，需液位报警和高压报警无次密封，无辅助系统安全方面高。先是氮气将易燃易爆的介质和大气隔离；其次是主密封微量泄漏出来的介质可以自动带往火炬；当主密封完全失效时，干气密封可以起到主密封的作用，可以保证介质不向环境泄漏，起到安全作用。高。主密封微量泄漏出来的介质可以通过油罐排向火炬，当主密封完全失效时，次密封可以起到主密封的作用，保证介质不大量向环境泄漏，起到安全作用。差。介质直接泄漏到环境中，当密封失效时，容易造成大量介质反喷到现场，给装置的安全带来巨大的隐患。环保方面环保型密封。可以做到介质不直接泄漏到环境中，次密封干气密封泄漏的介质仅为氮气，对现场环境无任何污染，去掉了污染环境的油系统，稍差。也可以做到介质不直接泄漏到环境中，但次密封机械密封泄漏的介质为密封油（滑油，甲醇，白油等）