高燕清，樸澤林，周柏成，王威威

（1.中國石油吉林石化公司煉油廠,吉林吉林 132002；2.中糧生化能源（公主嶺）有限公司，吉林公主嶺 136100）

0 引言

在催化裂化裝置生產(chǎn)過程中離心泵的運行好壞是確保裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)的關(guān)鍵。近些年隨著科學技術(shù)的日益發(fā)展，技術(shù)水平的不斷提高及新材料、新技術(shù)在煉油行業(yè)的廣泛應(yīng)用給機泵的平穩(wěn)運行提供了有力的保障。通過對高危機泵進行改造，大大降低了關(guān)鍵機泵由于機械密封原因造成的設(shè)備損壞給裝置安全生產(chǎn)帶來的不利影響，實現(xiàn)了設(shè)備的本質(zhì)安全。

針對重油催化裂化裝置高危機泵在改造后的運行情況來看，良好的運行工況對機械密封使用壽命起到了決定作用，2011年裝置對第一批高危機泵油漿泵和回煉油泵進行改造至今未發(fā)生一起由于機械密封原因產(chǎn)生的突發(fā)性泄漏。在隨后的一年時間里為徹底消除機泵隱患，車間按照中油的關(guān)于加強高危機泵改造的相關(guān)要求對裝置所有屬于高危機泵的設(shè)備進行了集中改造，改造后運行情況良好實現(xiàn)了設(shè)備的本質(zhì)安全。

1 高危機泵定義

高危機泵按照中油標準分為高溫熱油類、輕烴類和有毒有害類。高溫熱油類高危機泵輸送介質(zhì)最高運行溫度≥自燃點或介質(zhì)溫度＞200℃，例如油漿泵、回煉油泵等。輕烴類高危機泵輸送介質(zhì)為大氣壓力下非常容易揮發(fā)的烴類物質(zhì)，一般指C5或更輕的烴類物質(zhì)的單體或其混合物，例如穩(wěn)定塔頂回流泵、凝縮油泵等。有毒有害類是在其生產(chǎn)、使用或處置的任何階段，都具有對人、其他生物或環(huán)境造成潛在危害特性的物質(zhì)，例如催化裝置的酸性水管道泵等。

2 高危機泵概況

吉林石化公司煉油廠Ⅱ催化裂化裝置（70萬t/a）于1990年10月投入生產(chǎn)，2011年窗口短停檢修過程中，對油漿泵、回煉油泵、穩(wěn)定塔頂回流泵進行高危機泵改造，2012年對其余高危機泵進行改造，改造后高危機泵機封泄漏率大大降低。根據(jù)日常維護統(tǒng)計（以油漿泵為例），改造后的油漿泵串級密封實現(xiàn)連續(xù)運行3 a。高危機泵改造后密封形式分為雙端面機械密封和干氣密封兩種，根據(jù)實際運行中各機泵的具體情況進行設(shè)計和改造，沖洗方案主要有PLAN53A+32（圖1），PLAN53B，PLAN52+11和 PLAN72+PLAN76+11（圖2），見表1。目前干氣密封采用的氣源介質(zhì)是氮氣，雙端面機械密封隔離液罐內(nèi)介質(zhì)為10#工業(yè)白油。

3 改造措施

3.1 高危機泵二級密封微漏隔離液

高危機泵改造過程中，串級密封隔離液罐內(nèi)密封液采用KTP46汽輪機油與循環(huán)水進行換熱以降低二級密封端面溫度。實際的運行過程中發(fā)現(xiàn)二級密封存在微漏隔離液現(xiàn)象，長時間運行后泄漏量有擴大趨勢。對串級密封罐內(nèi)隔離液警醒油液分析發(fā)現(xiàn)，目前采用的KTP46汽輪機油含添加劑較多，成分較復(fù)雜，實際運行過程中其導熱性及理化性能影響密封的使用，造成端面滲漏隔離液。通過與油品供應(yīng)商的溝通及對油品理化性能的了解后決定將KTP46汽輪機油更換為10#工業(yè)白油，更換后泄漏量明顯下降。在日常維護中發(fā)現(xiàn)，10#工業(yè)白油的導熱性能較好，能在一定程度上降低密封的工作環(huán)境溫度，并且機封在長時間運行后泄漏量較之前采用的KTP46汽輪機油有明顯的下降，并且泄漏量沒有明顯擴大趨勢，從根本上解決了二級密封端面泄漏給機封造成的隱患。10#工業(yè)白油與KTP46汽輪機油理化指標對比見表2。

圖1 高危機泵沖洗方案（PLAN53A+32）

圖2 干氣密封方案（PLAN72+PLAN76+11）

3.2 改善高危機泵密封腔運行環(huán)境

為防止機封內(nèi)部補償原件處結(jié)垢及雜質(zhì)進入密封腔造成機封泄漏，引入沖洗介質(zhì)為密封提供良好的工作環(huán)境，提高機械密封的使用壽命。催化裂化裝置高溫熱油泵大多采用比較干凈的輕柴油作為沖洗液，投用過程中應(yīng)控制沖洗液的溫度、壓力和流量。為了更好地控制外沖洗液的流量，在進入密封的沖洗管線上增加壓力指示、流量顯示，防止沖洗液投用過程中引起機泵抽空。此外，為防止沖洗液進入雜質(zhì)，在總管上增設(shè)過濾器，確保沖洗液的清潔。正常生產(chǎn)過程中機泵備用時，外沖洗液處于投用狀態(tài)，密封腔處于良好的工作環(huán)境中，防止介質(zhì)長時間不流動導致密封腔介結(jié)，引起機封的泄漏。日常的維護過程中發(fā)現(xiàn)，冷油泵（輕質(zhì)油泵）大多采用自沖洗（從泵出口引出管線到機封的密封腔做沖洗液）。實際運行過程中，由于自沖洗介質(zhì)清潔度達不到要求，嚴重影響了高危機泵密封的長周期運轉(zhuǎn)。對此改良沖洗方案，在沖洗管線上增加過濾器后，問題得到徹底解決。

表1 催化裂化裝置高危機機械密封沖洗方案

表2 潤滑油油品指標分析對照表

3.3 高危機泵報警聯(lián)鎖的投用

為更好地對現(xiàn)場高危機泵串級密封進行監(jiān)控，改造過程中在串級密封隔離液罐增設(shè)高低液位報警和壓力報警。根據(jù)各高危機泵運行參數(shù)合理選擇壓力報警值。高危機泵采用0.8 MPa氮氣作為氣源，由于高危機泵各泵腔的壓力不同，在氣源管線各分支安裝減壓閥調(diào)整氮氣進入隔離液罐的壓力，壓力報警值通常設(shè)定在比罐壓力高0.1 MPa或低0.1 MPa（針對不同的沖洗方案）。例如Ⅱ催化油漿泵出口壓力1.1 MPa，隔離液罐減壓后的氣源壓力0.4 MPa，壓力報警值設(shè)定0.3 MPa，串級密封發(fā)生泄漏時會觸發(fā)低液位及壓力報警，監(jiān)控人員能迅速采取措施切換泄漏機泵，確保不發(fā)生大的事故。

干氣密封機泵現(xiàn)場氣源為氮氣，通過減壓閥控制氣源入密封壓力0.3 MPa左右，控制干氣密封流量（0.5～0.8）m3/h，泄漏的氮氣排放到火炬系統(tǒng)，監(jiān)測手段采取放火炬壓力高報警。

4 改造效果

催化裂化裝置高危機泵改造后，各關(guān)鍵機泵密封運行情況穩(wěn)定，較改造前密封的泄漏率明顯下降，降低了機泵的故障率，給催化裂化裝置的長周期穩(wěn)定運行提供了有力保障，實現(xiàn)了機械密封的長周期運行。