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摘 要： 摘要：某催化汽油精制裝置熱油泵分餾塔底重沸泵機封沖洗系統采用PLAN21+52沖洗方案，其系統冷卻器冷卻回水持續高溫，沖洗液返回溫度也達到較高溫度運行，本文通過對P104機封沖洗系統回油和回水溫度高的原因進行分析，找出解決問題的方案，保證設備安全運行。
摘要：某催化汽油精制裝置熱油泵分餾塔底重沸泵機封沖洗系統采用PLAN21+52沖洗方案，其系統冷卻器冷卻回水持續高溫，沖洗液返回溫度也達到較高溫度運行，本文通過對P104機封沖洗系統回油和回水溫度高的原因進行分析，找出解決問題的方案，保證設備安全運行。
關鍵詞：機械密封 沖洗系統 熱油泵 散熱
催化汽油精制以催化汽油原料，通過加氫生產更環保的符合國V和國VI標準車用汽油，本文所討論的是裝置中較為重要的熱油流程泵，泵的安全平穩運行對裝置的安全性和經濟性都有著重要的作用。
1、概況
催化汽油精制裝置共有8臺熱油泵，其中分餾塔底重沸泵，承擔分餾爐進料量的大小，擔負著為分餾塔提供熱量的任務。
1.1 設備參數
此泵一開一備，泵的形式為雙支撐單級雙吸離心泵，機械密封采用雙端面串聯式密封，機封沖洗采用的PLAN21+52沖洗方案，熱油泵雙端面機封沖洗系統常采用這種方案，它通過對泵送介質的冷卻后返回到一級密封腔，將密封產生的熱量帶走，延長機封的運行壽命。
1.2設備運行情況
泵在運行中存在機封沖洗油冷卻水回水溫度偏高，驅動端機封沖洗油溫度達到99℃，非驅動端沖洗油溫度達94℃，驅動端冷卻水回水溫度為102℃，非驅動端回水溫度為89℃，(表1)機封沖洗油溫度降不下來，熱量積聚極易造成機封損壞泄漏，泵輸送的介質是高溫的汽油，一旦泄漏容易引發火災或者閃爆，造成更大的事故。
機封沖洗油和冷卻回水溫度均高于正常值，導致了泵機封泄漏更換頻次增加(表2)，嚴重影響生產的正常運行，增加了生產成本。
裝置自2016年開工以來，機封損壞頻次較高，在2018年檢修期間針對沖洗系統冷卻系統溫度高的問題進行分析，對沖洗系統和水線進行改造，改造后機封的正常運行時間基本正常(表2)。
2 影響機封冷卻效果的因素
冷卻水中含有石油類物質，流體流過管線內表面時，在管線內表面為層流狀態，流速下降，這些物質附著在管線表面，長時間運行變成一種軟垢，水流速過低，不能形成湍流沖刷掉管壁上的軟垢，軟垢層越積越厚，導致冷卻水與熱油之間換熱效果變差，冷卻水不能帶走沖洗熱油攜帶的熱量。
2.1冷卻水流速流量的影響
冷卻水管線管徑為DN20，冷卻水流量變小，不能滿足取熱要求，另冷卻水壓力較低，上水和回水壓差小，入口壓力約為0.38MPa，回水壓力約為0.32MPa，壓差低導致冷卻水流速較低，不能滿足換熱要求。
冷卻水流量降低，冷卻負荷下降，不能帶走高溫物質攜帶的熱量，這樣就會導致高溫物質不能被冷卻，冷卻水流量降低，同一截面上水流速度下降，不能對水垢形成有效的沖刷，同時由于水流量減小，同一流量的水經過同一截面的時間變長，水中的重金屬離子化合物越容易附著在管壁上，時間一長形成水垢。水垢影響換熱效果。同時由于水垢越來越厚，導致冷卻水管線實際流通管徑變小，冷卻水的流量也越來越小，形成惡性循環。
2.2水質對換熱效果的影響
冷卻水水質從現場檢查情況來看，水里鐵銹水垢較多，加上水流量和流速達不到使用要求，所以容易在管線內結垢，影響冷卻效果。
相關期刊推薦：《裝備制造技術》雜志于1973年創刊，由廣西壯族自治區經濟委員會主管、廣西機械工程學會主辦的優秀學術期刊。本刊為月刊，國內外公開發行。設有：設計與計算、計算機應用、工藝與工裝、管理與改革、專論與綜述、經驗與創新、信息與動態、電氣技術與自動化、設備管理與維修、試驗與研究、標準化、新產品新技術、新工藝新材料等欄目。
沖洗熱油流過冷卻器時攜帶的熱量不能及時傳遞給冷卻水，導致冷卻后沖洗油油溫不能降下來，這樣被冷卻后的高溫沖洗油流過機封，它本身應該對機封進行沖洗冷卻，由于沖洗油溫度較高，它不能將機封處的熱量按設計要求帶走。機械密封長期處于高溫狀態，導致機械密封失效。
由于機封產生的大量的熱不能及時帶走，導致沖洗油在機封處溫度很高，沖洗油里面膠質瀝青質逐漸縮合，最后形成硬的顆粒狀物質附著在機封表面，影響機封的使用壽命。
由于冷卻水量變小，熱負荷不變，導致冷卻水單位負荷增加，導致冷卻水回水溫度升高，這就是P-104冷卻回水溫度升高的原因。
2.3 機封沖洗系統冷卻器溫度高的處理方法
2.3.1提高冷卻水流量和流速
通過工藝調整，提高冷卻水入口壓力，加大冷卻水流速，將冷卻水入口壓力提至0.45MPa，保證冷卻水出入口壓差。保證流速在管內流速能達到0.9m/s以上。
管徑由原來的DN20改為DN25，加大管徑后冷卻水流量大幅度提高。
通過改變冷卻水水質，減少水的懸浮雜質，降低水垢在冷卻水管壁上的附著，這樣也保證了冷卻水的流量和流速。
2.3.2改造后的效果
通過對冷卻水工藝條件和管線的改造后，沖洗油冷卻水回水溫度大大降低(表3)。回水溫度如下表：
3 結論與建議
通過對機封冷卻效果差的問題分析，采取有效的措施，使換熱效果得到了大幅的提升，冷卻水回水溫度也降低到正常的水平，機封熱量及時帶走，運行情況得到較大改善，泄漏的情況也明顯減少，確保了泵的正常運行，保證裝置設備的長周期安全平穩運行。——論文作者：石濤
